重點基礎(chǔ)研究主要支持課題

－－附件：重點基礎(chǔ)研究主要支持課題2014年擬在綜合交叉學(xué)科、農(nóng)業(yè)科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)、健康科學(xué)、材料科學(xué)、生物農(nóng)業(yè)、民生科技、生物醫(yī)藥、生命健康、海洋、航空航天布局重點基礎(chǔ)研究項目。一、綜合交叉學(xué)科（一）城市水系統(tǒng)創(chuàng)新進行城市水系統(tǒng)創(chuàng)新領(lǐng)域研究，并從以下幾個方面研究城市水系統(tǒng)、提出新的理論與技術(shù)：1.城市水系統(tǒng)的能與水的關(guān)系；2.綠色城市水系統(tǒng)設(shè)計與低沖擊開發(fā)理論；3.基于納米技術(shù)和生物技術(shù)的污水處理理論與技術(shù)；4.基于水循環(huán)理論的城市熱環(huán)境調(diào)控理論與技術(shù)；5.城市水的再生與循環(huán)理論與技術(shù)；6.城市水生態(tài)理論與技術(shù)。（二）生命科學(xué)和生物技術(shù)中的學(xué)科交叉研究重點圍繞新型核酸測序技術(shù)的研發(fā)和相關(guān)測序產(chǎn)品的研制，開展基于DNA納米球及模式化納米陣列技術(shù)的測序芯片制造相關(guān)核心技術(shù)攻關(guān)，進行新型測序芯片的研發(fā)與大規(guī)模工程制造，促進我國核酸測序領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型核酸測序技術(shù)的產(chǎn)業(yè)建設(shè)提供工程技術(shù)支撐。研究目標：建立測序反應(yīng)芯片的微加工技術(shù)和突破生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù)，為新型核酸測序儀的開發(fā)奠定基礎(chǔ)，促進相關(guān)行業(yè)技術(shù)進步和發(fā)展。（三）食物、藥材對微生物菌群穩(wěn)態(tài)影響的機制研究研究食物、藥材對于人類腸道菌群穩(wěn)態(tài)的影響機制，針對不同的食物、藥材，分別研究其對腸道微生物菌群的影響，最終建立食物、藥材和腸道微生物之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系。（四）智能仿生系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究將人工智能和生物智能相融合，實現(xiàn)人與機器的雙向交互、相互適應(yīng)及協(xié)同工作。擬通過人工智能和生物智能相互融合的基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研究，建立產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)盟，實現(xiàn)未來推動工業(yè)加速發(fā)展。（五）下一代虛擬現(xiàn)實建模理論與可交互智能模型研究展開以下內(nèi)容研究：1.研究對象語義和結(jié)構(gòu)信息的數(shù)據(jù)獲取、特征提取及其一體化的緊湊表示理論；2.研究模型的信息交換協(xié)議、多維屬性的矢量化表示及其對自由交互的自主感知理論；3.研究海量數(shù)字化模型的數(shù)據(jù)活化、多源數(shù)據(jù)的個性化信息提取、基于特征子空間最優(yōu)匹配的個性化建模及其測度理論。研究目標：1.拓展網(wǎng)格、隱函數(shù)、點云等傳統(tǒng)的建模表示理論，建立融合幾何結(jié)構(gòu)、物理特性和語義功能的新一代模型表示理論；2.拓展以額外施加通用的自由變形模型、物理模型或參數(shù)化模型為主的靜態(tài)模型驅(qū)動理論，建立具有智能特性的可交互建模理論；3.突破以手工或半手工方法為主的低效建模方法，建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動的可信個性化建模理論。（六）超低功耗、非易失性計算存儲器件及集成電路展開如下研究：1.可用于計算存儲的新型自旋電子器件并通過電場驅(qū)動狀態(tài)翻轉(zhuǎn)方式從而實現(xiàn)低功耗；2.通過調(diào)整器件結(jié)構(gòu)及材料構(gòu)成調(diào)控信息計算速度及非易失性存儲時間，研究用于計算存儲的最佳方式；3.嵌入非易失性自旋信息的集成電路設(shè)計方法、模擬方式并研發(fā)出1Mb小型測試片。預(yù)期目標：通過多學(xué)科交叉，研究出有自主產(chǎn)權(quán)的新型超低功耗、非易失性計算存儲器件及集成電路。實現(xiàn)電場對自旋存儲狀態(tài)翻轉(zhuǎn)因而單位寫入功耗為fJ級別，通過調(diào)節(jié)器件構(gòu)架及材料構(gòu)成，使計算速度可以超過Ghz并保持一定時間的非易失性。小型測試片的成功將為我國企業(yè)在當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中在計算存儲領(lǐng)域取得先機提供基礎(chǔ)研究及方法。