【正文】 和技術服務系統(tǒng)。 （51）先進醫(yī)療設備與生物醫(yī)用材料 重點開發(fā)新型治療和常規(guī)診療設備，數字化醫(yī)療技術、個體化醫(yī)療工程技術及設備，研究納米生物藥物釋放系統(tǒng)和組織工程等技術，開發(fā)人體組織器官替代等新型生物醫(yī)用材料。實現城鎮(zhèn)化和城市協(xié)調發(fā)展，對科技提出迫切需求。發(fā)展現代城鎮(zhèn)區(qū)域規(guī)劃關鍵技術及動態(tài)監(jiān)控技術，實現城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃與區(qū)域經濟規(guī)劃的有機結合、與區(qū)域資源環(huán)境承載能力的相互協(xié)調。突破城市綜合節(jié)能和新能源合理開發(fā)利用技術，開發(fā)資源節(jié)約型、高耐久性綠色建材，提高城市資源和能源利用效率。開發(fā)城市數字一體化管理技術，建立城市高效、多功能、一體化綜合管理技術體系。發(fā)展城市污水、垃圾等廢棄物無害化處理和資源化利用技術，開發(fā)城市居住區(qū)和室內環(huán)境改善技術，顯著提高城市人居環(huán)境質量。 （53）城市功能提升與空間節(jié)約利用 重點研究開發(fā)城市綜合交通、城市公交優(yōu)先智能管理、市政基礎設施、防災減災等綜合功能提升技術，城市“熱島”效應形成機制與人工調控技術，土地勘測和資源節(jié)約利用技術，城市發(fā)展和空間形態(tài)變化模擬預測技術，城市地下空間開發(fā)利用技術等。 (55)城市生態(tài)居住環(huán)境質量保障 重點研究開發(fā)室內污染物監(jiān)測與凈化技術，發(fā)展城市環(huán)境生態(tài)調控技術，城市垃圾資源化利用技術，城市水循環(huán)利用技術與設備，城市與城鎮(zhèn)群污染防控技術，居住區(qū)最小排放集成技術，生態(tài)居住區(qū)智能化管理技術。 10．公共安全 公共安全是國家安全和社會穩(wěn)定的基石。 發(fā)展思路：(1)加強對突發(fā)公共事件快速反應和應急處置的技術支持。(2)提高早期發(fā)現與防范能力。(3)增強應急救護綜合能力。(4)加快公共安全裝備現代化。 優(yōu)先主題： (57)國家公共安全應急信息平臺 重點研究全方位無障礙危險源探測監(jiān)測、精確定位和信息獲取技術，多尺度動態(tài)信息分析處理和優(yōu)化決策技術，國家一體化公共安全應急決策指揮平臺集成技術等，構建國家公共安全早期監(jiān)測、快速預警與高效處置一體化應急決策指揮平臺。 (59)食品安全與出入境檢驗檢疫 重點研究食品安全和出入境檢驗檢疫風險評估、污染物溯源、安全標準制定、有效監(jiān)測檢測等關鍵技術，開發(fā)食物污染防控智能化技術和高通量檢驗檢疫安全監(jiān)控技術。 (61)生物安全保障 重點研究快速、靈敏、特異監(jiān)測與探測技術，化學毒劑在體內代謝產物檢測技術，新型高效消毒劑和快速消毒技術，濾毒防護技術，危險傳播媒介鑒別與防治技術，生物入侵防控技術，用于應對突發(fā)生物事件的疫苗及免疫佐劑、抗毒素與藥物等。 11．國防 四、重大專項 歷史上，我國以“兩彈一星”、載人航天、雜交水稻等為代表的若干重大項目的實施，對整體提升綜合國力起到了至關重要的作用。 本綱要在重點領域中確定一批優(yōu)先主題的同時，圍繞國家目標，進一步突出重點，篩選出若干重大戰(zhàn)略產品、關鍵共性技術或重大工程作為重大專項，充分發(fā)揮社會主義制度集中力量辦大事的優(yōu)勢和市場機制的作用，力爭取得突破，努力實現以科技發(fā)展的局部躍升帶動生產力的跨越發(fā)展，并填補國家戰(zhàn)略空白。