国家自然科学基金“十二五”发展规划
（节选）
根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的总体部署，结合国家科技、教育和人才规划纲要的具体要求，适应基础研究发展需要，着眼于推进国家自然科学基金“十二五”又好又快发展，制定本规划。
序 言
十七届五中全会强调，要以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，坚持把科技进步和创新作为加快转变经济发展方式的重要支撑。提升基础研究整体水平和原始创新能力，服务创新型国家建设，是科学基金“十二五”发展的重要战略任务。
基础研究是高新技术发展的重要源泉，是培育创新人才的摇篮，是建设先进文化的基础，是未来科技发展的内在动力。基础研究决定着自主创新的广度和深度。现代基础研究“双力驱动”特征愈加明显，从科学发现到技术应用的周期显著缩短，从更广范围和更深层次加快推进自主创新，全面提升原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，必须切实加强基础研究。基础研究正在成为国际竞争前沿的战略高地。世界范围内催生科学技术革命性变革已见端倪。主要创新型国家为把握科学革命的机遇，不断加大基础研究投入，强化创新研究和人才培养，构筑经济的未来。当前我国原始创新比较匮乏，是制约国际竞争力提升的“短板”。要想在未来激烈竞争中赢得主动，必须超前部署基础研究，大幅提升我国基础科学实力和国际影响力。基础研究是国家可持续发展的动力之源。当前世界经济发展比以往任何时候都迫切需要基础研究指引未来方向。掌握经济长远发展主动权、形成长期竞争优势，为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑，必须以深入的基础研究作后盾。我国经济社会发展为基础研究提供了广阔空间。必须紧紧抓住战略机遇，繁荣基础研究，为科技引领国家经济社会发展奠定坚实基础。
在党中央、国务院的亲切关怀下，在国务院有关部门和广大科学家的大力支持下，国家自然科学基金委员会认真贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》（简称《科技规划纲要》）和科学基金“十一五”发展规划，准确把握支持基础研究、坚持自由探索、发挥导向作用的战略定位，认真落实尊重科学、发扬民主、提倡竞争、促进合作、激励创新、引领未来的工作方针，始终坚持依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理的评审原则，着力培育创新思想和创新人才，推进科学基金制不断完善和发展。“十一五”是科学基金工作取得新的显著进展的时期。五年来，科学基金运用国家财政投入约300.4亿元，资助各类项目9.2万余项，支持科研人员63.3万余人次，主渠道作用更加凸显。形成了研究项目、人才项目、环境条件项目三个系列，资助格局更加合理。建立了以《国家自然科学基金条例》（简称《条例》）为核心的行政法规和规章体系，法规制度更加完善。与国家部委、地方政府、国有企业、科研院所等建立多种合作模式，战略协作更加深入。构建了多层次、多方位、宽领域的国际（地区）合作网络和开放研究平台，合作交流更加广泛。积极营造尊重科学、公正透明、激励创新的科学基金文化氛围，文化建设理念更加清晰。科学基金科学管理能力不断增强，民主管理机制不断完善，依法管理水平不断提高，为完善国家创新体系、建设创新型国家做出了积极贡献。
面对未来挑战和机遇，必须清醒认识到，科学基金工作还不能很好适应国家经济社会发展和科技进步的更高要求。主要表现在，激励原创和培育科技制高点的战略引导有待进一步加强；统筹学科发展和稳定培养人才的政策措施有待进一步完善；落实定位和方针、推进卓越管理的实践有待进一步深入。
“十二五”是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期，也是科学基金在新的历史起点上实现更好发展的重要时期。科学基金工作要继承优良传统，始终坚持战略定位和工作方针不动摇，坚持科学民主决策机制不动摇，坚持依法管理不动摇，坚持营造创新环境不动摇；要增强责任感和使命感，增强机遇意识和忧患意识，着眼建设创新型国家的战略全局，科学把握基础研究规律，主动适应环境变化，更加奋发有为地推进我国基础研究发展取得新的更大突破。
第一部分 总体战略
第一章 指导思想和总体思路
（一）指导思想。
（二）总体思路。“十二五”时期，科学基金工作的总体思路是，战略引导，统筹发展，完善机制，激励创新。
战略引导是在基础研究资助多元化格局中把握定位的战略需要。要把三个更加侧重贯穿科学基金评审、资助及管理始终，作为推动科学基金事业又好又快发展的战略导向。更加侧重基础，就是要不断夯实基础研究健康发展的学科基础。加强对基础学科、传统学科、薄弱学科、濒危学科的支持，关注基本的数据积累和数据库建设工作。更加侧重前沿，就是要前瞻部署和支持能够引领科技、经济和社会发展的科学前沿研究。在全面布局的基础上推进学科交叉融合，着力培育和发展新兴学科和学科生长点，努力抢占影响未来战略性新兴产业发展的科技制高点，高度关注孕育新思想、新概念的变革性研究。更加侧重人才，就是要着力打造贯穿科研职业生涯的创新人才和团队培养资助链。切实尊重创新人才成长和基础研究队伍建设规律，坚持培养后备人才和激励一线人才相结合，稳定国内人才和吸引海外人才相结合，促进领军人才成长和培育创新团队相结合，完善科学基金人才资助管理机制。
统筹发展是增强基础研究发展协调性的根本要求。要统筹兼顾科学基金各项工作，正确处理科学基金管理中的各种辩证关系，促进基础研究协调发展。处理好稳定支持与竞争择优的关系，保障潜心研究，鼓励攻坚克难。处理好全面布局与重点部署的关系，着眼整体推进，促进重点跨越。处理好营造宽松环境与加强绩效管理的关系，鼓励自由探索，强化绩效反馈。处理好依靠专家共识判断与支持非共识创新的关系，实行科学民主决策，鼓励变革创新。处理好利用国内资源与国外资源的关系，立足国内发展，扩大开放协作。处理好规范管理与分类指导的关系，遵循统一的基本规范要求，充分体现学科特点和差异性。
完善机制是科学基金又好又快发展的重要保障。健全科学基金管理体系和运行机制，切实提高激励科学家自由探索、自主创新的保障能力。完善战略规划机制，统筹把握科学前沿发展趋势和国家战略需求，坚持 “自上而下”和“自下而上”的有机结合，有效发挥科学基金作为国家战略资源的导向作用。完善决策咨询机制，充分吸纳广大科学家的战略智慧，促进科学民主决策。完善同行评审机制，持续加强专家系统建设，增强评审专家贯彻战略导向的意识和能力，进一步提升评审的公信力。完善绩效管理机制，健全符合基础研究特点和规律的评估体系，提高管理效能和使用效益。完善监督制约机制，坚持弘扬学术和伦理道德，荡涤不良学风，防范道德风险。
激励创新是科学基金支持基础研究的根本使命。着眼建设创新型国家的战略目标，不断增强把握工作规律性、推动科学发展、激励自主创新的能力。促进学科均衡协调可持续发展，不断夯实基础研究持续健康发展的创新基础。激励原始创新，支撑集成创新和引进消化吸收再创新，着力构建孕育前沿学术思想的创新平台。完善人才发现、培养、资助与评价体系，系统优化人才成长和发挥作用的创新环境。充分发挥基础研究的先导作用，为科技、经济和社会发展提供人才和知识储备，为加快转变经济发展方式提供科技支撑，为增强自主创新能力、提升国家科技竞争力作出切实贡献。
第二章 发展目标与发展战略