（七）蛋白質(zhì)纖維在體內(nèi)形成及其結(jié)構(gòu)功能原理研究對以蛋白質(zhì)纖維在體內(nèi)的形成及其結(jié)構(gòu)功能原理的研究出發(fā)，融合生命科學(xué)，健康科學(xué)，運動科學(xué)，材料科學(xué)，納米研究，生物材料科學(xué)，蛋白質(zhì)科學(xué)，纖維和紡織科學(xué)和技術(shù)等的方法和理論來建立全新的體系。主要包括：1.生物體內(nèi)蛋白質(zhì)纖維及其多級結(jié)構(gòu)形成過程、條件及機理：蛋白質(zhì)的分泌及其大分子自組裝，細胞外基質(zhì)及環(huán)境的作用。運動的作用（牽伸作用），類似于紡絲過程。膠原蛋白從三螺旋到纖維的形成；2.蛋白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)體的功能：如交織結(jié)構(gòu)的功能及原理，神經(jīng)交織網(wǎng)絡(luò)信號傳遞及對智能的影響；生物體纖維的智能現(xiàn)象、主要功能、作用原理。對蜘蛛絲的研究知道，蛋白質(zhì)纖維有很好的形狀記憶特性。人體纖維一定有其他的智能特性（溫度、電磁響應(yīng)）有待研究；3.生物纖維材料（自體纖維&再生生物材料纖維）在組織工程、再生醫(yī)學(xué)、皮膚保健的作用及細胞學(xué)意義上的作用機理的研究；4.由上述產(chǎn)生的仿生學(xué)原理、技術(shù)及如何模擬體內(nèi)讓纖維形成、作用的條件。（八）高性能蓄熱技術(shù)的關(guān)鍵科學(xué)問題研究研究如下內(nèi)容：1.相變材料的熱力學(xué)及傳熱性能控制及強化機理；2.蓄熱裝置的構(gòu)型理論優(yōu)化方法；3.蓄熱系統(tǒng)的優(yōu)化理論與方法。（九）現(xiàn)代生物新技術(shù)重點發(fā)展生物質(zhì)能、微生物再造、生物化工產(chǎn)品、新型酶制劑等生物制造技術(shù)，發(fā)展農(nóng)作物基因組學(xué)、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、生物農(nóng)藥、綠色農(nóng)用生物制品生產(chǎn)技術(shù)和海洋生物煉油等生物農(nóng)業(yè)技術(shù)和海洋生物技術(shù)，發(fā)展城市垃圾生物處理、污水處理、生態(tài)修復(fù)等生物環(huán)保技術(shù)，推動生物制造、生物農(nóng)業(yè)、海洋生物、生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。二、農(nóng)業(yè)科學(xué)（一）重要農(nóng)作物和家畜的高通量分子標記技術(shù)研究開展如下研究：1.建立高通量分子標記技術(shù)，高通量地設(shè)計出一套完整的標記，且能在大量個體中進行相應(yīng)標記的高效鑒定；2.研發(fā)針對包括重要農(nóng)作物和家畜在內(nèi)的多種物種進行分子標記的快速開發(fā)技術(shù)，并在開發(fā)得到的大量標記中選擇出最優(yōu)標記組合，適用于大規(guī)模的標記鑒定同時也保證對整個基因組的代表性；3.同時對開發(fā)的分子標記方法進行鑒定，實現(xiàn)快速、高效的標記鑒定，以滿足在育種過程中所需要的大規(guī)模的鑒定工作。研究目標：高通量的分子標記技術(shù)將進一步提高基于分子標記的選擇育種的可行性和適用性，從而提高育種的效率，最終將為快速高效的物種改良提供基礎(chǔ)。（二）生物農(nóng)業(yè)開展如下研究：荔枝、龍眼果肉重要活性物質(zhì)的化學(xué)生物學(xué)表征及作用機制。研究目標：全面解析荔枝龍眼果肉中酚類物質(zhì)的存在形式和化學(xué)結(jié)構(gòu)，表征荔枝龍眼果肉不同活性多糖級分的一級和高級結(jié)構(gòu)特征，明確加工條件對酚類和多糖類物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和活性的影響規(guī)律；從肝細胞線粒體結(jié)構(gòu)和功能完整性角度，探討主要酚類單體對線粒體膜電位、凋亡基因bcl-2和caspase-3表達水平和DNA降解等的影響，探明其基于線粒體保護的護肝作用分子機制；以巨噬細胞作用受體類型及其胞內(nèi)信號通路為切入點，分析荔枝多糖主活性級分對細胞誘導(dǎo)型一氧化氮合酶活力、IL-2、TNF-α等細胞因子表達的調(diào)控作用，揭示其免疫調(diào)節(jié)作用的構(gòu)效關(guān)系與分子機制。三、能源科學(xué)（一）高效柔性薄膜熱電發(fā)電器的基礎(chǔ)研究開展以下研究內(nèi)容：1.研究柔性襯底上熱電薄膜多尺度局域效應(yīng)及其協(xié)同作用對薄膜電子、聲子輸運影響的理論機制；2.研究在柔性襯底上對熱電薄膜進行微結(jié)構(gòu)調(diào)控的技術(shù)，開發(fā)高性能的P型和N型熱電薄膜材料；3.研究柔性薄膜熱電發(fā)電器的界面動力學(xué)、熱阻效應(yīng)等微觀物理機制與電極、密封等關(guān)鍵材料膜層宏觀性能的演變規(guī)律；4.研究柔性薄膜熱電發(fā)電器組件與環(huán)境穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)機制，探究高溫環(huán)境下組件的穩(wěn)定性、電輸出特性、使用壽命等關(guān)鍵指標，優(yōu)化設(shè)計以提高柔性薄膜熱電發(fā)電器組件長期使用的可靠性和壽命。