1、基础研究发展规划基础研究发展规划科学技术部基础研究司科学技术部基础研究司 基础研究基础研究是指认识自然现象、揭示自然规律，获取新知识、新原理、新方法的研究活动。以认识自然现象、解释客观规律为主要 目的的探索性基础研究；以解决现代化建设中科学问题为目的的 定向性基础研究；对基础科学数据、资料和相关信息系统 地进行考察、采集、鉴定、分析、综合 等基础性工作。一、战略地位一、战略地位二、发展态势二、发展态势三、指导方针三、指导方针四、发展目标四、发展目标五、重点任务五、重点任务 高新技术发展的重要源头高新技术发展的重要源头 创新人才培育的重要摇篮创新人才培育的重要摇篮 实现可持续发展的重要保障实现可
2、持续发展的重要保障 基础科学是先进文化的重要组成部份基础科学是先进文化的重要组成部份 基础研究已成为国家的一种重要战略资源基础研究已成为国家的一种重要战略资源一、战略地位一、战略地位 人类对客观世界的探索与认识，日新月异地向新的深度和广度不断拓展，不断暴露出新的深层次的矛盾，孕育着新的科学革命。二、发展态势二、发展态势 信息科学：现有信息科技与信息处理量爆炸性增长的矛盾，强力推动着微电子技术快速向纳米分子以至更深的物质层次推进。未来信息器件在尺度、形态、功能以及运行方式等方面都酝酿着质的飞跃。生命科学：多学科渗透与交融，使生命科学成为酝酿科学突破的又一中心。认识高度复杂的生命系统，迫切需要整体
3、论与还原论相结合，实现方法论的突破。NBIC：纳米(Nano),生物(Bio),信息(Info),认知(Cogno)四大领域的结合与汇聚，将使人类在纳米、分子的层次重新认识和改造世界以及人类自身，可能大大提高人类的生存能力，拓展人类认知与交流的潜能，提高社会生产和产品的智能化程度，增强国家安全，被推崇为新的“科技复兴”。物质科学：最先进的宇宙观测发现，人类所认识的物质世界仅占宇宙整体构成约4%，还有96%的成分竟是人类还不了解的“暗物质”和“暗能量”物质科学大厦上空的一团“乌云”。人类目前还人类目前还不理解不理解暗能量暗能量和和暗物质暗物质的本质的本质基础研究不断向新的深度和广度拓展、自然科学
4、与工程技术科学、人文社会科学渗透、交融日益深化，导致深层次的矛盾不断显露、新的生长点和学科领域不断涌现、方法论的不断丰富和发展，预示着新的科学革命正在孕育之中。求真探源、人才为本发展基地、营造环境双力驱动、重点突破 三、三、指导方针指导方针 战略目标：跻身科学大国前列战略目标：跻身科学大国前列 以人为本,加快智力资本积累，大幅度提升自主创新能力，在新世纪科学革命的孕育中实现战略性的突破，到2020年跻身科学大国前列。四、发展目标四、发展目标 拥有一批具有国际影响力的科学家和研究团队以及一批高水平基地；在世界科学前沿的主流方向上取得一批具有重大影响的创新成果；在若干国家重大战略需求领域解决一批“
5、瓶颈性”的关键科学问题；能为经济和社会的持续、快速发展提供丰足的知识和人才储备具体目标：具体目标：1稳步发展数学、物理、化学、天文、地学、生物科学等基础学科，形成更加合理的学科布局，在新兴交叉学科和科学前沿取得重大突破；2重点解决农业、能源、资源、环境、健康、信息、材料、海洋、空间、全球变化等国家重大战略需求的一批关键科学问题；3争取在蛋白质科学、量子科学、纳米科学技术、发育与生殖生物学等科学前沿领域实现重大突破，达到国际先进水平；4发展国家科学研究基地，推进国家实验室建设，国家重点实验室建设，国家野外科学观测研究台站等科技基础设施建设；5稳定10万人规模的基础研究队伍，形成500个高水平研究
6、团队，造就一批具有重要国际影响力的科学家；6显著提高科学数据、自然科技资源、科技文献等的采集、加工、集成、共享服务的整体水平，形成适应科技创新需要的基础性工作支撑体系；7显著提高科学论文的质量，国际论文篇均引用率达到世界平均水平，取得一批原始性创新成果，获得若干具有重大影响的国际性科技奖励；8切实改进基础研究管理体制，优化创新环境，形成鼓励创新、宽容失败、百花齐放、百家争鸣的政策环境和学术氛围。（一）完善学科发展布局（二）重点部署8个科学前沿重点（三）重点部署10个战略需求重点（四）实施4个重大科学研究专项计划（五）加强科研基地建设和基础性工作（六）建设高水平的基础研究队伍五、重点任务五、重点