（三）发展目标。到2015年，科学基金总体发展目标是，形成更具活力、更富效率、更加开放的中国特色科学基金制；推动学科均衡协调可持续发展，促进若干主流学科进入世界前列；推动高水平基础研究队伍建设，造就一批具有世界影响力的优秀科学家和创新团队；推动我国基础研究整体水平不断提升，显著增强基础研究的国际影响力和若干重要科学领域的自主创新能力，为科技引领经济社会可持续发展、加快建设创新型国家奠定坚实的科学基础。
（四）发展战略。围绕发展目标，必须统筹部署实施五项战略，一是原始创新战略，二是创新人才战略，三是开放合作战略，四是创新环境战略，五是卓越管理战略。
原始创新战略。紧密结合国家未来发展战略需求和科学前沿发展需求，加强前瞻部署。尊重科学规律，加强稳定支持，鼓励潜心研究。完善学科布局，推进学科交叉，实行适合不同学科领域特点的资助模式，夯实支撑基础研究可持续发展的学科基础。关注支持可能产生新思想、新概念的非共识创新和变革性研究，激励原创突破，实现重点跨越。
创新人才战略。着眼国家人才工作大局，坚持服务发展，创新机制，高端引领，整体推进，加强人才资助系统布局。尊重科学规律，创新科学基金人才发现遴选、评价和激励保障机制，打造科学基金人才资助培养链，营造有利于人才成长和发挥作用的良好环境。统筹各类项目资助部署，优化人才资助结构和布局，支持边远贫困地区和少数民族地区人才培养，扶持女性科技工作者健康成长。重视发挥项目研究对研究生培养的引导和促进作用。
开放合作战略。把握基础研究国际化发展特点和规律，坚持平等合作、互利双赢、立足前沿、着眼长远、突出重点、注重实效。统筹利用国内外科技资源，推进实质性合作研究，营造有利于科学家更好参与国际（地区）科学合作的开放创新环境。在加强多层次、多方位、宽领域国际合作的同时，力争在具有我国特色和优势的某些领域逐步形成以我为主的合作格局，进一步提升我国基础科学的国际地位和影响力。
创新环境战略。加强与中央其他科技管理部门、地方科技管理部门和产业界的战略协作，调动多方面发展基础研究的积极性，促进自主创新体系协同发展。坚持科学评价，增进学术包容，促进资源共享，维护科研诚信，加强科研软环境建设。加强成果集成宣示，推进科学普及，促进公众和社会理解支持基础研究发展。
卓越管理战略。
第三章 总体部署
（五）总体资助格局。根据科学基金在国家创新体系中的战略定位，坚持三个更加侧重的战略导向，不断完善研究项目、人才项目和环境条件项目三个系列的科学基金资助格局。
研究项目系列主要着眼于统筹学科布局，突出重点领域，推动学科交叉，激励原始创新。人才项目系列主要着眼于蓄积后备人才，稳定青年人才，扶植地区人才，造就拔尖人才，培育创新团队。环境条件项目系列主要着眼于加强条件支撑，促进资源共享，增进公众理解，优化发展环境。研究项目系列主要包括面上项目、重点项目、重大项目、重大研究计划、国际（地区）合作研究项目等。人才项目系列主要包括基础科学人才培养基金、青年科学基金、地区科学基金、国家杰出青年科学基金、创新研究群体科学基金、外国青年学者研究基金等。环境条件项目系列主要包括科研仪器专项、联合基金、科普项目、青少年科技活动专项、期刊专项、国际（地区）学术会议和合作交流项目等。
三个项目系列的功能各有侧重，是相互联系的有机整体，共同构成定位明确、层次清晰、特色鲜明、衔接紧密的资助格局。充分发挥科学基金管理的整体效能，提高科学基金资助的整体效益，凝聚推进自主创新的整体合力。适应科技发展形势和国家战略需求，遵循不同科技活动的特点和科技人才成长的规律，动态调整、不断优化科学基金资助格局。
（六）资助发展任务。按照“十二五”科学基金发展的指导思想、总体思路和战略部署，围绕发展目标，按照研究项目、人才项目、环境条件项目三个系列的资助格局，切实增强战略意识和全局意识，统筹安排资助计划。着力发挥推动学科均衡协调发展的重要作用，形成更为科学合理的学科布局，构建与创新型国家相适应的坚实学科基础；着力发挥激励和培育创新思想的重要作用，激励科学家自由探索精神和创造潜能，提升基础研究整体水平；着力发挥稳定和培育创新人才的重要作用，建设适应未来需求的高水平基础研究队伍，积累支撑创新型国家建设的智力资本；着力发挥调动科技资源配置的重要作用，推动科技资源整合，促进国家创新体系建设；着力发挥统筹利用全球科技资源的重要作用，充分吸纳和利用海外资源，提升我国基础研究的国际竞争力。
第二部分 发展任务与专题部署
第四章 创新研究
（七）加强前瞻部署，鼓励探索创新。科学分析我国基础研究队伍状况和基础研究发展需求，遵循基础研究特点和规律，引导科学家紧紧围绕科学前沿和国家战略需求，深入凝练深层次科学问题，开展探索创新。延长研究项目系列中若干类别项目的执行期，相应提高资助强度，努力营造宽松和谐的科研环境和学术氛围。
面上项目要全面均衡布局，瞄准科学前沿，促进学科发展，激励原始创新。重视发挥面上项目稳定基础研究队伍的重要作用，深入开展战略调研，把握基础研究需求，妥善处理资助强度与资助规模的关系，有效发挥资助率的杠杆调节作用，着力营造鼓励探索、宽容失败的良好环境。
重点项目要着眼优先领域，兼顾学科发展，整合创新资源，孕育重点突破。把重点项目作为落实三个更加侧重战略导向的重要战略举措，针对我国具有相对优势或亟需发展的学科领域，兼顾学科整体布局，凝聚基础研究中坚人才，力争在某些领域实现创新跨越。
重大项目要面向国家需求，推动学科交叉，汇集创新力量，攻克科学难题。充分利用科学基金长期资助的学术积累，着眼长远，为促进我国产业结构优化升级和战略性新兴产业发展提供科学支撑。
重大研究计划要坚持有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展。要突出国家重大需求导向，充分发挥战略专家组的作用，加强顶层设计，合理配置培育项目与重点支持项目，准确把握启动集成项目的时间节点，着力提升某些领域整体创新能力并力争在若干重要方向有所突破。
国际（地区）合作研究项目要立足国际前沿，利用国际平台，推动资源共享，促进合作研究。推进战略型国际合作，鼓励我国科学家筹划和参与国际大型科学研究项目和计划，共同推进科学前沿，培育具有国际视野的创新人才，为我国基础研究走向世界营造更好的开放创新平台。
重视对变革性研究的支持，激励科学家开展变革性创新构思与实践。根据申请与资助情况确定资助规模和强度，充分发挥科学部的学术判断作用，逐步建立针对风险高、探索性强的研究项目的特殊评审和管理机制。
第五章 人才培养
（八）培育创新人才，强化智力支撑。着眼我国人才工作全局和总体部署，加强与国家其他科教管理部门的联系与协调，统筹人才资助计划，共同促进我国人才发展。加强各类人才项目资助部署的有机协调，形成贯穿科研职业生涯的人才资助培养链。
重视积蓄后备人才。基础科学人才培养基金资助工作要坚持促进基础研究与教育有机结合，依托国家理科基础研究和教学人才培养基地，加强对本科生的科研训练，提高实践能力，激发科学兴趣和创新意识，为科学研究提供高素质的人才储备。
大力培育青年人才。青年科学基金资助工作要着力稳定青年科技队伍，充分发挥青年人创新思维活跃的优势，激励创新探索。要结合国家战略需求，体现学科发展特点，坚持整体开发，注重潜质，不拘一格，科学评价，择优资助，促进我国基础研究人才结构和布局更趋合理。稳定资助强度，扩大资助规模，为基础研究队伍建设提供源源不断的后继力量。
着力造就拔尖人才。国家杰出青年科学基金资助工作要坚持高端引领，构筑资助拔尖人才高地。要充分发挥基金推动学科发展的带动作用和延揽海外人才的示范作用，激励基金获得者潜心探索能够引领科技、经济和社会发展的科学前沿问题，造就科技自主创新的领军人物。
努力构建创新团队。创新研究群体科学基金资助工作要进一步加强战略筹划，调动各方面积极性共同推进资助管理机制完善与发展。要加强科学目标引导，发挥团队协作攻坚优势，着力培养和建设一批具有国际影响力、冲击世界科技前沿的杰出科学家和创新团队，力争使我国某些具有相对优势的学科领域进入世界前列。