研究目標：1.實現(xiàn)規(guī)?；苽涓咝实娜嵝员∧犭姲l(fā)電器及其組件；2.建立典型的柔性薄膜熱電發(fā)電器體系及示范系統(tǒng)。（二）高容量鋰空氣電池涉及的重大科學(xué)問題針對高容量鋰空氣電池涉及的重大科學(xué)問題，研究具有電化學(xué)性能穩(wěn)定的電解液和電極材料；闡明電池充放電過程的反應(yīng)機理；構(gòu)建集離子、電子、質(zhì)量傳輸與電化學(xué)反應(yīng)于一體的耦合理論模型，揭示電池系統(tǒng)中耦合傳輸?shù)南嗷プ饔脵C理；優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)，增強離子、電子、質(zhì)量三相的協(xié)同傳輸；優(yōu)化電池系統(tǒng)設(shè)計，開發(fā)具有超高容量和良好循環(huán)性能的鋰空氣電池系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括：1.系統(tǒng)研究各種材料的組成、結(jié)構(gòu)，及其對電化學(xué)活性和導(dǎo)電性能的影響，合成電化學(xué)性能穩(wěn)定的電解液和電極材料；2.深入研究充放電過程中產(chǎn)物在多孔電極上的沉積、分解、遷移機制，明確電池充放電過程的反應(yīng)機理；3.研究電池系統(tǒng)中三相傳輸與電化學(xué)反應(yīng)的耦合過程與相互作用機制，構(gòu)建相應(yīng)的耦合理論框架；4.研究不同電極結(jié)構(gòu)對三相傳輸與電化學(xué)反應(yīng)過程的影響，優(yōu)化電池系統(tǒng)參數(shù)，提升電池性能。研究目標：1.面向國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大需求，研發(fā)具有超高容量和良好循環(huán)性能的鋰空氣電池。具體包括合成電化學(xué)性能穩(wěn)定的關(guān)鍵材料；2.明晰充放電過程的反應(yīng)機理；3.建立三相傳輸與電化學(xué)反應(yīng)耦合的理論框架，以及最優(yōu)的電極結(jié)構(gòu)和電池系統(tǒng)設(shè)計。四、信息科學(xué)（一）面向數(shù)字文化資源的智能信息處理技術(shù)開展以下研究：1.基于視覺、聽覺、及文本信息處理的數(shù)字文化內(nèi)容的自動識別、分類和美學(xué)評價技術(shù)；2.智能高效的數(shù)字文化內(nèi)容生成與輔助制作技術(shù)；3.海量文化數(shù)據(jù)自動整理、挖掘、索引和檢索技術(shù)；4.數(shù)字文化遺產(chǎn)的整理、恢復(fù)與重現(xiàn)技術(shù)；5.開發(fā)面向創(chuàng)意文化的智能信息處理技術(shù)。研究目標：1.開發(fā)文化信息分析、感知、挖掘、生成和檢索技術(shù)，建立數(shù)字文化的智能處理平臺；2.開發(fā)數(shù)字文化遺產(chǎn)分析，編輯和再現(xiàn)技術(shù)，建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)字文化保護與瀏覽平臺；3.開發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時代文化傳播和影響模型。4.在頂級刊物和會議如PAMI，IJCV，CVPR，ICCV，ECCV，ACM-MM上發(fā)表論文40篇以上。對政府開展文化建設(shè)提供技術(shù)手段，為文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)輸送技術(shù)源動力。（二）穿戴式三維人機自然直觀交互智能移動終端研究適合長期穿戴的三維人體動作檢測傳感技術(shù)。長期穿戴必須考慮使用者的舒適性，其中非接觸式的傳感技術(shù)最能減低對使用者的影響。雖然目前的非接觸式三維人體動作檢測技術(shù)已初見成果，如kinect、leapmotion等，但他們的應(yīng)用方式都是將傳感器固定在某一位置，并不適用于配合移動終端的使用。研究目標是把合適長期穿戴的三維人體動作檢測傳感器結(jié)合穿戴式移動終端如GoogleGlass的使用，形成擁有高度人機融合的人機界面的智能移動終端。（三）高鐵移動通信超高頻寬帶接入系統(tǒng)開展以下研究內(nèi)容：1.超高頻率無線寬帶通信機；2.高速移動寬帶通信的超軟切換技術(shù)；3.寬帶無線通信機的主動糾偏技術(shù)；4.超高頻無線寬帶通信天饋系統(tǒng)

；5.車載移動通信基站及光分布系統(tǒng)

