三、發(fā)展重點與主要任務(wù)

（一）加強自由探索研究與學(xué)科體系建設(shè)

加強原創(chuàng)導(dǎo)向，激勵新概念、新構(gòu)思、新方法、新工具的創(chuàng)造，力爭在更多領(lǐng)域引領(lǐng)世界科學(xué)研究方向。加強科學(xué)前沿探索，進一步加大對好奇心驅(qū)動基礎(chǔ)研究的支持力度，加大對非共識創(chuàng)新研究的支持力度，鼓勵質(zhì)疑傳統(tǒng)、挑戰(zhàn)權(quán)威，重視可能重塑重要科學(xué)或工程概念、催生新范式或新學(xué)科新領(lǐng)域的研究。

構(gòu)筑全面均衡的學(xué)科體系，為我國實現(xiàn)從科學(xué)大國邁向科學(xué)強國奠定扎實的學(xué)科基礎(chǔ)。推動學(xué)科均衡協(xié)調(diào)和交叉融合發(fā)展，統(tǒng)籌基礎(chǔ)學(xué)科、應(yīng)用學(xué)科、新興學(xué)科、交叉學(xué)科布局，形成多學(xué)科均衡協(xié)調(diào)可持續(xù)繁榮發(fā)展局面，促進基礎(chǔ)研究百花齊放。推動數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科持續(xù)發(fā)展，推進能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、海洋科學(xué)、材料科學(xué)、工程科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等應(yīng)用學(xué)科發(fā)展，加強信息、納米等新興學(xué)科建設(shè)，鼓勵開展跨學(xué)科研究，促進學(xué)科交叉與融合。

（二）組織實施重大科技項目

“十三五”期間，著眼于更長遠的國家重大戰(zhàn)略需求，凝練事關(guān)我國未來發(fā)展的重大科技戰(zhàn)略任務(wù)，構(gòu)建未來我國科技發(fā)展制高點，組織若干項基礎(chǔ)研究類重大科技項目，努力實現(xiàn)以科技發(fā)展的重大突破帶動生產(chǎn)力的跨越發(fā)展。

1.量子通信與量子計算機

奠定我國在新一輪信息技術(shù)國際競爭中的科技基礎(chǔ)和優(yōu)勢方向。量子通信研究面向多用戶聯(lián)網(wǎng)的量子通信關(guān)鍵技術(shù)和成套設(shè)備，率先突破量子保密通信技術(shù)，建設(shè)超遠距離光纖量子通信網(wǎng)，開展星地量子通信系統(tǒng)研究，構(gòu)建完整的空地一體廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)體系，與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫鏈接；量子計算機研究解決大尺度量子系統(tǒng)的效率問題，研發(fā)量子系統(tǒng)、量子芯片材料、結(jié)構(gòu)與工藝、量子計算機整體構(gòu)架以及操作和應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)量子信息的調(diào)制、存儲、傳輸和計算，最終實現(xiàn)可實用化的量子計算機原型機；量子精密測量研究利用量子通信和量子計算所發(fā)展的量子探測、測量和操縱技術(shù)，實現(xiàn)對重力、時間、位置等的超高靈敏度測量，大幅提升衛(wèi)星導(dǎo)航、潛艇定位、醫(yī)學(xué)檢測、引力波探測等的準確性和精確性。

2.腦科學(xué)與類腦研究

圍繞腦與認知、腦機智能和腦的健康三個核心問題，統(tǒng)籌安排腦科學(xué)的基礎(chǔ)研究、轉(zhuǎn)化應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成“一體兩翼”的布局，并搭建相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)平臺。以腦認知原理（認識腦）為主體，闡述腦功能神經(jīng)環(huán)路的構(gòu)筑和運行原理，繪制人腦宏觀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式動物介觀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)性和功能性全景式圖譜；發(fā)展類腦計算理論，研發(fā)類腦智能系統(tǒng)（模仿腦）。基于對腦認知功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理的理解，研究具有更高智能的機器和信息處理技術(shù)；促進智力發(fā)展、防治腦疾病和創(chuàng)傷（保護腦），圍繞高發(fā)病率重大腦疾病的機理研究，揭示相關(guān)的遺傳基礎(chǔ)、信號途徑和治療新靶點，實現(xiàn)腦重大疾病的早期診斷和干預(yù)。