注重搭建合作桥梁。外国青年学者研究基金资助工作要坚持延揽外国优秀青年学者来华开展和参与基础研究工作，推动中外青年学者建立面向未来的合作伙伴关系。海外及港澳学者合作研究基金充分发挥境外科技资源优势，吸引境外人才，支持合作开展高水平研究，带动学科发展和队伍建设。
第六章 环境条件
（九）加强条件建设，营造良好环境。着力提升研究手段，引导资源配置，促进合作交流，增进公众理解，营造创新环境，为创新研究和人才培养提供有力支撑。
联合资助项目要面向国家需求，引导多元投入，推动资源共享，促进多方合作。推动产学研结合，促进企业技术创新能力建设。推动大型科研设备共享，促进知识创新体系建设，发挥促进不同部门资源集成和科研合作的示范带动作用。推动与地方的战略协作，促进区域创新体系建设。
深化国际合作交流。加强合作与交流、国际暑期讲习班、组织间合作研究计划、双边学术研讨会等项目中对青年科学家的资助力度；鼓励我国科学家积极参与大型国际科学计划与工程，充分发挥我国科学家的智力优势，有效利用国际科技资源。
第七章 国际（地区）合作
（十）国际（地区）合作与交流战略部署。鼓励广大科技人员与世界一流的科学家和科研机构开展广泛深入的国际（地区）合作与交流；继续推进实质性国际（地区）合作研究，促进我国更多科学领域进入国际前沿；
（十一）国际（地区）合作与交流发展任务。持续推动实质性国际（地区）合作研究。不断拓展组织间联合资助的合作研究。努力营造良好的国际（地区）合作与交流环境。完善外国青年学者研究基金资助机制。鼓励和推动我国科学家建立以我为主的国际（地区）合作研究网络。
第八章 学科发展
（十二）学科均衡协调可持续发展基本思路。学科是科学研究和人才培养的重要依托，学科均衡协调可持续发展是实现科学技术重点突破与跨越发展的重要基础，是推动以科学为基础的技术创新与经济增长的重要保障。促进学科均衡协调可持续发展是科学基金工作的重要使命。
在综合考虑学科发展国际趋势和我国基础研究发展现状的基础上，着眼于推动学科均衡协调可持续发展的战略要求，以自然科学、工程科学和管理科学为基本框架，对数学、物理学、天文学、力学、化学、纳米科学、生物学、农业科学、脑科学与认知科学、医学、地球科学、空间科学、环境科学、海洋科学、工程科学、材料科学、能源科学、信息科学、管理科学等19个学科未来五年重点扶持的学科和发展方向进行了规划。
（十三）学科发展战略。
数学：数学是研究现实世界中抽象出来的数量关系和空间形式的科学，主要包括数论与代数、几何与拓扑、分析与方程、概率论与数理统计、运筹学与控制论、数理逻辑、组合数学、计算数学、数学与其他学科的交叉等分支学科。未来五年，扶持数理逻辑、多复变函数论与复几何、非交换几何、离散概率模型、优化算法与组合算法等薄弱学科；鼓励面向实际问题的数学建模、分析与计算以及复杂数据和海量数据的统计方法与理论等研究；着力推动数学内部分支学科间的交叉与融合研究，瞄准数学前沿重要科学问题的研究；重点支持代数数论与代数几何、整体微分几何与低维拓扑、算子代数、数学物理、科学计算等方向的研究。
力学：力学是关于力、运动及其关系的科学，主要包括力学中的基本问题和方法、动力学与控制、固体力学、流体力学、生物力学、爆炸与冲击动力学等学科领域。未来五年，着力扶持多体动力学、结构力学和高速水动力学等薄弱学科，重视海洋工程力学、生物力学和环境力学等交叉学科，重点支持新材料与新结构宏微观力学、高超声速空气动力学及先进推进理论与方法、重大装备中的力学理论与方法、实验力学新方法和新技术等的研究。
物理学：物理学是研究物质的基本结构、性质、形态和相互作用基本规律的科学，主要包括凝聚态物理、原子分子物理、光物理、声学、粒子物理、核物理、等离子体物理、核技术及其应用等分支学科。未来五年，着力扶持统计物理、噪声及其控制、软凝聚态等薄弱学科，关注原子分子物理、核科学与技术基础等传统学科，鼓励极端条件下物质行为与非线性效应、非平衡态物理、核燃料增殖与嬗变、复杂体系以及物理学与生命、医学、能源、环境等交叉领域新概念、新方法、新技术的研究，重点支持凝聚体系的结构、性能及其相互关系、量子操控与量子信息基础、超快超强激光物理与微纳光学、复杂介质中的声传播与检测、标准模型检验与新物理、暗物质暗能量物理、宇宙学及宇宙演化中高能物理与核物理过程、原子核结构与性质、等离子体物理与诊断技术、高精密测量物理与关键技术基础等问题的研究。
化学：化学是研究物质的组成、结构、性质、反应和转化过程的科学，主要包括无机化学、有机化学、化学生物学、物理化学、理论化学、高分子科学、分析化学、化学工程、应用化学以及环境化学等分支学科。未来五年，加强对放射化学、有机分析化学、化学热力学、高分子合成化学、分析仪器研制、复合污染化学以及系统化学工程等薄弱学科的扶持，重视化学与物理学、生命科学、材料科学、能源科学、环境科学等学科的交叉与融合的研究领域，重点支持创造物质的分子工程、绿色化学与可持续化学、物质的分离鉴定与成像的新原理和新方法、生命体系中的化学过程以及面向节能减排的过程工程。
纳米科学：纳米科学是指在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用以及由纳米结构集成的功能系统的科学，主要包括纳米材料、纳米表征技术、纳米器件与制造、纳米催化、纳米生物医学以及纳米标准与安全等六个方面的研究领域。未来五年，进一步加强和促进基础研究相对薄弱的纳米器件、纳米生物医学及纳米标准的研究，重点支持可控纳米结构和纳米材料的制备和性质研究、高分辨纳米表征技术与纳米结构的定量分析技术、新型微纳器件的开发与制造加工技术、面向能源与环境的纳米催化材料和节能技术以及纳米材料在生物医药领域的应用及生物安全性等多学科交叉领域的研究。
生物学：生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，主要包括植物学、动物学、微生物学、生理学、生物化学与分子生物学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、生殖生物学、免疫学、生态学等分支学科。未来五年，注意扶持和保护植物学、微生物学、动物分类学等传统薄弱学科，关注生物物理学、生物信息学、系统生物学、合成生物学、生物材料与组织工程学等交叉学科和新的学科生长点，充分利用基因组学、蛋白质组学和生物信息学所取得的结果和技术，重点支持在分子、基因、蛋白质、细胞、组织器官、个体、群体等多层次全方位深入、系统、综合研究生命现象和生命活动规律，优先支持具有重大生物学意义或者具有我国特色的生物学学科前沿研究。
环境科学：环境科学是研究人类活动对自身环境的影响及环境质量的变化规律，探讨生物、物理、化学过程及其与人类活动的相互作用，寻求人类社会可持续发展途径与方法的科学，是涉及自然科学、社会科学和工程技术科学的交叉科学，主要包括污染环境、生态环境、多尺度环境时空变化过程以及环境工程与控制等。未来五年，继续加强生态学及生物多样性科学、环境地学、环境化学以及环境工程等优势学科，不断完善水环境学、大气环境学和土壤环境学等传统学科，扶持环境生物学等新兴学科，关注环境经济学、环境管理学等社会环境学的研究，重点支持气候变化影响与适应、生物多样性保护及利用、生态系统服务与生态经济、水、土、气污染环境污染机理与区域环境过程、城市化与环境质量、清洁生产与循环经济、环境与健康、灾害风险与减灾等重大前沿问题的研究，加强数据共享机制与观测体系建设。