；6.車地之間通信協(xié)議。研究目標：研制強兼容性、強抗干擾性、超大帶寬、高精準、最低電磁波污染的高鐵移動通信超高頻寬帶接入系統(tǒng)。（四）微流控彩色視頻電子紙顯示技術(shù)開展微流控彩色視頻電子紙顯示技術(shù)的電潤濕驅(qū)動與界面浸潤增強/調(diào)控機制研究。以多種超疏水含氟聚合物設(shè)計與合成為基礎(chǔ)，結(jié)合高分子改性修飾、表面分子組裝、表層涂覆、表面微納結(jié)構(gòu)制造等新興技術(shù)工藝，研究并開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的微流控彩色視頻電子紙核心技術(shù)——電潤濕-微流控驅(qū)動與界面浸潤增強/調(diào)控技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，對這類材料應(yīng)用于電潤濕微流控顯示器件的特性進行全面地測試和評估，建立電潤濕微流控界面的表面浸潤特性與驅(qū)動電場的關(guān)系；探尋界面涂層的表面微觀結(jié)構(gòu)對微流體電潤濕驅(qū)動的影響；探尋電介表面涂層的物理特性與電解質(zhì)微流體體積、形態(tài)等關(guān)系，并確定電潤濕微流控界面與電潤濕驅(qū)動關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而指導(dǎo)電潤濕微流控器件的設(shè)計，為電潤濕新型平板顯示器的產(chǎn)業(yè)化解決核心問題、奠定理論基礎(chǔ)。五、健康科學(xué)（一）淋巴瘤和白血病發(fā)生發(fā)展機制和新穎抗癌分子研究以源自B和T細胞的白血病和淋巴瘤為對象，通過發(fā)現(xiàn)基因突變，蛋白表達、修飾變化，和信號通路網(wǎng)絡(luò)功能異常，研究癌細胞發(fā)生發(fā)展過程中所依賴的關(guān)鍵信號節(jié)點，提出新的治療機制，發(fā)展新的靶向抗癌藥物分子。（二）負鏈RNA病毒制病機制的研究研究負鏈RNA病毒的核衣殼蛋白如何幫助RNA聚合酶去識別包裹在核衣殼內(nèi)確定的RNA序列；通過研究突變核衣殼蛋白晶體結(jié)構(gòu)來研究負鏈RNA病毒結(jié)構(gòu)變化對其轉(zhuǎn)錄的影響。研究目標：深入理解負鏈RNA病毒轉(zhuǎn)錄對結(jié)構(gòu)的要求及負鏈RNA病毒結(jié)構(gòu)變化對其轉(zhuǎn)錄的影響。同時，對L和P蛋白組成的RNA聚和酶進行反應(yīng)機理和結(jié)構(gòu)的深入研究；對各病毒蛋白在病毒組裝，和宿主細胞侵入的功能，及與宿主蛋白相互作用方面深入研究；另外，系統(tǒng)研究宿主蛋白對負鏈RNA病毒復(fù)制所起到的抑制作用。（三）新型無標記成像與傳感原理面向無損與微創(chuàng)醫(yī)學(xué)技術(shù)的重大臨床需求，充分利用激光、光纖、納米等領(lǐng)域的原理、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，研究新型無標記成像與傳感原理，發(fā)展適合于針對特定病、癥的在體、多參數(shù)靈敏檢測與診斷方法，并形成低成本、個性化在體精準檢測與診斷新方法、技術(shù)與儀器。研究內(nèi)容包括：1.基于偏振光散射的無損、多參數(shù)成像與傳感方法：以穆勒矩陣為基礎(chǔ)，研究準確、快速表征偏振態(tài)和樣品偏振光學(xué)特征的原理和方法，建立新型偏振態(tài)測量和信息提取技術(shù)基礎(chǔ)；研究偏振光在各向異性介質(zhì)中的散射和傳播過程，尋找對不同微觀結(jié)構(gòu)敏感的特異性偏振指標，建立新型無標記、無損成像與傳感方法。2.發(fā)展高靈敏功能化納米材料特異性靶向探針和檢測器件,發(fā)展在體的、無損（未創(chuàng)）的重大疾病早期診斷預(yù)警技術(shù)；另外，結(jié)合低豐度疾病標志物的富集研究，發(fā)展體外的基于納米結(jié)構(gòu)的超靈敏高可靠性檢測技術(shù)。3.發(fā)展基于表面等離子體激發(fā)的無標記、超靈敏傳感技術(shù)，發(fā)展基于快速定位與導(dǎo)航算法的實用儀器，開展臨床應(yīng)用研究。（四）重大疾病相關(guān)藥物研發(fā)的新思路、新靶點研究研究RA的炎癥對IL-37表達的調(diào)節(jié)機制，闡述IL-37對RA炎癥反應(yīng)的免疫調(diào)節(jié)機制及信號傳導(dǎo)通路；研究IL-37的主要藥效評價、一般藥理、毒理學(xué)藥代動力學(xué)、穩(wěn)定劑型、質(zhì)量標準控制、免疫原性和局部刺激性。研究目標：明確RA對IL-37表達的影響及調(diào)節(jié)機制；闡明IL-37對RA炎癥反應(yīng)和細胞炎癥、趨化和粘附因子表達的免疫調(diào)節(jié)；明確IL-37對誘導(dǎo)RA免疫抑制調(diào)節(jié)的信號傳導(dǎo)通路；為IL-37，一個體內(nèi)自然產(chǎn)生的細胞免疫抑制因子，作為RA的臨床藥物治療提供理論依據(jù)；明確IL-37對RA患者炎性因子的調(diào)節(jié)機制，及與臨床的相關(guān)性，為申請IL-37作為RA炎癥治療藥物的臨床試驗提供實驗依據(jù)，并為申請臨床試驗批件號提供依據(jù)。（五）重大疾病基礎(chǔ)研究以浸潤和非浸潤、初發(fā)和復(fù)發(fā)、原發(fā)和轉(zhuǎn)移膀胱癌為研究對象，探討膀胱癌發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的分子基礎(chǔ)，找出膀胱癌基因表達、蛋白組學(xué)、代謝等方面的差異。明確膀胱癌發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和預(yù)后的關(guān)鍵的分子靶點并闡明靶點之間的相互調(diào)節(jié)機制。