（三）加強目標導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究和變革性技術(shù)科學(xué)研究

針對事關(guān)國計民生的農(nóng)業(yè)、能源資源、生態(tài)環(huán)境、健康等領(lǐng)域，以及事關(guān)產(chǎn)業(yè)核心競爭力、整體自主創(chuàng)新能力和國家安全的領(lǐng)域，進一步聚焦國家目標，充分發(fā)揮基礎(chǔ)研究的戰(zhàn)略支撐作用。同時，圍繞戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、前瞻性重大科學(xué)問題，對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展有很強帶動作用的基礎(chǔ)研究進行重點部署，為創(chuàng)新發(fā)展提供源頭供給。

1.加強國家重大戰(zhàn)略任務(wù)部署基礎(chǔ)研究

面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、健康、資源環(huán)境和生態(tài)保護、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保和新能源、新型城鎮(zhèn)化等領(lǐng)域的國家重大戰(zhàn)略任務(wù)，選擇可有力帶動基礎(chǔ)研究、重大共性關(guān)鍵技術(shù)和重大應(yīng)用示范結(jié)合的戰(zhàn)略性、全局性、長遠性的方向進行全鏈條設(shè)計一體化組織，強化基礎(chǔ)研究對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐作用。

（1）在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方面，圍繞糧食豐產(chǎn)增效、農(nóng)業(yè)面源污染和農(nóng)田綜合防治修復(fù)、智能農(nóng)機裝備、食品加工及糧食收儲運、林業(yè)資源培育及高效利用、海洋（藍色）糧倉、作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、化學(xué)肥料和農(nóng)藥減施增效、七大農(nóng)作物育種、主要畜禽水產(chǎn)動物育種、農(nóng)業(yè)病蟲害防治等重點任務(wù)，部署精確栽培、分子遺傳變異、優(yōu)良性狀形成機理、種間互作和定向培育等基礎(chǔ)研究。

（2）在節(jié)能環(huán)保和新能源方面，圍繞煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)、可再生能源與氫能、先進核能與核安全、智能電網(wǎng)、深層油氣勘探開發(fā)、能源基元與催化，加強碳基能源清潔轉(zhuǎn)化、源網(wǎng)荷協(xié)同機制、深層油氣成藏機理和生態(tài)監(jiān)測預(yù)警等基礎(chǔ)研究的支撐引領(lǐng)。

（3）在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面，圍繞網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、3D打印和激光制造、智能機器人、重點基礎(chǔ)材料、先進電子材料、材料基因工程、制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件、云計算和大數(shù)據(jù)、高性能計算、寬帶通信和新型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)空間安全、地球觀測與導(dǎo)航、光電子器件及集成、科技服務(wù)業(yè)、新能源汽車、重大科學(xué)儀器設(shè)備、精細化學(xué)品生產(chǎn)、功能分子材料與器件部署基礎(chǔ)研究，解決產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)問題，為培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供科學(xué)支撐。

（4）在資源環(huán)境和生態(tài)保護方面，圍繞土壤及地下水污染防治、生態(tài)修復(fù)、深地資源勘探開發(fā)、廢物處置與資源化、海洋環(huán)境安全、深海技術(shù)裝備、重大自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與防范、水資源綜合利用、大氣污染成因與控制、青藏高原多層圈相互作用及其資源環(huán)境效應(yīng)、海洋生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、土壤-生物系統(tǒng)功能及其調(diào)控等開展重大科學(xué)問題研究。

（5）在健康方面，面向重大慢性非傳染性疾病防控、精準醫(yī)療、生物制品與生物治療、中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究、生殖健康及重大出生缺陷、人口老齡化、生物安全關(guān)鍵技術(shù)、移動醫(yī)療與健康促進、生物醫(yī)用材料與組織器官修復(fù)替代、食品藥品安全、數(shù)字診療裝備、個性化藥物、典型污染物的環(huán)境暴露與健康危害機制等重大社會公益性研究，全鏈條部署自主神經(jīng)干預(yù)、基因組學(xué)、三維微環(huán)境營造、分子設(shè)計和超快激光制造等基礎(chǔ)研究。