7、任务（一）完善学科发展布局 稳步推进基础学科，大力加强新兴与交叉学科，高度重视自然科学与人文社会科学的交叉。1、基础学科 数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物科学 2、交叉学科 力学、工程科学、农业生物学、生物医学、信息科学、能源科学、材料科学、空间科学、资源、环境与灾害科学、海洋科学 3、自然科学与人文社会科学交叉学科 心理学与认知科学、管理科学 数学数学 基础数学是整个数学学科的基础，必须在整体上给予高度重视和长期、稳定支持。应用数学是数学应用于科学与技术的纽带。加强数学与生命、地学、信息、系统科学、材料、能源、环境、工程、经济、金融与管理等学科领域的交叉研究。物理学物理学 21世纪
8、物理学面临着粒子物理理论、统一所有作用力的理论、暗物质、暗能量等重大科学问题的重大挑战。“十一五”要点：粒子物理、核物理、凝聚态物理（磁学、超导、半导体、表面、软物质、极端条件下物理、低温物理、晶体物理等）、纳米科学、量子信息学、现代光学、原子/分子物理、等离子体物理、理论物理、计算物理和声学等各学科的均衡发展。加强物理学和其他学科的交叉与结合，促进新兴学科发展。加强物理学的基本规律、概念、技术在其它科学中的应用。注重生命现象与活动中的物理问题、纳米或低维体系物理的研究。注重发挥大科学装置的作用。化学化学 现代化学科学的发展，既受到了人类对新材料、新能源等物质需求的推动，也受到了人类迫切需要了
9、解自身、了解生命现象以及环境友好、可持续发展等要求的促进。“十一五”要点：要注重无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学与物理、化学工程、环境化学等各分支学科的深入和均衡发展，加强化学中新技术、新方法、新理论的基础研究，优先发展与生命科学、新材料和纳米、资源、能源、环境等领域有关的化学研究的新生长点，促进新兴交叉学科如绿色化学、化学生物学等的快速健康发展。天文学天文学 21世纪天文学与物理学等学科的结合，使人类开始有条件向“最大”尺度的物理规律、“最深”层次的物质结构等重大科学问题发起冲击。未来15年我国天文学的重点发展方向是在不同尺度、不同时标、各种极端条件、所有物理规律共同起作用
10、的天体物理学，特别是其中的星系和宇宙学、高能天体物理、行星系统（包括太阳系）及地外生命。“十一五”要点：比较行星学和月球科学以及空间平台研究，加速建设地面和空间大型望远镜，积极推进新的大型地面望远镜的选址工作，大力发展全波段天文。积极参与国际虚拟天文台的工作，充分利用国际开放天文数据，从天文和工程两个方面积极参与国际天文大项目，重视面向国家战略需求的研究,如日地空间物理以及天体动力学等。地球科学地球科学 “十一五”要点：保持各分支学科（包括地质学、地理学、地球物理学、地球化学、测绘科学、大气科学、水文科学、空间科学，及海洋科学、环境科学、生态学、工程技术科学中涉及地学的部分）的协调发展，注重学
11、科间交叉融合。发展地球系统科学，注重发展地球观测与探测系统及地球模拟系统，推进观测信息共享，发展地球各圈层相互作用、各要素综合集成研究方面尺度转换的方法学研究。力争在地球系统各圈层相互作用，地球表层系统中的物理、化学、生物过程及其资源、环境、灾害效应，人类活动对地球系统的影响和适应，以及中国地域特点和全球意义的资源、环境、灾害问题等领域取得突破，逐步将我国的区域优势转化为科学优势。生物科学生物科学 生物科学是研究生命现象和过程的基础科学，包括生物的结构、分类、形态、生理、遗传、发育、进化以及生物与环境的关系等方面。“十一五”要点：分子生物学、结构生物学、细胞生物学、遗传与发育生物学、神经生物学