建立膀胱癌預(yù)警診斷和療效預(yù)后判斷的分子預(yù)警體系，為個體化治療、膀胱癌治療新策略的建立提供分子基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。（六）重要罕見遺傳病的分子機制和治療研究開展以下研究：1.針對兒童早發(fā)的遺傳異質(zhì)性強罕見遺傳病，利用高通量測序技術(shù)和多組學(xué)技術(shù)進行基因組、基因表達、蛋白表達和代謝小分子的變化機理研究，通過系統(tǒng)生物學(xué)方法定位罕見疾病的致病基因以及探索相關(guān)分子機制，指導(dǎo)這類兒童罕見疾病的臨床診斷和早期篩查技術(shù)；2.結(jié)合干細胞模型建立藥物篩選新模式，結(jié)合靶向基因操作技術(shù)探索疾病治療新方法。研究目標：為減少和控制幾類罕見病提供科學(xué)基礎(chǔ)和臨床方法。（七）循環(huán)miRNA生物學(xué)功能及臨床應(yīng)用（C類）收集大量心力衰竭患者臨床表型信息明確的血液樣本，采用高通量測序及質(zhì)譜分析等“組學(xué)”技術(shù)，大規(guī)模研究心力衰竭患者與該疾病相關(guān)的miRNA及其它基因或大/小分子在心力衰竭的發(fā)生及發(fā)展中的分子機制，揭示其與心力衰竭的關(guān)系，為發(fā)展早期分子診斷新技術(shù)以及治療的新策略、新方法提供指導(dǎo)。（八）重要兒童傳染病基礎(chǔ)研究開展以下研究：以每年都有爆發(fā)的兒童感染手足口病為出發(fā)點，研究手足口病的致病機制。通過對手足口病患糞便、血清等樣本的快速高通量核酸測序技術(shù)以及蛋白質(zhì)譜分析技術(shù)，對病原綜合全面鑒定，結(jié)合個體免疫、轉(zhuǎn)錄表達、免疫因子分布情況，全面闡釋手足口病人患病的原因和具體病原的致病機制。研究目標：揭示重復(fù)病毒感染，疾病反復(fù)發(fā)作的原因，探索個體免疫差異情況下病毒種類、病毒復(fù)制與病毒拮抗宿主免疫清除應(yīng)答、炎癥反應(yīng)及免疫逃逸的分子機制，研究腸道病毒感染后腸道菌群的變化是否是病人由輕癥轉(zhuǎn)化為重癥的原因，以及重癥治療的有效干預(yù)。（九）重大骨代謝性疾病的早期診療和新機制開展以下研究：1.骨質(zhì)疏松的宏基因組學(xué)研究、診斷新標準、傳統(tǒng)和生物藥物療效評估與治療研究；2.骨質(zhì)疏松診斷和骨折風(fēng)險評估新標準；3.中藥防治骨質(zhì)疏松藥物研發(fā)的現(xiàn)代化和國際化；4.原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生過程中的miRNA動態(tài)分子信號網(wǎng)絡(luò)研究；5.新型抗炎通路在原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病及治療中的作用機理研究；6.激素性股骨頭壞死骨塌陷的機理及干預(yù)研究；7.骨折修復(fù)中的成體干細胞及炎癥細胞的作用機理研究。研究目標：1.建立起骨質(zhì)疏松的一整套的診療標準。根據(jù)宏基因組學(xué)結(jié)論尋找到若干該病早期診斷及治療的生物學(xué)標記物；2.揭示miRNA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在OA發(fā)病中的作用，尋找到潛在的治療靶標；3.通過流行病學(xué)尋找到若干激素性骨壞死的血管內(nèi)和外相關(guān)基因，研發(fā)針對骨壞死發(fā)生機制的性傳統(tǒng)和生物藥物以及活性生物材料的療效驗證。（十）運動系統(tǒng)軟組織損傷機理、診斷、治療和預(yù)防開展以下研究：1.肌腱韌帶慢性損傷的力學(xué)和生物學(xué)機理研究；2.肌腱韌帶疲勞與恢復(fù)機理的研究；3.診斷肌腱韌帶慢性損傷程度的分子影像學(xué)研究；4.治療肌腱韌帶損傷新方法的研究；5.促進肌腱韌帶骨止點重建的新方法的研究；6.研究防治運動系統(tǒng)軟組織損傷后組織粘連的方法；7.運動系統(tǒng)軟組織損傷康復(fù)訓(xùn)練的研究。研究目標：1.揭示肌腱韌帶等運動系統(tǒng)軟組織損傷和促進愈合的力學(xué)和生物學(xué)機理；2.為預(yù)防運動系統(tǒng)軟組織損傷提供指導(dǎo)；3.為臨床治療運動系統(tǒng)軟組織損傷提供指導(dǎo)和治療方法。（十一）伽瑪氨基丁酸相關(guān)疾患共病的系統(tǒng)生物學(xué)研究采用遺傳影像學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)、受體分子結(jié)構(gòu)生物學(xué)及藥物設(shè)計、高通量測序技術(shù)、生物信息學(xué)及系統(tǒng)生物學(xué)的多學(xué)科交叉方式，從遺傳學(xué)及表觀遺傳學(xué)變異與微進化、伽瑪氨基丁酸神經(jīng)遞質(zhì)的傳統(tǒng)中樞表達及外周組織器官的“異位”表達、伽瑪氨基丁酸介導(dǎo)的抑制性神經(jīng)環(huán)路調(diào)控及其與其他神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的相互關(guān)系、生物學(xué)系統(tǒng)模塊調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等多級水平，研究伽瑪氨基丁酸系統(tǒng)在重大神經(jīng)精神疾患及其他常見復(fù)雜疾病發(fā)生中的共性機理。