材料科学：材料科学是研究材料成分、制备与加工、组织结构与性能以及材料使用性能诸要素以及它们之间相互关系的科学，主要包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等分支学科。未来五年，强化古陶瓷、纺织材料、材料腐蚀与老化等传统学科领域，扶持基础结构材料等薄弱学科，加强金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等材料科学与物理学、化学、信息科学、生命科学等学科交叉的研究，重点支持光电功能材料、能源材料、生物医用材料、环境材料、高性能结构材料、材料科学基础理论、制备与表征技术等方向，注重开展基于新概念、新原理、新效应的材料和表征测试方法等方面的研究。
能源科学：能源科学是研究能源在勘探、开采、输运、转化、存储和利用中的基本规律及其应用的科学，其研究对象既包括自然界广泛存在的化石能源、可再生能源和新能源等，也包括由此转化而来的电能和氢能等。未来五年，重点支持节能减排领域的若干基础研究、煤的清洁高效综合利用、可再生能源低成本规模化开发利用、超大规模输配电和电网安全保障、碳捕获与封存（CCS）领域的基础研究，加强能源系统热力学、传热传质学、燃烧学、多相流热物理学、内流流体力学、电机与电器、生物电磁学、可再生能源与新能源等传统和优势学科，扶持与关注催化化学、能源化工、电力电子学、电能储存与节电等相关基础科学问题，重视能源与信息科学、地球科学、环境科学、生命科学、材料科学、管理科学以及多学科的综合交叉研究。
工程科学：工程科学是研究人造结构及其系统的科学，主要包括冶金与矿业工程、机械工程、建筑环境与土木工程、水利科学与海洋工程等学科。未来五年，重点支持深部资源安全高效开发和清洁冶金理论与技术、极端制造原理与先进制造技术、可持续发展的土木工程与城乡人居环境、水资源保护与高效开发利用等方面的基础研究，重视新技术与新工艺、新器件与新结构等应用方面的前沿研究。
信息科学：信息科学是研究信息产生、获取、存储、传输、处理、显示、利用及其相互关系的科学，主要包括电子学与信息系统、计算机科学与技术、自动化科学与技术、半导体科学与信息器件、光学与光电子学等分支学科。未来五年，鼓励紧密结合物理、材料等相关学科的基础研究成果，开展高效、节能、环保、安全与可靠的新型电子器件、光与微纳器件研究，发展信息获取与信息处理器件等薄弱学科的基础与集成研究，重点支持智能感知、下一代通信、新型计算模型与系统、复杂系统控制、协调与优化等领域的基础理论和关键技术研究，系统支持下一代网络及各种物联网络的应用基础研究，积极推动信息科学与物理、化学、数学、材料、工程、认知、生物、医学、地球及社会科学等领域的交叉研究。
管理科学：管理科学是以人类社会组织管理活动客观规律及其应用为研究对象的跨自然科学、工程科学和社会科学的综合性交叉科学，主要包括管理科学与工程、工商管理、宏观管理与政策等分支学科。未来五年，进一步扶持服务科学、区域发展管理、创业与中小企业管理、创新管理等薄弱学科，加强运筹与优化、信息系统与管理、决策理论与方法、物流与供应链、农林经济管理等优势学科，重视管理科学与信息科学中大规模复杂数据处理与计算智能、数理科学中的不确定性及复杂性建模分析与优化以及心理科学中行为研究等领域相关交叉领域的研究，重点支持开放性基础数据及案例库、开放性实验及计算工具平台等基础设施的建设和具有中国特色的重要管理科学问题的研究。
第九章 重点领域
（十四）科学部优先发展领域。在学科发展战略的基础上，兼顾“十一五”优先发展领域的继承性，按照以下原则遴选科学部优先发展领域：一要针对本科学部资助范围内科学发展的重要基础性问题，或学科发展的主流和重要前沿领域；二要针对能够体现国家战略发展需求或能够带动新技术发展的关键科学问题；三要针对有利于推动新兴交叉学科发展并形成新的学科生长点的基础科学问题或关键技术基础问题；四要针对我国具有较好的研究基础和人才队伍或地域和资源优势的研究领域，着眼于提升我国科研水平和国际地位。科学部优先发展领域将为制定重点项目指南提供参考。
1. 数理科学部。
（1）代数、几何与分析的交叉与融合
主要研究方向：代数簇的算术性质和几何性质；代数结构的表示与同调理论；微分流形的局部不变量与整体不变量；流形上的整体分析；低维流形的几何与拓扑；函数与函数簇的解析性质；函数空间与算子的分析理论；无穷维代数的表示、算子代数与非交换几何。
（2）非线性、随机性模型和离散结构的数学理论与方法
主要研究方向：微分方程的适定性与解的结构；动力系统的复杂行为；随机过程与随机系统的分析；大规模随机网络的结构及其上的过程；复杂数据的统计方法和理论；复杂决策问题的最优解或近似最优解；无限维系统和随机系统控制的数学基础；离散结构的组合分析；符号计算、符号推理与数学机械化。
（3）数学和数据建模、分析与计算
主要研究方向：新型材料的数学模型与数学理论；信息处理与信息控制；编码理论与信息安全；环境与能源科学中的数学建模与分析；生物信息与生命系统；传染病的发病机理与预防控制；工业与医学中的统计方法；数据挖掘与计算统计；经济预测与金融安全中的数学方法。
（4）高维/无限维非线性系统动力学与控制
主要研究方向：高维系统全局分叉和混沌；非线性系统的时滞效应及控制；复杂网络和神经系统的非线性动力学与控制；先进飞行器及重大装备的动力学与控制。
（5）复杂环境下材料与结构的力学响应与破坏机理
主要研究方向：变形体强度理论与破坏机理；多场耦合理论与智能材料及结构力学；材料及结构的多尺度力学；超常环境下结构响应与爆炸冲击力学；重大工程结构的完整性和耐久性。
（6）非定常复杂流动机理与控制
主要研究方向：流动稳定性与可压缩湍流；非定常流动中的流固耦合及其控制；高超声速流动与飞行器推进机理；高速水动力学与空泡理论和实验研究；环境演化与突变中的复杂介质流动。
（10）受限及关联量子系统的新现象和新效应
主要研究方向：受限、介观系统的量子现象和宏观量子效应；强关联和低维凝聚态系统基本物理问题及新理论方法；拓扑量子相变与拓扑元激发，超冷原子、分子体系的量子性质及其应用基础；微纳量子器件与单原子、单分子器件的关键物理问题；高性能复合材料或器件物性的表征与优化；磁性材料及结构中的物理问题。
（11）随机非均匀介质中声传播的表征、控制与作用的物理问题
主要研究方向：复杂介质中声的传播、检测、作用及其声场建模；海洋声场的时空特性与探测；噪声的产生与控制以及低频声波的吸收和隔离；新型发射与接收声换能器及其阵列；时间反转技术、负折射现象以及亚波长高分辨率成像关系。
（12）深层次物质的结构、性质与相互作用
主要研究方向：标准模型检验与超出标准模型的新物理；宇宙学及宇宙演化中高能物理与核物理过程；超重新核素和新元素合成；原子核结构性质以及相对论重离子碰撞物理。
（13）等离子体物理及其数值模拟
主要研究方向：惯性约束聚变的超强激光与等离子体作用过程以及高能量密度物理；磁约束高温等离子体产生、加热、输运及不稳定性等动力学过程；低温等离子体源、边界物理、波与粒子相互作用等基础问题与应用；空间等离子体磁重联过程。
（14）物理学实验仪器与实验方法、新技术及其应用
主要研究方向：新型加速器关键物理问题；核技术和同步辐射先进实验技术方法及其应用；量子结构材料的新制备技术与新方法；高时间、空间、能量分辨探测与分析方法与技术；高精密物理量测量、控制方法与关键技术，极端条件下的表征与分析技术。
（15）量子信息与未来信息器件的物理基础
主要研究方向：量子信息形态转换及测量的物理问题；量子纠缠和多组分关联的物理实现和度量；基于具体物理系统的量子信息处理和固体量子计算；单光子产生、探测及量子相干器件物理；量子模拟的理论、方案与实验。
2. 化学科学部。
（1）合成化学
主要研究方向：功能导向新物质的可控、高效、绿色设计合成理论和方法；分子剪裁和组装的控制和机理；复杂体系及其反应历程与机理的研究；新合成策略、概念和技术的探索；极端条件下的合成和制备。
（2）化学结构、分子动态学与化学催化