12、、分类学、生态学、生物进化等经典生物学和现代生物学各分支学科的协调布局和发展，加大对各种组学（如基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学等）、生物信息学、系统生物学、整合生物学、计算生物学等新兴学科的支持。积极推进生物科学与数学、物理、化学、医学、药学、农学、信息科学、工程科学等学科的交叉。力学力学 力学研究力与运动的基本规律和实际应用，它是科学进展与重大工程技术的桥梁。本世纪力学的前沿包括微尺度力学与跨尺度关联、湍流与复杂流动、高温气体动力学、生物力学与仿生、环境力学、多维系统动力学与控制、远离平衡态与多场耦合的非线性复杂系统等。“十一五”要点：发展断裂力学、微观力学、损伤力学、跨尺度关联（
13、宏、细、微观）的方法、改造传统的均质连续介质力学、材料的强度理论和新实验手段、判断构件和结构在各种复杂受力环境下的变形与失效行为的理论和方法、按照所需功能设计材料、计算力学，湍流和复杂流动理论，研究各种设计的优化问题。工程科学工程科学 工程科学是人类工程实践的科学基础，工程科学主要考虑运用自然规律，设计和创造人造系统。“十一五”要点：研究国家重大工程的关键技术、先进制造技术、化学及生物过程的工业放大技术、高效与洁净能源利用技术、开发近岸和深海油气技术的基础研究。重视重大工程可靠性、风险、灾害的防治与安全问题、工程系统中的复杂性问题与突变问题；交通系统和新型交通工具的基础科学问题。注重资源高效利
14、用与循环使用、信息技术在工程中的应用，强化学科交叉和领域渗透，提高国家制造工业创新的能力。农业生物学农业生物学 农业生物学是探讨农业生物性状形成过程的基础科学。以农业生物学基础研究为源头和支撑的农业生物技术将成为21世纪解决食物安全、健康、环境、能源等重大问题极具潜力的技术手段。“十一五”要点：重点研究具有重要经济价值的动植物的基础分子生物学，动植物产量和经济性状形成的信号和非蛋白编码基因的调控机制，重要作物和畜禽的基础细胞生物学，优良作物新品种分子设计理论和方法，农作物转基因时空表达精确调控的分子机制，农业生态与生物安全，动植物生物反应器，功能与保健食品，生物质材料，生物质能源和污染农业环境
15、修复的基础生物学等。生物医学生物医学 生物医学是应用现代生命科学理论和实验方法研究人类健康和疾病的临床基础科学。生命科学的进步，推动了生命科学的分支学科如分子生物学、细胞生物学等与临床医学的紧密结合，使基于经验的传统临床医学转变成为以现代生物学知识和实验方法为基础的生物医学。“十一五”要点：完善医学遗传学、生物医学工程学、免疫学、微生物学、病毒学等生物医学各分支学科的协调布局与发展。加大对干细胞生物学和组织工程等新兴学科的支持，加强生命科学基础研究与临床研究的结合。信息科学信息科学 信息科学是研究信息的产生、获取、变换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的科学。信息科学已经渗透到人类的生活、工
16、作和娱乐中，并渗透到其他各个学科。支持宽带、移动和多媒体业务的信息网络，已经与水、电、交通等设施一样成为国家基础设施，成为国家安全的重要组成部分。“十一五”要点：发展计算科学与人工智能、网络科学与信息传输理论、微纳电子学等分支学科，注意各个学科的平衡发展与交叉融合；重点支持基于信息科学的科学探索研究和由此产生的新兴与交叉学科，如生物信息学、量子信息学、网络行为学等。争取在计算方法与智能信息处理方法，无线通信多维信息传输理论与非正交复用理论，信息的量子表象、储存、处理和传输，纳电子和量子器件的制造原理，基因组信息结构和生物序列比对与拼接算法，基于内容的算法和网络行为学等方面取得突破性进展。能源科
17、学能源科学 能源科学研究能源的生成、开发、转换、利用、节约等规律及其与环境、经济、社会等方面的相互关系。能源科学突出体现出学科群交叉、融合的特征。“十一五”要点：各分支学科的协调发展，如能源化学、能源物理学、能源地理学、能源计算与测量、储能、节能、一次能源、二次能源、生态能源、能源系统工程、工程热物理、热工学、动力机械工程、电气工程、化学工程等；加强聚变能、高能粒子参与作用的能量释放和新化合物的能量释放等未来能源的基础研究；加强新能量的产生、能量转换、能量储存和提高能量使用效率的基础研究。材料科学材料科学 材料科学是阐明材料的合成与制备、组成与结构、性质、使用性能等四个要素及相互关系的交叉性学