從而為相關(guān)復(fù)雜疾病及其共病問題的有效診治，提供理論指導(dǎo)。（十二）干細胞再生人工微環(huán)境以皮膚尤其是毛囊的再生為模型，研究其再生所需要的微環(huán)境。內(nèi)容包括：發(fā)現(xiàn)皮膚再生所需要的理想的大分子支持材料（包括合成材料如自組裝多肽形成的水凝膠）；找出誘導(dǎo)和支持皮膚附屬器官再生的關(guān)鍵分子及信號通路；構(gòu)建毛囊等皮膚結(jié)構(gòu)再生的微環(huán)境；理清完全皮膚再生所需要的干細胞成分。研究目標是建立皮膚及其附屬器官再生的人工微環(huán)境，實現(xiàn)人工毛囊的再生，為其它更為復(fù)雜的器官的再生奠定基礎(chǔ)。（十三）干細胞定向分化機理研究研究多能干細胞向外胚層、中胚層和內(nèi)胚層定向分化過程中的基因表達變化與表觀遺傳調(diào)控；研究細胞定向分化中重要基因之間、表觀遺傳修飾類型之間以及基因和表觀之間的交互作用；尋找細胞定向分化關(guān)鍵調(diào)控元件和轉(zhuǎn)錄因子，建立干細胞定向分化高效體系。（十四）腦科學(xué)研究開展以下研究：1.光控大腦技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，包括微米尺度的光電極修飾、加工；神經(jīng)環(huán)路標記；光調(diào)控的電生理等；2.腦疾病動物模型的建立，包括精神分裂癥，癲癇，自閉癥，腦中風(fēng)等；3.應(yīng)用光控大腦技術(shù)研究精神分裂癥、自閉癥等神經(jīng)環(huán)路層面的發(fā)生機制和治理機制；4.結(jié)合神經(jīng)信息處理技術(shù)，研發(fā)臨床腦疾病神經(jīng)調(diào)控的技術(shù)和器件，用于疾病的早期診斷和干預(yù)。六、材料科學(xué)（一）3D打印材料開展以下研究：1.多種屬3D打印材料（高分子、金屬、陶瓷、復(fù)合材料等）快速固化成型的物理或化學(xué)原理及工藝需求，包括基于熱量擴散的物理熔融-冷卻成型、受激化學(xué)反應(yīng)和低溫化學(xué)交聯(lián)成型等；2.從分子合成和原子層級對3D打印材料宏-微觀結(jié)構(gòu)和屬性的調(diào)控及控制，打印材料屬性-工藝需求-構(gòu)件性能三者關(guān)系；3.3D打印材料的生物相容性、降解特性以及制備生產(chǎn)中的環(huán)保、能源利用等。研究目標：1.拓展3D打印材料的種屬選擇、性能及應(yīng)用范圍；2.建立3D打印材料物性-快速成型工藝需求-目標構(gòu)件性能調(diào)控的基本原理和一般方法；3.解決3D打印材料在環(huán)境、健康、安全等方面可能產(chǎn)生的問題。（二）石墨烯-高性能聚合物纖維及復(fù)合材料開展以下研究：1.研發(fā)適用于纖維制備的優(yōu)質(zhì)石墨烯宏量、可控制備方法；2.研究石墨烯氧化物和石墨烯在纖維加工成型中的作用；3.制備石墨烯與高分子材料共混的均勻穩(wěn)定分散體系；4.表征石墨烯與高分子材料共混體系流變特性；5.構(gòu)建石墨烯拉曼光譜學(xué)和纖維力學(xué)性能分析模型；6.探索石墨烯與高分子復(fù)合纖維成型原理和互傳網(wǎng)絡(luò)機制；7.揭示石墨烯復(fù)合纖維材料在力學(xué)，生物學(xué)，光學(xué)，熱力學(xué)等方面的功能特性機理。研究目標：1.揭示石墨烯在高分子材料中的分散機制、流變特性、界面作用等；2.發(fā)展拉曼光譜原位監(jiān)測纖維力學(xué)傳遞和破壞機制；3.闡述石墨烯復(fù)合纖維材料一系列功能特性機制；4.發(fā)展幾類可以工業(yè)化生產(chǎn)的具有不同功能特性的石墨烯高聚物纖維和復(fù)合材料體系。（三）環(huán)境響應(yīng)型光/熱調(diào)控液晶高分子涂覆材料及其應(yīng)用研究以環(huán)境響應(yīng)型液晶高分子材料為核心，重點研究材料性能與環(huán)境因素之間的關(guān)系和可調(diào)控性，以期充分利用材料自身對外界環(huán)境中光/熱條件的自主性調(diào)適來實現(xiàn)對不同日光的選擇性反射、折射或透射，有望達到對室內(nèi)光照和溫度的實時調(diào)控，從而大大減少建筑內(nèi)部最主要的空調(diào)、照明等能耗需求。在此基礎(chǔ)上，利用液晶高分子易于加工和成膜的特性研制新型智能光/熱調(diào)控建筑涂覆材料，包括貼膜、涂料、以及具有集光陷光和光電轉(zhuǎn)換功能的表層裝飾器件等多種產(chǎn)品形態(tài)，同時開發(fā)出相應(yīng)的智能化調(diào)控技術(shù)、涂覆技術(shù)及薄膜或器件加工技術(shù)，為智能化建筑材料的開發(fā)奠定堅實的理論與工藝基礎(chǔ)。（四）動力電池“超容量”納米復(fù)合“磷酸鐵鋰類”材料的可控制備及機理研究開展“超容量”納米復(fù)合“磷酸鐵鋰類”材料的1.設(shè)計與模擬計算：通過建立材料微觀電子結(jié)構(gòu)理論模型和計算方法、及表面界面的微觀結(jié)構(gòu)與非平衡態(tài)動力學(xué)，研究該“低維復(fù)合”材料的儲鋰“超容量”的機理；2.