（6）在新型城鎮(zhèn)化方面，圍繞物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市、綜合交通運輸與智能交通、先進軌道交通及其關(guān)鍵部件、綠色建筑及建筑工業(yè)化、公共安全風(fēng)險防控與應(yīng)急技術(shù)裝備等領(lǐng)域的科學(xué)問題，強化基礎(chǔ)研究與共性關(guān)鍵技術(shù)、示范應(yīng)用的銜接。

2.加強戰(zhàn)略性前瞻性重大科學(xué)問題研究

圍繞世界科學(xué)前沿的重點方向，凝練戰(zhàn)略性前瞻性重大科學(xué)問題，以實現(xiàn)重點跨越、引領(lǐng)未來發(fā)展為目標，重點部署基礎(chǔ)研究。

（1）量子調(diào)控與量子信息

認識和了解量子世界的基本現(xiàn)象和規(guī)律，通過對量子過程進行調(diào)控和開發(fā)，在關(guān)聯(lián)電子體系、小量子體系、人工帶隙體系等重要研究方向上建立突破經(jīng)典調(diào)控極限的全新量子調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)量子相干和量子糾纏的長時間保持和高精度操縱，實現(xiàn)可擴展的量子信息處理。

（2）納米科技

圍繞納米科學(xué)重大基礎(chǔ)問題，新型納米制備與加工技術(shù)，納米表征與標準，納米生物醫(yī)藥，納米信息材料與器件，能源納米材料與技術(shù)，環(huán)境納米材料與技術(shù)等方面開展研究，加強基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的銜接，推動納米科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）蛋白質(zhì)機器與生命過程調(diào)控

揭示蛋白質(zhì)機器復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、以及動態(tài)變化規(guī)律，發(fā)揮蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施的支撐優(yōu)勢，圍繞重要細胞器及生物膜相關(guān)蛋白質(zhì)機器等重大科學(xué)問題，高分辨率冷凍電鏡、磁共振技術(shù)等重大技術(shù)方法，以及腫瘤、免疫類等疾病防治等重大應(yīng)用研究領(lǐng)域部署研究任務(wù)。

（4）全球變化及應(yīng)對

圍繞全球變化關(guān)鍵過程、機制、趨勢與表現(xiàn)，全球變化影響、風(fēng)險、減緩和適應(yīng)，數(shù)據(jù)產(chǎn)品及大數(shù)據(jù)集成分析，地球系統(tǒng)模式和高分辨率氣候系統(tǒng)模式的開發(fā)、改進與應(yīng)用等開展研究，提升我國全球變化研究的競爭力和國際地位，為應(yīng)對全球變化國家戰(zhàn)略提供科技支撐。

（5）干細胞及轉(zhuǎn)化研究

以增強我國干細胞轉(zhuǎn)化應(yīng)用的核心競爭力為目標，以我國多發(fā)的神經(jīng)、血液、心血管、生殖等系統(tǒng)和肝、腎、胰等器官的重大疾病治療為需求牽引，重點部署多能干細胞建立與干性維持，組織干細胞獲得、功能和調(diào)控，干細胞定向分化及細胞轉(zhuǎn)分化，干細胞移植后體內(nèi)功能建立與調(diào)控，基于干細胞的組織和器官功能再造，干細胞資源庫，利用動物模型的干細胞臨床前評估，干細胞臨床研究。

（6）大科學(xué)裝置前沿研究

依托我國已建成的專用和平臺型大科學(xué)裝置，主要支持粒子物理、天文等領(lǐng)域探索物質(zhì)世界的結(jié)構(gòu)及其相互作用規(guī)律等的重大前沿研究，以及依托先進光源、先進中子源、強磁場裝置等為多學(xué)科交叉前沿提供先進實驗技術(shù)和方法，推動大科學(xué)裝置向社會用戶開放共享。

（7）合成生物學(xué)