主要研究方向：化学反应动态学理论与实验技术；表面、界面化学反应的本质、动态过程及反应控制；催化机理及其反应过程的调控；极端条件下的化学反应与物质结构。
（3）大分子和超分子化学
主要研究方向：可控/“活性”聚合方法与不同拓扑结构聚合物精密合成；光电磁功能大分子性能优化；非石油大分子合成与高分子生物合成；高分子多层次结构动态过程与机制；生物医用高分子及其与细胞相互作用及调控规律；超分子体系与超分子聚合物的构筑与可控组装；超分子材料功能化的结构设计、理论计算与实验表征。
（4）复杂体系的理论、模拟与计算
主要研究方向：从结构到性能预测为导向的复杂体系计算方法与应用；普适可靠的密度泛函形式、高精度和低标度的电子相关理论；激发态结构与过程理论；物质形态转换过程中化学反应过程的理论与计算；高维、多自由度及凝聚相体系的量子动力学理论与非平衡、非线性统计理论；自组装结构与过程多尺度的动力学理论。
（5）分析测试原理和检测新技术、新方法
主要研究方向：复杂样品系统分离与鉴定方法学研究；多维、多尺度、多参量分析测试新原理与新方法研究；组学分析中的新方法和新技术；面向国家安全、人类健康、突发事件的分析方法与技术；分析器件、装置、仪器及相关软件的研制；极端条件下的分析化学基础研究。
（6）绿色与可持续化学
主要研究方向：有毒、耗能和污染产品的分子替代与可持续产品创制；高效“原子经济性”新反应；无毒无害及可再生原料的高效转化；环境友好的反应介质的开发和利用；绿色化工过程与技术；全生命周期分析与评价。
（7）污染物多介质环境过程、效应及控制
主要研究方向：环境分析新方法、新原理、新技术；大气、水体、土壤复合污染过程与控制；污染物的生物有效性与生态效应的化学机制；污染物的生态毒理与健康效应；化学污染物暴露与食品安全；化学品风险评估与管理的理论和方法。
（8）化学与生物医学交叉研究
主要研究方向：基于化学小分子探针的复杂生物体系中信号转导过程研究；具有重大意义的生物大分子及其类似物的合成及功能研究；非编码RNA结构与功能研究；干细胞化学生物学及神经化学生物学；生物体系中信息获取新方法和新技术: 化学探针与分子成像；计算机模拟技术，特别是针对复杂生物网络体系计算技术。
（9）功能导向材料的分子设计与可控制备
主要研究方向：不同尺度物质间相互作用的机制及其调控规律；表面和界面的结构调控与功能化；研究“从分子到固体”的组装过程和规律，构筑有序纳米结构和材料；光电磁及其复合性能等功能无机晶态材料的分子设计与可控制备；有机／高分子光电功能材料的设计与可控制备；极端条件下材料的化学结构形态及物相的控制和调控。
（10）能源和资源的清洁转化与高效利用
主要研究方向：化石能源高效清洁转化；生物质高效转化的化学化工基础；我国特有资源的高效高值利用；太阳能高效低成本转换利用；核能高效安全利用的化学化工基础；新型、高效、清洁的化学能源与替代能源。
（11）面向节能减排的过程工程
主要研究方向：节能减排和低碳排放转化的共性科学基础；可再生能源开发、利用中的化学工程基础；外场强化下的资源转化机理和节能理论；非常规介质强化反应传递过程的机理和调控机制；面向过程工业的先进计算、模拟与仿真系统；大规模资源转化过程的优化集成与多尺度调控。
3. 生命科学部。
（1）蛋白质的修饰、识别与调控
主要研究方向：蛋白质新的修饰类型的鉴定、功能和调控机制；蛋白质不同位点、不同修饰类型发生的时空调节机制和功能关系；蛋白质相互作用的特异性、动态性和网络特征的系统分析；蛋白质修饰导致的蛋白质相互作用的变化；蛋白质修饰、识别和调控机制的进化。
（2）核酸的结构与功能
主要研究方向：DNA、RNA的结构与修饰、复制、重组与代谢；非编码DNA和非编码RNA对核酸和蛋白质活性与功能的调控机制；非编码DNA和非编码RNA在细胞、组织、器官和个体等生命活动过程及疾病发生中的功能及其调控机制。
（9）代谢、次级代谢与调控
主要研究方向：代谢途径及其生理功能；代谢调控基因的分析；调节次级代谢的信号转递；代谢产物的后修饰、转运和存贮机制；次级代谢产物的鉴定与活性分析；代谢网络与调控机制。
（16）食品贮藏与制造的生物化学基础
主要研究方向：食品品质保持与变化的机理；食品制造和贮藏过程中生物活性物质及营养成分转化规律；食品有害物质形成、迁移转化规律及食品中主要污染物的代谢、消长规律及调控机制；食品中有害微生物与有毒物质的检测和风险评估的技术与方法。
4. 地球科学部。
5. 工程与材料科学部。
（1）光电功能材料
主要研究方向：高效光—电/电—光转换的基本过程和新机理；光电材料的设计与制备；表界面工程与微纳结构及其功能调控；光电功能材料和器件的理论与模拟；光电原型器件的制备及性能表征。
（2）能源材料
主要研究方向：高效能源转换与储存新机制；高效低成本太阳能电池相关材料及其关键技术；质子交换膜燃料电池材料和中低温固体氧化物燃料电池关键材料；高容量储氢材料；高效二次电池材料及关键技术；超级电容器关键材料及制备技术；反应堆核能材料。
（3）环境材料
主要研究方向：新型环境治理材料的设计及反应机理研究；有毒有害元素替代材料的生态设计；固体废弃物的资源化利用技术；可完全降解高分子材料的设计及降解机理；调光、调温、调湿功能材料的设计；材料环境负荷的表征及评价方法。
（4）高性能结构材料
主要研究方向：宏观、介观和微观多尺度上结构和力学性能的相互关系；材料在耐极端苛刻服役条件下的组织和性能演化；先进复合材料的组织和界面结构控制；材料的强韧化和长寿命设计；材料制备过程中形态结构的控制；结构功能一体化材料。
（5）材料科学基础理论、制备与表征技术
主要研究方向：材料模拟和材料计算；材料成分和结构、制备加工工艺、性质和使用性能之间的协同关系；材料设计与制备的新理论和新方法；材料表征与测试的新原理和新技术；材料器件一体化设计。
（6）资源高效开采与环境的相互作用规律
主要研究方向：深部裂隙岩体工程力学特性；煤层气与煤共采理论与方法；深部钻井的基础理论；提高煤炭、石油、天然气采收率的物理化学基础理论；资源开采中的重大灾害形成机理及控制；矿区生态保护与复垦的基础理论与方法。
（7）冶金与材料制备过程中的界面科学
主要研究方向：冶金过程界面的基础理论；有价组分高效利用与循环冶金理论与方法；外场及特殊条件下的冶金及加工过程理论；金属凝固过程与控制；高纯净、高性能、高附加值冶金及材料制备工程；高效、节能、减排冶金理论。
（8）复杂机电系统的功能原理与集成科学
主要研究方向：复杂真实机构的集成设计理论与方法；机械驱动与传动中的能量传递、转换与精密复合运动的创成；复杂机电系统功能生成中的界面效应、行为规律与调控；复杂机电系统物质流、能量流与信息流融合协同设计；复杂机电系统多学科设计优化与集成设计理论；极端服役条件下系统的结构损伤与系统可靠性。
（9）高性能零件/构件的精密制造
主要研究方向：高性能精确成型制造；高能束与特种能场加工；精密与超精密加工；数字化设计、加工、测量一体化。
（10）化石能源高效清洁利用
主要研究方向：燃煤污染物综合防治理论与技术；低碳排放的煤基多联产利用；化石能源利用中的温室气体捕获与资源化利用；化石能源的高效洁净利用新方法；燃烧化学反应机理与燃烧过程检测。
（11）二氧化碳捕获与封存（CCS）
主要研究方向：能源动力系统中燃烧前、纯氧燃烧、燃烧后捕获CO2的理论与方法；煤基化工动力多联产系统与CO2分离过程的一体化控制原理与方法；低能耗捕获CO2的革新技术与方法；CO2分离溶剂变化过程与热能转换过程的耦合方法与规律；CO2液化与运输过程的热物理问题。
（12）智能电网基础
主要研究方向：大规模可再生能源电力输送及接入基础；智能电网多信息融合自愈理论与技术；电力信息与控制的安全及其支撑技术理论与方法；智能电网互动机制与实现的理论与方法、智能电网的电力市场机制与实现等。