納米尺度的可控制備與原子尺度的界面調(diào)控：液相法納米晶體的可控制備與溶液體系、摻雜、溫控、成核等相關(guān)因素研究，碳的“點”與2維（石墨烯）包覆和原子層沉積（ALD）技術(shù)在原子尺度對界面調(diào)控和表面修飾的研究，及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問題研究；3.材料的微觀表征和電池性能的測量：原子和納米尺度上評測結(jié)構(gòu)和性能的相關(guān)性，開展納米電化學(xué)研究，為設(shè)計與模擬計算及可控制備提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，不斷完善材料設(shè)計模型和可控制備。（五）納米材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備及其在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究開展以下研究：1.面向電子封裝功能性納米材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和可控制備；2.聚合物納米復(fù)合導(dǎo)電/介電材料的制備與電性能研究；3.新型納米復(fù)合導(dǎo)熱材料的設(shè)計與動力學(xué)行為研究；4.超薄基板基礎(chǔ)材料的開發(fā)及其力學(xué)性能研究；5.材料-結(jié)構(gòu)-器件一體化的設(shè)計、仿真新方法研究。研究目標：面向國家對高端電子封裝材料的需求，瞄準“新一代電子封裝技術(shù)”發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題，對直接應(yīng)用于電子封裝技術(shù)中的新材料、納米材料進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和可控制備；研究有機無機復(fù)合材料的表、界面、滲透和失效分析等問題，運用材料-結(jié)構(gòu)-仿真相結(jié)合的方式，力求取得一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端關(guān)鍵電子封裝材料的開發(fā)和提高我國IC企業(yè)的國際競爭力。七、生物農(nóng)業(yè)（一）第三代雜交水稻新品種培育利用水稻智能不育技術(shù)體系，開展以下研究：1.建立智能不育功能元件的分子標記；2.轉(zhuǎn)育智能不育功能元件；3.聚合優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病等重要農(nóng)藝性狀；4.選育新型優(yōu)質(zhì)不育系的；5.利用選育的新型不育系，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病水稻雜交品種。（二）水稻分子設(shè)計育種實踐創(chuàng)新將利用水稻中秈粳間顯著的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象，構(gòu)建水稻9311/日本晴重組自交系，并與不育系配組形成雙列雜交，收集雜交種中株型產(chǎn)量米質(zhì)等表型的差異。利用自主開發(fā)的全球首套高通量水稻SNP芯片對此雜交組合進行基因型鑒定，構(gòu)建分子標記連鎖圖譜，發(fā)掘水稻株型產(chǎn)量米質(zhì)等性狀的雜種優(yōu)勢關(guān)聯(lián)位點，同時建立水稻雜交種優(yōu)勢表型的預(yù)測模型，為水稻雜交種的分子設(shè)計育種提供理論基礎(chǔ)和有效技術(shù)手段。八、民生科技（一）海灣生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究開展海灣生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究。生態(tài)修復(fù)則是通過創(chuàng)造適合于各類生物生存的生境條件,形成各種生物群落配比合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能強大、系統(tǒng)穩(wěn)定的城市海灣良性水生態(tài)系統(tǒng),重建受損海灣生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。針對深圳市海灣現(xiàn)狀,提出生態(tài)修復(fù)的技術(shù)和方法。（二）雪卡毒素的毒性定量研究開展雪卡毒素的毒性定量研究，雪卡毒素屬于神經(jīng)毒素，無色無味，脂溶性，不溶于水，耐熱，不易被胃酸破壞，主要存在于珊瑚魚的內(nèi)臟、肌肉中，尤以內(nèi)臟中的含量最高。通過研究理清雪卡毒素毒性機理，對保障生命健康有重要意義。（三）水底高清成像技術(shù)及設(shè)備研究開展水底高清成像技術(shù)及設(shè)備研究，鑒于對深海資源開發(fā)、海洋科研以及水下工程作業(yè)、考古和救援的迫切需求，使得水下光電成像技術(shù)研究和裝備研制成為當(dāng)前國內(nèi)外重點研究方向之一。