圍繞生命體計算設(shè)計、合成再造與人工調(diào)控等核心科學(xué)問題，面向提升人工生物裝置與系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建能力，創(chuàng)建一批具有特定功能的人工基因線路、人工生物器件、人工細胞等人工生物體，構(gòu)筑智能疾病診療、人工生物固碳、藥物高效規(guī)模合成、重要化工材料構(gòu)建等重大應(yīng)用的科學(xué)支撐，促進生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與經(jīng)濟綠色增長。

（8）發(fā)育編程及其代謝調(diào)節(jié)

面向科學(xué)前沿及健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，以生命體發(fā)育和代謝的精準調(diào)控機制為主線，揭示胚胎和組織器官發(fā)育、成年組織器官可塑性及衰老、胚胎和組織器官發(fā)育的代謝調(diào)控等規(guī)律，鑒定發(fā)育與代謝的關(guān)鍵調(diào)控因子，創(chuàng)建大動物遺傳修飾品系，揭示大動物發(fā)育與代謝的重要調(diào)控機制。

（9）微生物組學(xué)

開展微生物組形成、遺傳穩(wěn)定性及與環(huán)境互作機制研究，農(nóng)業(yè)微生物組與作物生長和發(fā)育的相互關(guān)系、抵抗環(huán)境壓力和病蟲害的機理研究，基于生態(tài)環(huán)境污染監(jiān)測與預(yù)警的微生物組技術(shù)研發(fā)，我國人群體內(nèi)微生物組及健康相關(guān)功能研究。推動科學(xué)前沿發(fā)展，為我國健康、農(nóng)業(yè)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

（10）催化科學(xué)

在催化理論、催化劑的理性設(shè)計與表征、催化新方法與新反應(yīng)、資源的綠色催化轉(zhuǎn)化與高效利用等相關(guān)催化領(lǐng)域中獲得重大原始創(chuàng)新和重要應(yīng)用成果，提高自主創(chuàng)新能力和研究成果的國際影響力；為解決能源、環(huán)境、資源以及人口健康等領(lǐng)域的關(guān)鍵問題提供物質(zhì)基礎(chǔ)以及技術(shù)支撐。

（11）極端制造的科學(xué)基礎(chǔ)與創(chuàng)新技術(shù)

圍繞極端制造需求和技術(shù)發(fā)展面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題，研究超大規(guī)格高柔性高性能航天復(fù)雜構(gòu)件一體化制造和高均勻性近零殘余應(yīng)力航空構(gòu)件制造，10納米以下集成電路器件三維集成制造和光子集成器件制造，復(fù)雜曲面強光光學(xué)元件的抗損傷納米精度制造和光學(xué)元件微納結(jié)構(gòu)的超快激光制造，熱電高效轉(zhuǎn)化的熱防護構(gòu)件制造、高性能復(fù)合聲學(xué)結(jié)構(gòu)制造和生機電一體化制造。為中國制造2025的順利實施提供科學(xué)基礎(chǔ)和支撐。

（12）磁約束核聚變能發(fā)展

以參加國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃為契機，全面吸收消化關(guān)鍵技術(shù)，以聚變堆未來科學(xué)研究為目標，加快國內(nèi)聚變發(fā)展，開展高水平的科學(xué)研究，開展聚變堆工程設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研，發(fā)展氚技術(shù)、聚變材料等ITER未涵蓋的聚變堆技術(shù)。加快我國磁約束核聚變能的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，培養(yǎng)并形成一支高水平核聚變能研發(fā)隊伍，大力提升我國核聚變能發(fā)展研究的自主創(chuàng)新能力，在2020年前后具備自主建造聚變工程堆的能力，適時啟動高效安全聚變堆研究設(shè)施建設(shè)，加快聚變能走向應(yīng)用進程，跨入世界核聚變能研究開發(fā)先進行列。

（13）空間科學(xué)系列衛(wèi)星計劃

研制并發(fā)射3-4顆新的空間科學(xué)衛(wèi)星，在黑洞、暗物質(zhì)、時變宇宙學(xué)、地球磁層-電離層-熱層耦合規(guī)律、全球變化與水循環(huán)、量子物理基本理論和空間環(huán)境下的物質(zhì)運動規(guī)律與生命活動規(guī)律等方面取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)與突破。