（13）城乡建筑节能设计原理与技术体系
主要研究方向：建筑热、湿环境热力学分析新方法；高品质建筑声、光、热环境设计理论和方法；我国典型气候带建筑室内热湿环境营造机理；乡村建筑节能和人居环境改善技术基础理论和评价体系；工业建筑污染物控制通风理论及应用方法等。
（14）环境变迁中的城市科学
主要研究方向：工程结构与工程系统的环境作用模型；大规模工程系统中、长尺度灾害危险性分析方法；环境变迁中的地域人居环境设计理论；历史建筑的损毁机理、防护技术与保护策略；城市形态变迁、交通模式演变、交通需求演化相互作用规律；城市交通系统的供需平衡机理与平衡控制理论。
（16）工程结构的全寿命设计与控制
主要研究方向：环境与荷载耦合作用下工程结构性能演变机理；工程结构与工程系统的灾害作用物理模型；基于微结构演化的材料-结构多尺度寿命预测理论和方法；工程结构寿命全过程精细化分析理论与性能评定理论及方法；工程结构与工程系统的基于整体可靠度的性态优化与性能设计理论；工程结构的性能监测与性能控制。
6. 信息科学部。
（1）新型信息材料与器件
主要研究方向：自旋电子材料与器件；单光子探测与发射器件；适于高频大功率、高温电子的宽带隙材料与器件；适合平面工艺和未来大规模集成的碳基材料与器件；有机/聚合物光子器件、半导体激光器、大功率LED与高效太阳能电池等。
（7）传感网络与仿生感知基础
主要研究方向：大规模光纤传感网络理论与实现技术；恶劣环境下传感技术和时分波分复用组网技术；智能敏感材料及高性能微纳传感器；仿生感知机理与实现方法；异构传感网络拓扑与网络协议；传感网络数据与能量管理；多源传感信息融合；传感器网络可靠性、安全性。
（8）未来无线通信理论与技术
主要研究方向：网络信道的建模与重构；网络信息论；有限频谱资源与低能耗的高效宽带移动传输与协同；多域多网协同无线网络理论与网络自优化技术；移动网络组织与智能管理；移动通信中频谱、天线、空间、计算和网络等的认知及应用。
（9）低功耗艾级超级计算、新型计算系统
主要研究方向：艾级超级计算机的新型体系结构与基础软件；艾级超级计算机的功耗分析与最优降耗方法研究；面向数据密集型的数据处理与信息提取新型计算模型与系统；云计算环境的核心基础设施与支撑技术; 生物计算等新型计算模型与系统。
（10）网络计算
主要研究方向：可扩展、低能耗的后IP网络拓扑与网络路由关键技术；无线网络拓扑、演变与互连技术；面向高安全、高可靠性的网络分布式信息处理与服务；智能网络与语义网络。
（11）软件技术基础
主要研究方向：面向多核体系结构的软件理论和关键技术；面向高度并行分布式计算环境的软件设计；面向服务计算的软件设计方法与技术；高可信软件理论与工程方法；信息的可视化表达与处理；面向企业信息化的重大工程软件的技术基础。
（12）网络数据挖掘与理解
主要研究方向：网络数据挖掘与机器学习；复杂信息环境的语义感知与计算；数据表达、特征提取与分/聚类；自然语言理解及知识服务；视听觉信息的认知计算与人机交互。
（13）信息空间安全
主要研究方向：亿级在线用户可信可管可用泛在网的结构、协议、服务；网络社区的快速发现与社区生命期规律研究；有害信息的快速发现、追踪与分离技术；网络信息空间免疫技术。
（14）多机器人协同与仿生机器人
主要研究方向：多任务多机器人协同规划与控制；高性能仿生机器人；不确定环境下机器人实时感知；机器人自主控制；微小机器人、水下机器人及应用。
（15）先进控制理论与技术
主要研究方向：基于数据的非线性系统建模、分析、控制与优化；多任务融合的、多异构系统的集成、优化与控制；复杂控制系统的共性问题、控制策略与实现技术；多运动体协同制导与控制；不确定环境下的高性能导航理论与关键技术。
（16）复杂系统与复杂网络理论
主要研究方向：复杂系统与复杂网络的演化规律与行为调控；信息物理融合系统及物联网的理论与技术；复杂系统建模、计算与综合集成；复杂任务实时决策、规划与调度；复杂供应链系统理论及应用。
7. 管理科学部。
（1）复杂管理系统的研究方法及方法论
主要研究方向：复杂管理环境中预测、运筹与管理；复杂经济管理系统的行为建模和涌现；基于行为与实验的管理理论；具有中国特色的管理研究方法论。
（2）具有行为复杂性的管理问题
主要研究方向：复杂金融系统的动力学；行为运作与复杂供应链管理的基础问题；复杂交通/物流网络规划与管理；复杂重大工程项目管理研究。
（3）后金融危机时代的风险与危机管理
主要研究方向：风险识别、度量与控制的新原理和新方法；重要国家战略资源的安全管理；金融体系中的创新及其安全管理；企业风险管理中的新问题。
（4）新兴信息技术下的服务科学
主要研究方向：服务经济与社会发展的战略转型；服务系统建模、分析与优化；服务中的交互、创新与价值评估；服务技术基础及其应用工具开发原理。
（5）全球竞争中的创新与创业管理
主要研究方向：产业技术管理与创新机制研究；全球化中的企业技术创新模式及其战略影响；企业家行为、创业团队及其对创业企业的影响；创业融资模式创新及其原理。
（6）新兴网络信息技术引发的管理科学新问题
主要研究方向：面向网络/复杂数据的智能决策分析与知识管理；新兴网络信息技术引发的风险规律及其管理；基于互联网的企业战略和运营模式变革及其影响；信息技术对需求和消费行为影响；开源信息社会中的电子政务及其影响。
（7）基于中国实践的管理理论
主要研究方向：社会经济转型中的组织管理；全球化背景下的企业管理；中国的国有企业和家族企业管理；新兴资本市场中的公司金融。
（8）中国特色的公共管理问题
主要研究方向：中国特色的政府管理基础理论与方法；中国特色的公共管理组织和政策体系研究；新时期公共事务管理中的基础规律。
（9）新农村建设中的农业与农村发展政策
主要研究方向：农村与农业基础制度改革研究；农村基本公共服务提供机制与政策研究；农村基础设施建设、运营与管理规律；新型农村金融体系建设管理。
（10）城镇化与区域发展管理
主要研究方向：中国区域经济发展规律研究；中国城镇化进程相关研究；城乡一体化与区域发展研究；城乡、区域发展规划理论与政策工具研究。
（11）可持续发展管理与宏观政策
主要研究方向：人口—资源—环境的政策科学研究；生态文明下的生产、生活、消费模式转变；低碳经济发展模式及政策研究。
8. 医学科学部。
第九章 重点领域
（十五）跨科学部优先发展领域。以把握科学前沿和瞄准国家目标为出发点，根据我国科学技术进步和经济社会发展的需求，针对着力推动我国基础研究取得前沿突破、解决我国可持续发展特别是生态环境保护与自然资源利用中深层次关键科学问题、提升我国人口健康领域自主创新能力和促进经济社会协调发展、培育我国新兴战略产业制高点等四个方面所凝练的核心科学问题，组织科学家在综合性交叉领域开展具有战略导向性的基础研究。跨科学部优先发展领域将为制定未来五年重大项目和重大研究计划指南提供参考。
1. 细胞的结构和分子功能。
核心科学问题：超分辨显微镜、单分子成像、非荧光成像等研究活细胞的技术与方法的建立；活细胞内的亚细胞器、分子复合物和生物大分子的结构、组装、运动和功能；细胞器之间的信号联系及功能。
2. 系统生物学。
核心科学问题：生物系统的网络基本元件的构建和参数确定及生物系统网络模型的建立；生物系统的网络分析理论与方法；生物信息的整合与分析；生物系统动力学；生物环路的模拟与构建。
3. 生物材料及其表界面生物功能与介入医学的相关基础研究。生物材料与生物体之间的相互作用是发生在生物材料的表面和界面上的。通过认识生物材料表面界面与血液、细胞等的相互作用规律，研究材料表面的活性和生物功能化修饰，有可能对生物材料的性能和应用带来突破性进展。生物医用材料就是一类用于诊断、治疗、修复或替换人体组织、器官或增进其功能的生物材料，其核心是赋予材料生物结构和生物功能。同时，生物材料与器械和信息技术的发展，使介入医学具有微创、安全可靠和术后恢复快等优点，并使介入医学与外科、内科一起成为医学的三大支柱性学科；研究开发安全、有效、方便的新型介入器具并降低医疗费用，是当前亟待解决的难题和主要研究方向。