介紹了掃描激光、偏振成像、結(jié)構(gòu)光成像、光一聲混合成像以及水下圖像處理等水下光電成像技術(shù)，分析了部分技術(shù)應(yīng)用情況，并討論了其技術(shù)特點。論文對于發(fā)展海洋資源開發(fā)、水下勘探與研究、水下救援以及國防等所需的水下光電成像技術(shù)和裝置具有意義。（四）利用生物技術(shù)治理藍綠藻的研究研究藍綠藻的生長和產(chǎn)毒,受光照、溫度、氮磷、微量元素、溶解氧、葉綠素含量等多種環(huán)境因素的影響機理。（五）海波能量利用研究開展海波能量利用研究，提高海波能量利用效率，充分利用海洋能。（六）深圳珊瑚魚的研究開展深圳珊瑚魚的研究，研究珊瑚魚的種群特征。九、生物醫(yī)藥（一）腫瘤早期診斷與分型開展腫瘤無創(chuàng)檢測技術(shù)、腫瘤干細胞生物標記篩選技術(shù)、腫瘤基因檢測及數(shù)據(jù)解讀技術(shù)研究。（二）腫瘤個性化治療研究腫瘤細胞治療技術(shù)和腫瘤疫苗臨床應(yīng)用。（三）腫瘤創(chuàng)新藥進行腫瘤多靶點創(chuàng)新藥開發(fā)。（四）腫瘤干細胞分化進行腫瘤干細胞分化機理探索。（五）中藥組方產(chǎn)業(yè)化開發(fā)進行臨床中藥制劑的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。（六）小分子調(diào)控干細胞技術(shù)開展應(yīng)用小分子化合物調(diào)控干細胞去分化技術(shù)研究。（七）糖尿病及代謝疾病研究開展糖尿病、肥胖癥機理研究及相關(guān)技術(shù)開發(fā)。（八）生物醫(yī)學(xué)材料開展個體化組織工程軟骨治療關(guān)節(jié)軟骨缺損的關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)。（九）基因篩查技術(shù)開展基因篩查技術(shù)用于優(yōu)生優(yōu)育、骨創(chuàng)傷康復(fù)治療、抗衰老醫(yī)學(xué)等研究。（十）老年病及老年保健產(chǎn)品開展老年癡呆早期診斷技術(shù)及藥物開發(fā)等研究。（十一）航天醫(yī)學(xué)開展極端條件下人體醫(yī)學(xué)研究。十、生命健康（一）生命信息支持系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)研究。重點支持基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及高通量檢測、生命信息大數(shù)據(jù)挖掘、海量生物信息存儲基礎(chǔ)研究。（二）高端醫(yī)療1.個體化治療：細胞治療、基因治療、生物治療臨床轉(zhuǎn)化、遺傳病個體化基礎(chǔ)研究，以及針對長期服藥高發(fā)病、疑難病、慢性病人群的合理化治療模式研究。2.第三方醫(yī)學(xué)檢測：重點支持生殖孕育、重大疾病的全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)、分子分型技術(shù)、特殊化學(xué)檢測基礎(chǔ)研究。（三）健康管理1.個性化健康管理：肥胖、高發(fā)慢病、亞健康、精神疾病等的預(yù)防、篩查、監(jiān)測、干預(yù)研究以及健康管理服務(wù)模式研究。2.數(shù)字化健康管理：連續(xù)式無創(chuàng)檢測、健康數(shù)據(jù)在線挖掘、多模態(tài)健康數(shù)據(jù)融合、公共衛(wèi)生大數(shù)據(jù)分析研究。（四）養(yǎng)生保健1.中醫(yī)養(yǎng)生：中醫(yī)診療、中醫(yī)藥養(yǎng)生保健基礎(chǔ)研究。2.醫(yī)療美容：皮膚健康、細胞抗衰老基礎(chǔ)研究。（五）健身管理支持以運動療法、營養(yǎng)療法為主要手段，針對肥胖、脊椎病、慢性病、亞健康、運動創(chuàng)傷等重大健康問題的綜合解決方案研究。十一、海洋（一）海洋生物育種開展以重要水產(chǎn)經(jīng)濟動物及其基因調(diào)控為中心的良種引進擴繁、生長發(fā)育調(diào)節(jié)方面的研究。（二）海洋生物制品海洋功能性活性物質(zhì)，海洋生物酶，海洋生物獸藥、疫苗、飼料等海洋生物制品方面的研究。（三）海洋生物醫(yī)用材料利用海洋生物資源，通過材料學(xué)和分子生物學(xué)等方法，對海洋生物醫(yī)用材料的創(chuàng)傷修復(fù)機制進行探究，對海洋生物資源作為醫(yī)用材料進行原理性探索。主要包括海洋活性骨材料、硼酸鹽植入材料、海洋創(chuàng)傷修復(fù)材料、海洋天然產(chǎn)物的抗體偶聯(lián)藥物、海洋藥物發(fā)現(xiàn)及分子機制研究、海洋免疫調(diào)節(jié)作用藥物研究、海洋天然高分子材料研究等。（四）海洋生物深加工對海洋生物資源開發(fā)利用進行原理性探索實驗，基于基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和合成生物學(xué)等前沿科學(xué)研究；開展基于海洋活性物質(zhì)的化妝品、保健食品、醫(yī)藥產(chǎn)品的等方面研究。（五）海洋環(huán)保海洋環(huán)境污染物的檢測監(jiān)測技術(shù)及環(huán)境行為研究；海洋污染物通量的時空分布及時域變化特征研究；納米材料在海洋油污處理與凈化、海洋石油污染物高效生物處理研