18、科。“十一五”要点：协调材料物理与化学、材料学和材料加工工程学科的发展。围绕新一代关键信息材料、能源材料、生态环境材料、生物医用材料、分子电子器件、大飞机工程用材料、深空探测材料、纳米材料与器件等进行基础性和前瞻性研究。重点开展材料先进制备、加工新理论与新方法，材料组分、结构与性能的设计理论，材料环境效应和服役寿命的评价，分子、纳米及介观尺度下的材料科学问题，信息功能材料，生态环境材料，生物医学材料，新型高性能结构材料以及表面技术的研究。空间科学空间科学 空间科学是依靠空间运载器到围绕地球的空间轨道甚至更远的深空所进行观测和实验研究的科学。“十一五”要点：开展硬X射线巡天和其他多波段空间天文观
19、测，太阳活动及其对地球系统的影响，微重力条件下的凝聚态物理、流体物理及燃烧过程，空间生物学，空间天气监测、预警预报理论与方法，地球高层空间和深空环境的认识，利用地基天基联合观测的空间科学研究,空间地球重力学，宇宙地质学以及陨石、撞击事件和比较行星学等。资源、环境与灾害科学资源、环境与灾害科学 资源、环境与灾害科学是解决人类可持续发展中面临诸多问题的新兴交叉学科。“十一五”要点：发展基于我国地质演化特点的成矿理论、土地退化和质量演化与可再生资源演变的预测理论，探讨生物多样性可再生性维持机理，揭示生态系统的演变规律，阐明城市和区域性多介质污染的形成机制和演变规律及有毒污染物的生态与健康危害，揭示灾
20、害风险形成机制并寻找减轻自然灾害的途径。海洋科学海洋科学 海洋科学对于我国在新世纪的发展具有重要战略意义。深潜技术、钻井技术、高精尖仪器和海洋遥感手段的进步,推动海洋科学快速发展。“十一五”要点：开展近海关键海洋过程、河口海岸的发育演变及其环境效应，中国近海的环境海洋学过程，海洋生物的可持续利用的基础研究，边缘海的演化、古海洋学及其资源环境效应，西北太平洋环流变异与我国的气候变化，深海大洋探测，海洋地球物理、海洋地球化学、海洋生物学的集成研究，物理海洋、化学海洋、海洋地质以及海气相互作用的研究。心理学与认知科学心理学与认知科学 心理学与认知科学是揭示认知活动的本质，理解个体在复杂信息环境中的心
21、理活动、行为模式与认知加工机制的交叉学科。“十一五”要点：完善心理学与认知科学各个分支学科的协调布局和发展，如认知心理学、教育心理学、社会心理学和行为科学等；加大对行为遗传学、脑影像学和虚拟环境技术等新兴学科的布局；积极推进神经科学与计算机科学、信息科学、语言学、社会学等学科的交叉。管理科学管理科学 管理科学研究人类组织和管理活动的规律，是自然科学、工程技术与人文社会科学的交叉学科。“十一五”要点：发展预测理论与预测方法、评价方法、优化技术、决策分析、运作管理、物流与供应链管理、不确定性决策理论与方法、金融风险防范与预警、信息与知识管理、电子商务与电子政务、资源与环境管理、交通运输管理、灾害与
22、紧急事件管理、风险评价与管理、质量与可靠性管理、人力资源管理、工业工程、科技管理、公共管理、企业管理、农林经济管理、区域发展与管理、可持续发展等。（二）（二）重大科学前沿领域重大科学前沿领域1生命过程的定量研究与系统整合2凝聚态物质与新效应3物质深层次结构和宇宙大尺度物理学规律4核心数学及其在交叉领域的应用5地球系统过程与资源、环境和灾害效应6新物质创造与转化的化学过程7脑科学与认知科学8科学实验与观测方法、技术和设备的创新1 1、生命过程的定量研究和系统整合、生命过程的定量研究和系统整合 当今，对生命现象的本质和基本过程的研究和阐述进入一个定量和系统整合的新阶段，它显示出微观与宏观相结合，分
23、析与综合相结合，定量与定性相结合，生物学与物理学、化学、数学等学科相互交叉的特征。“组”及其“组学”的研究 脑功能研究 系统生物学研究进化生物学研究 上述研究将有助于认识和阐明生命起源和演化、物种进化和区系、遗传信息和指令、功能运行和网络、生态系统和变化等。2 2、凝聚态物质与新奇量子现象的研究、凝聚态物质与新奇量子现象的研究 凝聚态物理研究范围不断扩大，从固体结构、相变、光电磁特性扩展到液晶、复杂流体、聚合物、生物结构，以及纳米科技所涉及的低维量子限域体系，不断有新物质态被发现，新奇量子现象被认识。3 3、物质深层次结构和宇宙大尺度物理学规律、物质深层次结构和宇宙大尺度物理学规律 从微观和宇