核心科学问题：生物材料表面与组织（细胞）的相互作用机理；组织再生过程中的关键微环境因素；生物材料表面的微纳结构及其与生物体的相互作用；生物医用材料的分子识别和生物导向性；生物医用材料的表面改性与生物相容性；生物植入材料及其调控组织再生的机制；介入治疗后疾病复发机制的研究；介入医学新技术与新型介入医疗器械的研究；图像引导下的介入医学与计算机辅助工程。
6. 大规模高性能科学计算。科学计算是指通过建立实际问题的模型和发展相应的计算方法，并利用强大的计算机能力，对科学和工程中的复杂问题开展数值模拟研究。随着现代科学技术各领域进入更深的层次和更广的范畴，大规模高性能科学计算已与理论和实验一起成为当今科学研究的主要手段，成为发展高新技术的重要支撑。在物质科学、生命科学、材料科学、地球和环境科学、信息科学、工程与高技术等领域中，人们有可能利用科学计算来扩展、深化甚至代替科学理论或实验研究，使许多过去难以开展或难于实现的理论研究和科学实验有可能通过计算机模拟获得新的知识。大规模高性能科学计算能力的提高能够推动相关学科的进步，带动相关信息产业的发展。
核心科学问题：科学、工程和社会经济问题数学模型建立及其理论分析；发展适合复杂问题和模型的计算方法与计算技术；提高计算精度和效率的方法；海量数据的处理方法与技术；适应高性能计算机并行计算方法；高性能计算通用软件平台建设；各类专业应用软件及数值计算软件包研制；开发科学、工程与社会经济问题的数值模拟技术及实现；支撑数值模拟技术的计算方法基础理论研究。
7. 量子计算与量子通信。量子信息技术是后摩尔时代各国战略竞争焦点之一。量子信息学是量子物理与信息学科交叉融合的新兴学科，量子信息技术可望为信息科学技术发展提供变革性手段和能力。量子密码在物理上提供了不可窃听的安全性，而量子计算可为指数级增长的传统不可解难题提供计算可能性。目前量子密码技术正向实用化方向发展，而量子计算机的研究仍然处于基础研究阶段。在少数量子比特物理系统中已可成功演示量子计算的工作原理、量子门操作、量子编码和量子算法等。当前量子计算的物理实现遇到两个关键性的困难，一是如何研制大规模量子比特的物理系统，即物理可扩展性问题；二是容错计算的难题，即如何使量子门操作的出错率低于容错阈值，使得门操作的差错可以有效纠正，确保量子计算的可靠性。
核心科学问题：量子比特物理扩展的途径、基于新材料与新结构的量子器件、具有扩展潜力的量子计算体系；量子计算系统相干与退相干；量子逻辑运算、信息编制、形态转换及测量；容错量子计算实现的机理和方法；量子模拟的理论方案与实验；量子信息存储器和量子中继；自由空间量子密码系统、新型量子密码原理；全量子网络的实现以及其信息传递和处理问题。
8. 多相复杂系统中的介尺度结构。多尺度结构是自然和工程复杂系统的共同特征，介尺度结构是决定其宏观行为的关键因素，很多领域的介尺度结构都显示出共同的规律。目前，能源与资源短缺、环境污染、气候变暖已成为全球共同关注的焦点问题，而化学反应工艺、过程和系统的量化设计、放大和优化调控是应对这些挑战的共性核心技术体系。同时由于工艺、过程和系统各层次又各自呈现动态多尺度结构，存在于这些层次的边界尺度间的介尺度结构则是发展这一核心技术必须突破的共同科学难题。这一科学问题既有解决人类面临的重大挑战的应用背景，又具突破共同科学难题的普遍意义，也呈现出化学、物理、生物、材料和信息等多领域交叉的特征。在介尺度结构方面的探索将为人类顺利解决能源、资源和环境问题奠定科学基础，并有力推动物质转化相关学科和产业研发模式由经验探索向量化仿真过渡。
核心科学问题：介尺度结构的形成机理及其存在的稳定性条件（包括对非线性热力学和统计力学的相变和多态等行为的理论分析）；介尺度结构的定量描述与行为预测（包括多尺度耦合的机理与跨尺度关联的方法以及介尺度结构与系统中的基元过程和整体行为的关系）；介尺度结构的调控方法（包括多尺度结构与反应动力学的作用机理与规律以及催化体系、反应微环境、反应器、反应工艺对介尺度结构进行调控的规律）；介尺度结构和多尺度计算理论（包括介尺度计算理论和方法以及通过问题、软件和硬件体系结构相似来实现复杂反应过程实时模拟的途径）。
16. 节能、可再生能源利用与温室气体控制的交叉科学问题。能源问题是我国经济社会发展的长期瓶颈，是始终必须高度重视的重大问题。当前我国迫切需要解决高碳燃料的高效洁净利用、可再生能源高效低成本利用以及温室气体控制的基础理论问题，需要工程热物理、材料、化学、数理等学科的交叉，以此奠定能源科学前沿的基础。可再生能源利用与温室气体控制研究涉及电力、化工、冶金、建筑等高能耗行业，对我国转变经济发展方式和应对全球气候变化等重大问题产生直接影响，对抢占新兴能源产业的科技制高点具有重要的战略意义。因此，加强该交叉科学问题研究，注重节能减排，改善能源结构，控制温室气体排放的重大需求，为实现能源可持续发展的目标提供科学理论和方法。
核心科学问题：燃料化学能与物理能综合梯级利用原理与方法；核能利用的新概念、新材料及力学理论与方法；太阳能、风能、生物质能等可再生能源高效收集、储存和转换的基础理论；大规模能源转化过程的优化集成与多尺度调控；CO2富集、分离和转化的物理化学问题；高碳能源利用中替代燃料与动力联产，同时分离CO2的系统集成理论与方法；节能规划理论与方法，可再生能源的技术政策和产业政策优化分析。
21. 网络信息技术下的组织管理变革与服务创新。新一代信息网络技术正在深刻改变着管理组织内部的信息与知识的传递及产生方式，进而改变组织文化、管理层级结构、资源分配方式，最终改变产品和服务的生产模式与运作机制，从而促进各类组织实现和谐、透明、高效协作的全新工作模式和管理模式，并促使现代服务作为一种全新的经济形态脱颖而出。网络信息技术所推动的这种转变，对于植根于有形产品生产、科层组织结构、信息单向传输、自上而下的规划等传统的（企业）组织及其创新管理模式的现有管理科学理论，是一种全新的基础性挑战，同时提出了许多管理科学中亟待解决的新科学问题。这些将极大地推动以网络信息技术为依托的现代生产制造和现代服务的蓬勃发展，对于促进中国向服务经济转型、提高组织运行效率、减少组织运作成本、提升我国在新一轮全球竞争中的地位，具有至关重要的战略意义。
核心科学问题：网络服务系统及其参与者行为研究；基于先进IT的服务系统及其关键技术研究；网络服务系统的运营优化和协调研究；新一代网络信息技术（如开源信息、移动网络）对组织模式演化和运营机制的影响；新一代网络技术对企业（组织）行为和战略的影响；互动网络中的组织运营与安全工作机制；企业中整合的协作平台技术；组织内部即时通讯与威客技术对管理活动的影响规律等。
22. 复杂金融经济系统的演化及其安全管理。经济和金融市场众多参与者的非完全理性及其依据信息对环境的适应性交互决策行为，造就了现代金融系统的复杂性和不确定性；新一代网络信息技术在全球金融体系中广泛而深入的运用更进一步地推动了信息的多向、快速传播，进而深化了市场的上述特征。未来若干年，我国金融市场的产品种类、交易规模和市场深度及关联性将在与国际金融市场接轨中持续快速增长，再加上金融制度和投资者群体的独特性，使得整个中国金融市场体系的复杂程度也在飞速增加。面对规模迅速增长并日趋复杂的金融市场，依据具有“简单性”特征的前提所构建的主流经典金融经济理论来解释和应对金融危机的实践，开始遇到重大挑战。随着计算机信息科学和复杂性科学的快速发展和重要突破，从复杂系统的角度对复杂金融体系进行计算建模、探索其资产定价与风险管理规律成为一种新的可能，并为解决复杂金融系统安全问题提供了一条非常具有前景的道路，对于建立科学、安全、合理、高效、稳健的金融经济系统具有基础性重大意义。