根據上述原則，圍繞發(fā)展高新技術產業(yè)、促進傳統(tǒng)產業(yè)升級、解決國民經濟發(fā)展瓶頸問題、提高人民健康水平和保障國家安全等方面，確定了一批重大專項。同時，根據國家戰(zhàn)略需求和發(fā)展形勢的變化，對重大專項進行動態(tài)調整，分步實施。 重大專項是為了實現國家目標，通過核心技術突破和資源集成，在一定時限內完成的重大戰(zhàn)略產品、關鍵共性技術和重大工程，是我國科技發(fā)展的重中之重。 五、前沿技術 前沿技術是指高技術領域中具有前瞻性、先導性和探索性的重大技術，是未來高技術更新換代和新興產業(yè)發(fā)展的重要基礎，是國家高技術創(chuàng)新能力的綜合體現。二是對國家未來新興產業(yè)的形成和發(fā)展具有引領作用。四是具備較好的人才隊伍和研究開發(fā)基礎。 1．生物技術 生物技術和生命科學將成為21世紀引發(fā)新科技革命的重要推動力量，基因組學和蛋白質組學研究正在引領生物技術向系統(tǒng)化研究方向發(fā)展。必須在功能基因組、蛋白質組、干細胞與治療性克隆、組織工程、生物催化與轉化技術等方面取得關鍵性突破。重點研究生理和病理過程中關鍵基因功能及其調控網絡的規(guī)?；R別，突破疾病相關基因的功能識別、表達調控及靶標篩查和確證技術，“從基因到藥物”的新藥創(chuàng)制技術。重點研究蛋白質與細胞動態(tài)過程生物信息分析、整合、模擬技術，動植物品種與藥物虛擬設計技術，動植物品種生長與藥物代謝工程模擬技術，計算機輔助組合化合物庫設計、合成和篩選等技術。蛋白質工程是高效利用基因產物的重要途徑。 (4)基于干細胞的人體組織工程技術 干細胞技術可在體外培養(yǎng)干細胞，定向誘導分化為各種組織細胞供臨床所需，也可在體外構建出人體器官，用于替代與修復性治療。 (5)新一代工業(yè)生物技術 生物催化和生物轉化是新一代工業(yè)生物技術的主體。 信息技術將繼續(xù)向高性能、低成本、普適計算和智能化等主要方向發(fā)展，尋求新的計算與處理方式和物理實現是未來信息技術領域面臨的重大挑戰(zhàn)。重點研究低成本的自組織網絡，個性化的智能機器人和人機交互系統(tǒng)、高柔性免受攻擊的數據網絡和先進的信息安全系統(tǒng)。 (7)自組織網絡技術 重點研究自組織移動網、自組織計算網、自組織存儲網、自組織傳感器網等技術，低成本的實時信息處理系統(tǒng)、多傳感信息融合技術、個性化人機交互界面技術，以及高柔性免受攻擊的數據網絡和先進的信息安全系統(tǒng)；研究自組織智能系統(tǒng)和個人智能系統(tǒng)。 新材料技術將向材料的結構功能復合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備和使用過程綠色化發(fā)展。 前沿技術： (9)智能材料與結構技術 智能材料與智能結構是集傳感、控制、驅動（執(zhí)行）等功能于一體的機敏或智能結構系統(tǒng)。 (10)高溫超導技術 重點研究新型高溫超導材料及制備技術，超導電纜、超導電機、高效超導電力器件；研究超導生物醫(yī)學器件、高溫超導濾波器、高溫超導無損檢測裝置和掃描磁顯微鏡等靈敏探測器件。 先進制造技術將向信息化、極限化和綠色化的方向發(fā)展，成為未來制造業(yè)賴以生存的基礎和可持續(xù)發(fā)展的關鍵。 前沿技術： (12)極端制造技術 極端制造是指在極端條件或環(huán)境下，制造極端尺度（特大或特小尺度）或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。 (13)智能服務機器人 智能服務機器人是在非結構環(huán)境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備。 (14)重大產品和重大設施壽命預測技術 重大產品和重大設施壽命預測技術是提高運行可靠性、安全性、可維護性的關鍵技術。 