24、观两个极端层次和尺度上对自然规律的探索，正孕育着重大的科学突破。“十一五”要点：粒子物理学前沿基本问题；暗物质与暗能量的本质；微观和宇观尺度以及高能、高密、超高压、超强磁场等极端状态下的物质结构与物理规律；统一所有物理规律的理论探索；宇宙的起源和演化；太阳、恒星和行星系统、黑洞和各种致密天体、星系和星系团等各种天体和结构的形成及演化等。4 4、核心数学及其他学科交叉、核心数学及其他学科交叉 随着计算机技术的高度发展，数学更在科学发现、技术创新、工程技术、管理决策以至经济和金融等众多领域发挥越来越大的作用。现代数学空前广泛的应用都归根于基础数学的发展。数学与其他学科相互交叉产生新的数学问题，如离
25、散问题、随机问题、量子问题以及大量非线性现象中的数学理论和方法等。5 5、地球系统过程与资源、环境和灾害、地球系统过程与资源、环境和灾害 21世纪的地球科学，将以更丰富的观测资料、更先进的模拟手段、更深入的科学思考，为理解地球的奥秘，并为解决资源、能源、环境、灾害问题，保证人类社会的可持续发展，开辟新的道路。地球系统复杂性与地球系统变异可预测性资源、环境、灾害、人类活动及全球变化与可持续发展大陆动力学背景及成矿规律板块动力学及其与地震、火山等灾害的关系地球深部（地幔地核）的结构、组成、状态、动力学等6 6、新物质创造与转化的化学过程、新物质创造与转化的化学过程 化学是发现和创造新物质的主要手段
26、，同时也是一门在原子、分子及分子以上层次上研究自然界以及人类自身相关复杂体系化学过程的科学。发展物质合成、制备与转化的新策略、新方法物质合成与制备以及能源转换中环境友好的新化学体系构建分子以上层次的模拟生物体系等7 7、脑与认知科学、脑与认知科学 了解人类的大脑和它的认知功能是最具挑战性的基础科学。脑与认知科学是在认知科学、神经科学、心理科学、计算机科学、科学语言学、比较人类学以及其它基础科学交界面上涌现出来的高度跨学科的大科学交叉领域。脑与智力的关系 人类认知、智能的本质以及意识的起源 感知觉、记忆、思维、语言、情绪、意识等认知过程及 其神经基础。8 8、科学实验与观测方法、技术和设备的创新
27、、科学实验与观测方法、技术和设备的创新 科学实验和观测在空间上已发展到宇观、介观和微观尺度，在时间上进入到飞秒、阿秒量级。实验从地面扩展到地下、水下、高山、高空和地球大气外空间及深空。在极端条件和生命过程的研究中要求能动态、实时、原位、无损地高灵敏的检测、分析和成像。“十一五”要点：生命科学中的动态、实时、原位、无损地高灵敏的检测、分析和成像方法和技术；物质组成、结构及性能的空间、时间高分辨实时、原位观测和表征的新方法；地球科学和空间科学研究中新观测手段和信息获取的新方法。重点发展单原子、单分子或单细胞的检测新原理和新方法，高分辨、高选择性和高通量的快速检测方法和手段，空间科学先进探测器和分析
28、、成像设备的理论基础。1人类健康与疾病的基础研究 2农业生物遗传改良和农业可持续发展中的 基础科学问题 3人类活动对地球系统的影响机制 4全球变化与区域响应 5复杂系统、灾变形成及其预测调控 6能源可持续发展中的关键科学问题 7基础材料改性优化，新材料设计及其服役 失效机理研究 8极端环境条件下制造的科学基础 9航空航天的重大基础科学问题10支持信息技术发展的科学基础（三）战略需求重点（三）战略需求重点 1 1人类健康与疾病的基础研究人类健康与疾病的基础研究 目前危害国民的主要疾病有：恶性肿瘤、心血管疾病、代谢性疾病（如肥胖症和糖尿病）、新生和重大传染病、神经退行性疾病等。此外，在人口控制和生