核心科学问题：复杂金融经济系统中的微观行为和机制及其宏观涌现和动态演化规律；复杂金融经济系统建模的新原理与新方法；金融经济系统中的复杂网络；复杂金融经济体系中开源信息与建模；复杂金融经济系统中的创新及其风险与安全管理；复杂金融经济系统的监管体系、运行机制和模式等。
23. 新功能材料和新人工结构材料。新功能材料的探索是材料科学发展的先导，也往往是信息、能源等领域创新的源头。新型功能材料的发展往往基于新的物理、化学、生物学机制的发现、新设计思想的提出以及材料合成方法的创新，而新材料的出现同时又为物理学、工程学等领域研究提供了新的内容。探索新型超常电磁介质材料、高温超导材料、高效热电材料以及非线性光学响应材料、核环境下的特殊材料、高质量单晶和薄膜以及各种人工结构材料（如异质结构、光子带隙材料、负折射材料等）等，是材料科学与物理学、化学、信息科学等学科交叉发展的重要科学前沿。
核心科学问题：基于新的物理思想和新的材料结构设计思路的功能材料；材料超常物理性质和功能优化的计算与模拟；新颖材料功能的新物理机制；人工微结构制备与调控的新方法与新原理；高性能复合材料、人工结构材料或器件物性的表征与优化。
24. 可控自组装体系及其功能化。自组装是具有普遍意义的科学难题，是创造新物质、产生新功能结构的重要手段，是解决当前材料、信息、生命、医学等领域发展瓶颈的希望所在。未来自组装发展趋势将从单一体系到多元体系、从单一层次到多层次、从静态到动态、从不可控到可控、从模型体系到功能化，即以可控的自组装体系和功能化为主要方向，强调化学、生物、物理、材料、信息、医学等多学科的交叉融合，并有望在调控生命过程的方法和技术、创造功能集成的新材料、新信息器件和信息处理系统等方面实现突破。可控自组装的发展，将为物质科学重大问题研究以及在生物、信息和纳米高技术研究中应用提供坚实的科学基础，推动国民经济可持续发展。
核心科学问题：面向功能自组装体系的组装基元设计、制备及组装性质，组装基元间弱相互作用的加合及协同规律；多组份、多层次的合成或生物自组装体系的构造，可控自组装过程及调控规律，组装的终结与解组装，组装诱导的本质与规律；可控自组装体系中的物质输运、能量传递、化学转换以及物理规律，自组装体系结构与功能关系及其在材料、信息器件以及仿生中的应用；自组装结构、过程的系统理论研究方法，复杂体系结构和物理、化学、生物性能的预测；实时、原位检测自组装体系和过程的新原理、新方法以及揭示弱相互作用机制的高能量/空间/时间分辨表征技术。
第三部分 保障政策措施
第十章 保障经费投入
（十六）争取财政投入。审视国际创新政策和基础研究投入发展趋势，分析我国基础研究发展形势和科学基金申请状况，把握科学基金研究队伍发展动态，着眼于保障我国基础研究持续稳定发展、夯实自主创新科学基础，科学预测经费需求，结合考虑国家财政科研投入的可能，积极争取中央财政持续稳定增加科学基金投入。
（十七）吸引多元投入。促进国家创新体系各单元的协同发展，进一步加强与国家相关科技管理部门、社会团体、地方科技管理部门和企业的战略协作，完善联合资助机制，充分发挥科学基金的辐射效应，积极引导社会资源投入基础研究，调动多方面积极性，促进科技资源共享，推动产学研用结合，增强科学基金引导科技资源配置的能力。
（十八）规范财务管理。健全科学基金财务管理体系，提高科学化、精细化管理水平。坚持量入为出、收支平衡的原则，认真编制预算，提高预算的科学性、完整性和可行性。规范预算执行，健全动态监控机制，保障项目经费准确、及时、安全拨付。进一步完善资助项目经费的财务管理制度，通过抽查审计强化依托单位的监管责任，保障项目经费依法、高效、合理使用。建立健全内部财务管理制度，加强行政经费和项目组织实施经费的管理与监督，严格控制各项管理性支出，努力降低管理成本，提高管理效率。
第十一章 加强战略筹划
（十九）完善规划计划机制。
（二十）加强战略决策咨询。
第十二章 改进资助管理
（二十一）推进依法管理。
（二十二）完善评审机制。针对高风险、创新性强的研究项目以及学科交叉研究项目，积极探索建立有别于传统同行评审的评审机制以及特别项目甄别与评价管理模式，试点实施，及时资助具有潜在深远影响力、高创新价值或具有变革意义的研究，提升原始创新能力。加强评审专家库建设，建立专家信誉评价机制，保障评审质量。开发建立面向项目评审的专家选派信息数据仓库，探索与实现评审专家智能选派，辅助提高管理效率。推进评审制度化和规范化建设，开展同行评审手册编制工作。落实项目定位，针对不同学科特点，完善项目评审标准和评价体系。建立对同行评审发展状况定期跟踪监测与评价的制度，完善同行评审监测体系。
（二十三）改进项目管理。进一步发挥科学部的主观能动性，探索基于不同学科特点和不同类型项目的管理模式，提高科学管理能力。遵循科学规律，适当延长部分类型项目执行期，探索建立延续支持机制，进一步营造稳定支持的环境。简化限项管理规定，使之更切合实际，便于理解和遵循。充分利用科学基金信息服务与共享平台开展项目管理工作，完善项目研究结果公开评价管理机制。采取多种形式开展项目结题审查，简化工作程序，减轻科研人员和评审专家负担。加强科学基金资助项目的成果管理，充分利用科学基金信息服务系统和国际化数据平台，实现成果数据的共享和向社会公众的开放。鼓励科学家在国内期刊发表成果，促进学术交流。加强研究成果有效集成，积极开展自主创新成果宣传。
（二十四）加强绩效评估。建立和完善尊重基础研究发展规律、体现科学基金工作特点的绩效评估机制。完善绩效信息反馈体系和工作机制，持续改进科学基金管理工作，提升管理科学化和规范化水平。实施绩效公开制度，提高管理透明度和绩效信息监测水平，加强信息披露的力度，提高科学基金绩效管理能力。深入总结科学基金资助与管理绩效国际评估工作，探索通过整体评估促进科学基金事业科学发展的长效机制。
（二十五）强化信息服务。
第十三章 加强队伍建设
（二十六）加强组织机构与机关队伍建设。
（二十七）推动评审专家队伍建设。坚持学术造诣和道德素养并重、以德为先的遴选原则，规范与细化评审专家遴选标准。加强政策引导，增强评审专家贯彻科学基金导向的战略意识。开展管理培训，提高评审专家科学、规范履职能力。建立评审专家行为规范，严格执行回避保密等制度，提升评审的公信力。建立包含评审专家个人信息和评审记录的专家信誉档案，加强信誉管理。完善评审专家队伍动态管理机制和激励约束机制。
（二十八）促进依托单位科学基金管理队伍建设。
第十四章 营造创新文化
（二十九）维护科研诚信。引导科技管理人员和科研人员形成符合科学发展观的政绩观和价值取向，促进科学道德和科学伦理建设，推动基础研究健康发展。发挥《条例》及相关法规的诚信规范作用，引导科研诚信建设步入法制轨道。认真执行《条例》关于原始记录、信誉档案、不端行为处理、经费监管等规定，充分发挥监督委员会的作用，进一步完善教育、制度、监督并重的不端行为惩戒和预防工作体系。加强学术规范建设，倡导良好科研实践，加强对参与项目研究的大学生、研究生的科研诚信教育。
（三十）营造良好文化氛围。切实遵循基础研究发展规律和创新人才成长规律，改进创新研究和人才评价体系，防止简单量化、重数量轻质量、急功近利等倾向，努力营造平等争鸣、鼓励探索、宽容失败、激励创新的学术文化氛围。坚持以社会主义核心价值体系为指导，加强以尊重科学、公正透明、激励创新为核心理念的科学基金文化建设，不断提升科学基金的文化凝聚力。大力弘扬求真务实、勇于创新的科学精神，不畏艰险、勇攀高峰的探索精神，团结协作、淡泊名利的团队精神，报效祖国、服务社会的奉献精神。