未來能源技術發(fā)展的主要方向是經濟、高效、清潔利用和新型能源開發(fā)。重點研究規(guī)模化的氫能利用和分布式供能系統(tǒng)，先進核能及核燃料循環(huán)技術，開發(fā)高效、清潔和二氧化碳近零排放的化石能源開發(fā)利用技術，低成本、高效率的可再生能源新技術。 (16)分布式供能技術 分布式供能系統(tǒng)是為終端用戶提供靈活、節(jié)能型的綜合能源服務的重要途徑。 (17)快中子堆技術 快中子堆是由快中子引起原子核裂變鏈式反應，并可實現核燃料增殖的核反應堆，能夠使鈾資源得到充分利用，還能處理熱堆核電站生產的長壽命放射性廢棄物。 (18)磁約束核聚變 以參加國際熱核聚變實驗反應堆的建設和研究為契機，重點研究大型超導磁體技術、微波加熱和驅動技術、中性束注入加熱技術、包層技術、氚的大規(guī)模實時分離提純技術、偏濾器技術、數值模擬、等離子體控制和診斷技術、示范堆所需關鍵材料技術，以及深化高溫等離子體物理研究和某些以能源為目標的非托克馬克途徑的探索研究。重點研究開發(fā)天然氣水合物勘探開發(fā)技術、大洋金屬礦產資源海底集輸技術、現場高效提取技術和大型海洋工程技術。重點研究海洋遙感技術、聲學探測技術、浮標技術、岸基遠程雷達技術，發(fā)展海洋信息處理與應用技術。重點研究異常環(huán)境條件下的傳感器技術，傳感器自動標定技術，海底信息傳輸技術等。重點研究天然氣水合物的勘探理論與開發(fā)技術，天然氣水合物地球物理與地球化學勘探和評價技術，突破天然氣水合物鉆井技術和安全開采技術。重點研究大深度水下運載技術，生命維持系統(tǒng)技術，高比能量動力裝置技術，高保真采樣和信息遠程傳輸技術，深海作業(yè)裝備制造技術和深?？臻g站技術。發(fā)展基礎研究要堅持服務國家目標與鼓勵自由探索相結合，遵循科學發(fā)展的規(guī)律，重視科學家的探索精神，突出科學的長遠價值，穩(wěn)定支持，超前部署，并根據科學發(fā)展的新動向，進行動態(tài)調整。 1．學科發(fā)展 根據基礎研究厚積薄發(fā)、探索性強、進展往往難以預測的特點，對基礎學科進行全面布局，突出學科交叉、融合與滲透，培育新的學科生長點。 （1）基礎學科 重視基本理論和學科建設，全面協(xié)調地發(fā)展數學、物理學、化學、天文學、地球科學、生物學等基礎學科。 2．科學前沿問題 微觀與宇觀的統(tǒng)一，還原論與整體論的結合，多學科的相互交叉，數學等基礎科學向各領域的滲透，先進技術和手段的運用，是當代科學發(fā)展前沿的主要特征，孕育著科學上的重大突破，使人類對客觀世界的認識不斷地超越和深化。 （1）生命過程的定量研究和系統(tǒng)整合 主要研究方向：基因語言及調控，功能基因組學，模式生物學，表觀遺傳學及非編碼核糖核酸，生命體結構功能及其調控網絡，生命體重構，生物信息學，計算生物學，系統(tǒng)生物學，極端環(huán)境中的生命特征，生命起源和演化，系統(tǒng)發(fā)育與進化生物學等。 （3）物質深層次結構和宇宙大尺度物理學規(guī)律 主要研究方向：微觀和宇觀尺度以及高能、高密、超高壓、超強磁場等極端狀態(tài)下的物質結構與物理規(guī)律，探索統(tǒng)一所有物理規(guī)律的理論，粒子物理學前沿基本問題，暗物質和暗能量的本質，宇宙的起源和演化，黑洞及各種天體和結構的形成及演化，太陽活動對地球環(huán)境和災害的影響及其預報等。 （5）地球系統(tǒng)過程與資源、環(huán)境和災害效應 主要研究方向：地球系統(tǒng)各圈層（大氣圈、水圈、生物圈、地殼、地幔、地核）的相互作用，地球深部鉆探，地球系統(tǒng)中的物理、化學、生物過程及其資源、環(huán)境與災害效應，海陸相成藏理論，地基、?；⒖栈?、天基地球觀測與探測系統(tǒng)及地球模擬系統(tǒng)，地球系統(tǒng)科學理論等。 （7）腦科學與認知科學 主要研究方向：腦功能的細胞和分子機理，腦重大疾病的發(fā)生發(fā)展機理，腦發(fā)育、可塑性與人類智力的關系，學習記憶和思維等腦高級認知功能的過程及其神經基礎，腦信息表達與腦式信息處理系統(tǒng)，人腦與計算機對話等。 3．面向國家重大戰(zhàn)略需求的基礎研究 以知識為基礎的社會對科學發(fā)展提出了強烈需求，綜合國力的競爭已前移到基礎研究，而且愈加激烈。遴選研究方向的原則為：對國家經濟社會發(fā)展和國家安全具有戰(zhàn)略性、全局性和長遠性意義；雖暫時還薄弱，但對發(fā)展具有關鍵性作用；能有力帶動基礎科學和技術科學的結合，引領未來高新 技術發(fā)展。 （2）農業(yè)生物遺傳改良和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的科學問題 重點研究重要農業(yè)生物基因和功能基因組及相關“組”學，生物多樣性與新品種培育的遺傳學基礎，植物抗逆性及水分養(yǎng)分和光能高效利用機理，農業(yè)生物與生態(tài)環(huán)境的相互作用，農業(yè)生物安全與主要病蟲害控制原理等。 (4)全球變化與區(qū)域響應 重點研究全球氣候變化對中國的影響，大尺度水文循環(huán)對全球變化的響應以及全球變化對區(qū)域水資源的影響，人類活動與季風系統(tǒng)的相互作用，?！憽獨庀嗷プ饔门c亞洲季風系統(tǒng)變異及其預測，中國近?！懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程，青藏高原和極地對全球變化的響應及其氣候和環(huán)境效應，氣候系統(tǒng)模式的建立及其模擬和預測，溫室效應的機理，氣溶膠形成、演變機制及對氣候變化的影響及控制等。 (6)能源可持續(xù)發(fā)展中的關鍵科學問題 重點研究化石能源高效潔凈利用與轉化的物理化學基礎，高性能熱功轉換及高效節(jié)能儲能中的關鍵科學問題，可再生能源規(guī)模化利用原理和新途徑，電網安全穩(wěn)定和經濟運行理論，大規(guī)模核能基本技術和氫能技術的科學基礎等。 (8)極端環(huán)境條件下制造的科學基礎 重點研究深層次物質與能量交互作用規(guī)律，高密度能量和物質的微尺度輸運，微結構形態(tài)的精確表達與計量，制造體成形、成性與系統(tǒng)集成的尺度效應和界面科學，復雜制造系統(tǒng)平穩(wěn)運動的確定性與制造體的唯一性規(guī)律等。 (10)支撐信息技術發(fā)展的科學基礎 重點研究新算法與軟件基礎理論，虛擬計算環(huán)境的機理，海量信息處理及知識挖掘的理論與方法，人機交互理論，網絡安全與可信可控的信息安全理論等。這些方向的突破，可顯著提升我國的國際競爭力，大力促進可持續(xù)發(fā)展，實現重點跨越。對蛋白質復雜多樣的結構功能、相互作用和動態(tài)變化的深入研究，將在分子、細胞和生物體等多個層次上全面揭示生命現象的本質，是后基因組時代的主要任務。因此，蛋白質科學是目前發(fā)達國家激烈爭奪的生命科學制高點。 (2)量子調控研究 以微電子為基礎的信息技術將達到物理極限，對信息科技發(fā)展提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，人類必須尋求新出路，而以量子效應為基礎的新的信息手段初露端倪，并正在成為發(fā)達國家激烈競爭的焦點。 重點研究量子通信的載體和調控原理及方法，量子計算，電荷—自旋—相位—軌道等關聯規(guī)律以及新的量子調控方法，受限小量子體系的新量子效應，人工帶隙材料的宏觀量子效應，量子調控表征和測量的新原理和新技術基礎等。納米科技已成為許多國家提升核心競爭力的戰(zhàn)略選擇，也是我國有望實現跨越式發(fā)展的領域之一。16