29、殖健康、心理健康、营养与健康等领域，也亟需加强相关基础研究。“十一五”要点：人体生理和病理过程的分子、细胞、组织/器官和整体机制；神经、免疫、内分泌系统在健康与重要疾病发生发展中的作用；病原体传播变异规律和致病机制；环境与营养对人体健康影响的分子与细胞机制；药物在分子、细胞与整体水平上的作用机理；现代中医药学理论体系等相关基础科学问题等。研究恶性肿瘤、心血管疾病、代谢性疾病、新生和重大传染病、神经退行性疾病等重要疾病发生发展过程中的分子与细胞机制，为疾病诊断、预防和治疗提供理论基础。2 2农业生物遗传改良和农业农业生物遗传改良和农业可持续发展中的基础科学问题可持续发展中的基础科学问题 “十一五
30、”要点：农作物产量和品质等重要性状形成的功能基因组；作物营养形成的代谢网络基础及其调控；农作物抗逆性（旱、盐、寒、涝等）与水分、养分和光能高效利用的分子基础；重要农作物杂种优势利用；重要农业生物新品种分子设计；畜禽重要基因资源评价与种质创新；重要畜禽品质与生长发育性状形成的代谢与调控；动物重大疫病病原遗传变异、宿主免疫及跨物种传播机理；畜禽重大疫病病原大分子结构与功能研究；植物病原物与寄主作物相互作用的遗传基础；固氮、生防等农业微生物功能基因作用机理；土地退化、化肥保持力减退和水资源枯竭等灾变机理及农业品种改良和环境优化。3 3人类活动对地球系统的影响机制人类活动对地球系统的影响机制 深入探讨
31、人类活动对地球系统影响的机制、预测与适应、调控机理等具有重要意义。“十一五”要点：土地利用与土地覆被变化规律；流域和区域需水规律与生态平衡；海洋资源可持续利用与海洋生态环境保护；能源利用方式的环境效应；区域和全球环境污染过程、主要污染物的源汇关系及控制原理；重点流域大规模人类活动的生态影响和区域生态安全；重要生态系统能量、物质循环规律与调控，生物多样性保育模式；资源探测与开发过程的灾害风险预测等。强化水资源保障及供水安全、有毒污染物的区域暴露和生态系统安全等方面的研究，系统认识土地和水资源演变的基本规律、持久性有毒污染物的环境和生态危害与重大灾害预警。4 4全球变化与区域响应全球变化与区域响应
32、 “十一五”要点：大尺度水文循环对全球变化的响应以及全球变化对区域水资源的影响；不同时期人类活动与季风系统的相互作用；海-陆-气相互作用与亚洲季风系统变异及其预测；中国海-陆-地生态系统碳循环过程；青藏高原和极地对全球变化的贡献与响应及其环境效应；气候系统模拟和预测模式的建立及其应用；我国近海对全球变化的响应和影响等。大幅度提高我国在全球气候变化与大尺度水循环的关系、亚洲季风系统的长期演化以及陆地生态系统响应等的研究水平。开展全球变化对我国区域和生态环境影响的情景预测和应对预案研究，提高预测未来气候变化对我国不同地区人类生存条件影响程度的能力。5 5复杂系统、灾变形成及其预测调控复杂系统、灾变
33、形成及其预测调控 十一五”要点：复杂系统科学的基本问题研究，包括复杂系统从微观到宏观的结构及性能如何自发形成与演化，复杂系统如何协调和干预，复杂系统不同尺度行为间的相关性；解决复杂系统中突发事件的预测、预报和处理，对自然灾害与气候变化、重大工程系统事故的防范；复杂人造系统的干预和控制，如经济与金融、大型工程系统设计与控制、城市规划与发展、交通、电力网络和信息网络的安全和重大事故控制等。重点研究复杂系统形成的机理、演变规律、突变与调控；建立对自然灾害的监测、预警、预测、预报的理论方法；结合重大工程系统的安全性评估和事故预防，开展对人造复杂系统的研究，推动复杂系统理论在环境、工程、经济、安全等社会
34、活动方面的应用。6 6能源可持续发展中的关键科学问题能源可持续发展中的关键科学问题 “十一五”要点：高性能热力循环及热功转换过程的关键科学问题；化石能源高效洁净利用与转化的基础研究；煤炭联产系统的关键科学问题；大规模利用核能的基础研究；新能源和可再生能源大规模、经济利用的原理和新途径；高效节能及储能技术的基础研究；巨型互联电网安全稳定和经济运行的理论基础；氢的制备、储输、利用等。重点发展煤炭的超清洁、超高效综合利用，高性能热功转换过程，并在支持大规模氢能系统建立和后续能源大规模利用的基础研究方面实现突破。7 7基础材料改性优化，新材料设计基础材料改性优化，新材料设计及其服役失效机理研究及其服役
35、失效机理研究 “十一五”要点：基础材料改性优化的理化基础、相变和组织控制机制、复合强韧化原理；新材料的物理化学性质；低维化、人工结构化、集成化、智能化等新物理构架设计、计算和仿真理论与方法；材料先进制备、合成与表面强化技术基础；材料与部件成型或器件制备的一体化设计新原理、新方法；材料高分辨率（纳米、分子、原子、电子尺度）、高灵敏度、原位的表征与测量新原理；材料服役与环境的相互作用、性能演变、失效机制及寿命预测原理等。重点发展高性能先进钢铁材料、轻质高强合金材料、新型信息功能材料、新型能源材料和高性能高分子材料；在材料设计、先进制备，材料安全服役方面为基础材料改性和优化提供科学依据。8 8极端环
36、境条件下制造的科学基础极端环境条件下制造的科学基础 “十一五”要点：微尺度加工、成形和改性中的界面物理化学作用；高密度能量和物质的微尺度输运规律；微结构形态的精确表达与计量；微驱动、微操纵、微连接、微组装等过程中的动力学、热力学、摩擦学与量子力学等效应和机理；巨型制造系统中多种强能量场间的复杂耦合、能量的非线性聚集与发散、随机涨落扰动与过程的检测与控制；极端尺度结构与系统的精确形成、过程演变、功能创成与质量控制的理论与方法等。加强极端尺度工件的制造新原理，极端环境下制造中的物质和能量交互作用规律，微结构形态的精确表达与计量，复杂制造系统中工件的精确形成、过程演变、功能创成与质量控制的理论与方法
37、的研究。9 9航空航天的重大基础科学问题航空航天的重大基础科学问题 “十一五”要点：空间环境科学；高超声速空气动力学和热力学；热环境与热防护理论；磁流体与等离子体动力学；微流体与微系统动力学；跨物质层次的固体变形和强度理论；超高速碰撞力学问题；多维动力系统及复杂运动控制；高超声速推进系统的基础理论；动力/推进一体化理论；力、热、光、电磁多场耦合理论等。完善高超声速空气动力学、热防护与热结构、高超声速燃烧和推进、材料结构一体化的实验平台；加强空间探测理论研究，提高探测能力、空间环境模拟及空间效应分析与预示能力；加强高超声速推进和超高速碰撞力学、高温化学/热力学非平衡流动、可压缩湍流和复杂运动、跨
38、物质层次的固体变形和强度理论、多目标优化、多维动力系统的复杂运动及控制理论等方面的研究。1010支持信息技术发展的科学基础支持信息技术发展的科学基础 信息技术的高速发展和广泛应用，引发了许多急需解决的重大科学基础问题，如新算法与软件基础理论，虚拟计算环境的机理，海量信息存储和处理以及知识挖掘的理论和方法，人机交互理论，网络安全与可信可控的信息安全理论。“十一五”要点：新算法与高可信软件基础理论；信息处理方法与理论，智能信息处理的形式化理论与方法；机器学习、数据挖掘、知识发现的方法；多种工作模式下信息的获取、处理与数据融合，新一代人机交互理论；信息安全协议、模型和机制；网络安全监控体系和信息系统
39、安全理论；服务质量体制与协议；网络可扩张性与生存性理论；高性能计算机的基础研究；获取高分辨的客观信息、海量存储以及实时传输的新方法、新原理的研究等。（四）实施重大科学研究计划（四）实施重大科学研究计划1、蛋白质科学研究计划2、量子调控科学研究计划3、纳米科学研究计划4、生殖和发育科学研究计划1 1、蛋白质科学研究计划、蛋白质科学研究计划 阐明基因编码产物蛋白质的功能，将在分子、细胞和生物体等多个层次上全面揭示生命现象的本质。蛋白质科学研究成果将带动医药、农业和绿色产业发展，引领未来生物经济。“十一五”要点：重要生物体系的转录组学、蛋白质组学、代谢组学、结构生物学、蛋白质生物学功能及其相互作用等
40、。建立和完善蛋白质科学研究平台。“十一五”目标：建立有中国特色的蛋白质科学创新研究体系，在蛋白质组学、蛋白质结构与功能研究、蛋白质研究新技术领域取得若干重大突破，使我国蛋白质科学研究整体水平达到国际先进。2 2、量子调控科学研究计划、量子调控科学研究计划 通过操控原子、分子构造、纳米构造、低维量子限域体系等，实现量子特性调控，如电子态、电子、光子、声子能带的调控。量子效应和量子调控将是新型功能材料、光电器件和未来信息科学的基础。“十一五”要点：低维量子限域体系的量子理论；量子信息理论，量子计算中的可扩展的多量子比特系统，远程量子通信和量子安全系统等；分子电子学、自旋电子学器件结构与工作原理；人
41、工带隙材料的结构与特性。“十一五”目标：建立完善量子调控基本理论，在实验室初步实现量子调制技术，形成新一代核心技术基础，为未来高技术竞争奠定科学和人才基础。3 3、纳米科学研究计划、纳米科学研究计划 纳米科技是本世纪知识经济创新的重要源泉。物质在纳米尺度下表现出的奇异现象，使人们对物质世界的认识进入到崭新阶段，为材料、信息、绿色制造、生物和医学等领域拓展新的发展空间。“十一五”要点：纳加工与纳器件、纳米材料与纳米结构、纳米医学与纳米生物学、纳米结构的表征方法与检测、纳米器件集成新技术、纳米体系中的理论和建模、纳米和微尺度仿生。“十一五”目标：建立有中国特色的纳米材料、纳米器件、纳米生物和医学的
42、研究体系，使我国纳米科技整体水平保持国际先进。4 4、生殖和发育科学研究计划、生殖和发育科学研究计划 生命科学中如细胞增殖与分化、遗传与发育等最基本问题的研究，对人类健康和疾病防治具有重要意义。我国人口数量大、出生缺陷多、移植器官严重短缺、老龄化高峰即将到来，迫切需要生殖与发育科学理论的突破和技术创新。“十一五”要点：干细胞增殖、分化和调控，生殖细胞发生、成熟与受精，胚胎发育的调控机制，体细胞去分化和动物克隆机理，人体生殖功能的衰退与退行性病变的机制，辅助生殖与干细胞的安全和伦理，动植物的发育与生殖研究等。“十一五”目标：建设以人类为主的含非人灵长类的胚胎干细胞库，建立胚胎干细胞定向分化模型；
43、建立生殖和再生医学临床前评价体系，建立我国生殖科学和生殖健康研究体系。（五）加强科学研究基地建设（五）加强科学研究基地建设1建设具有国际先进水平的科学研究基地。重点建设一批高 水平公益性科学研究基地。2建设若干重大科技基础设施，如散裂中子源、强磁场实验 装置、新一代天文望远镜、海洋科学综合考察船等。3建设国家重点实验室。重点在能源、资源环境、人口与健 康、农业、海洋、船舶、航空航天等领域布局建设。4构建国家野外科学观测研究台站网络体系。形成生态系统 观测台站网络、材料自然环境腐蚀观测台站网络、地球物 理野外观测台站网络体系。建立特殊环境大气本底影响科 学观测研究站。5推动地方重点实验室建设和发
44、展。（六）加强基础性工作（六）加强基础性工作 基础性工作是基础研究的重要保障和支撑条件。1整合离散的科学数据资源，基本实现国家科学数据资源的汇交、整合、集成与共享。形成300个左右主体科学数据库，构建40个左右国家科学数据共享中心（网），形成较完整的科学数据共享服务体系，实现对科学数据资源的规范化管理。2整合共享植物种质资源、微生物菌种资源、人类遗传资源、动物种质资源、标本类资源共享体系、实验动物遗传资源；开展自然科技资源开展数字化建设，形成自然科技资源虚拟博物馆。3加强科技文献共享建设，建立健全科技文献、专利、标准资源信息服务保障体系和服务体系。1继续完善和优化各类人才计划，培养和吸引 优秀
45、创新人才2促进研究与教育的结合，提高后备创新人才 的培养质量3加强对基础研究队伍薄弱环节的支持4营造良好的用人环境（七）推动基础研究队伍建设（七）推动基础研究队伍建设 基础研究决定着一个民族原始创新能力。一个没有原始创新能力的民族就必然沦为一个落后的民族！一个没有基础研究做坚强后盾的国家必然是一个科学上的弱国！我们一定要冲破体制机制、文化传统中各种阻碍知识创新的束缚，激发和解放中华民族的创新能力。让我国不懈奋斗，成为真正的科学强国，实现中华民族的伟大复兴！973973计划计划“十一五十一五”工作重工作重点点 组织优秀科学家，围绕国家战略目组织优秀科学家，围绕国家战略目标，面向经济和社会发展的重大关键问标，面向经济和社会发展的重大关键问题，集中力量开展基础研究，为解决这题，集中力量开展基础研究，为解决这些问题提供理论基础和科学依据。些问题提供理论基础和科学依据。973973计划计划的任务的任务 为我国经济建设和社会发展重点领域提为我国经济建设和社会发展重点领域提供科学支撑。供科学支撑。农业领域农业领域 能源领域能源领域 信息领域信息领域 资源环境领域资源环境领域 人口与健康领域人口与健康领域 材料领域材料领域 综合交叉领域综合交叉领域 重大重大科学前沿领域科学前沿领域谢谢！谢谢！
