“十三五”国家基础研究专项规划（全文）

    2. 脑科学与类脑研究
    围绕脑与认知、脑机智能和脑的健康三个核心问题，统筹安排脑科学的基础研究、转化应用和相关产业发展，形成“一体两翼”的布局，并搭建相关关键技术平台。以脑认知原理（认识脑）为主体，阐述脑功能神经环路的构筑和运行原理，绘制人脑宏观神经网络、模式动物介观神经网络的结构性和功能性全景式图谱；发展类脑计算理论，研发类脑智能系统（模仿脑）。基于对脑认知功能的网络结构和工作原理的理解，研究具有更高智能的机器和信息处理技术；促进智力发展、防治脑疾病和创伤（保护脑），围绕高发病率重大脑疾病的机理研究，揭示相关的遗传基础、信号途径和治疗新靶点，实现脑重大疾病的早期诊断和干预。
    （三）加强目标导向的基础研究和变革性技术科学研究
    针对事关国计民生的农业、能源资源、生态环境、健康等领域，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的领域，进一步聚焦国家目标，充分发挥基础研究的战略支撑作用。同时，围绕战略性、基础性、前瞻性重大科学问题，对科学和技术发展有很强带动作用的基础研究进行重点部署，为创新发展提供源头供给。
    1. 加强国家重大战略任务部署基础研究
    面向现代农业、健康、资源环境和生态保护、高新技术产业、节能环保和新能源、新型城镇化等领域的国家重大战略任务，选择可有力带动基础研究、重大共性关键技术和重大应用示范结合的战略性、全局性、长远性的方向进行全链条设计一体化组织，强化基础研究对经济社会发展的支撑作用。
    （1）在现代农业方面，围绕粮食丰产增效、农业面源污染和农田综合防治修复、智能农机装备、食品加工及粮食收储运、林业资源培育及高效利用、海洋（蓝色）粮仓、作物优质高产、化学肥料和农药减施增效、七大农作物育种、主要畜禽水产动物育种、农业病虫害防治等重点任务，部署精确栽培、分子遗传变异、优良性状形成机理、种间互作和定向培育等基础研究。
    （2）在节能环保和新能源方面，围绕煤炭清洁高效利用和新型节能技术、可再生能源与氢能、先进核能与核安全、智能电网、深层油气勘探开发、能源基元与催化，加强碳基能源清洁转化、源网荷协同机制、深层油气成藏机理和生态监测预警等基础研究的支撑引领。
    （3）在产业转型升级方面，围绕网络协同制造、3D打印和激光制造、智能机器人、重点基础材料、先进电子材料、材料基因工程、制造基础技术与关键部件、云计算和大数据、高性能计算、宽带通信和新型网络、网络空间安全、地球观测与导航、光电子器件及集成、科技服务业、新能源汽车、重大科学仪器设备、精细化学品生产、功能分子材料与器件部署基础研究，解决产业共性关键技术基础问题，为培育战略性新兴产业提供科学支撑。
    （4）在资源环境和生态保护方面，围绕土壤及地下水污染防治、生态修复、深地资源勘探开发、废物处置与资源化、海洋环境安全、深海技术装备、重大自然灾害监测预警与防范、水资源综合利用、大气污染成因与控制、青藏高原多层圈相互作用及其资源环境效应、海洋生态环境与可持续发展、土壤-生物系统功能及其调控等开展重大科学问题研究。
    （5）在健康方面，面向重大慢性非传染性疾病防控、精准医疗、生物制品与生物治疗、中医药现代化研究、生殖健康及重大出生缺陷、人口老龄化、生物安全关键技术、移动医疗与健康促进、生物医用材料与组织器官修复替代、食品药品安全、数字诊疗装备、个性化药物、典型污染物的环境暴露与健康危害机制等重大社会公益性研究，全链条部署自主神经干预、基因组学、三维微环境营造、分子设计和超快激光制造等基础研究。
    （6）在新型城镇化方面，围绕物联网与智慧城市、综合交通运输与智能交通、先进轨道交通及其关键部件、绿色建筑及建筑工业化、公共安全风险防控与应急技术装备等领域的科学问题，强化基础研究与共性关键技术、示范应用的衔接。
    2. 加强战略性前瞻性重大科学问题研究
    围绕世界科学前沿的重点方向，凝练战略性前瞻性重大科学问题，以实现重点跨越、引领未来发展为目标，重点部署基础研究。
    （1）量子调控与量子信息
    认识和了解量子世界的基本现象和规律，通过对量子过程进行调控和开发，在关联电子体系、小量子体系、人工带隙体系等重要研究方向上建立突破经典调控极限的全新量子调控技术，实现量子相干和量子纠缠的长时间保持和高精度操纵，实现可扩展的量子信息处理。
    （2）纳米科技
    围绕纳米科学重大基础问题，新型纳米制备与加工技术，纳米表征与标准，纳米生物医药，纳米信息材料与器件，能源纳米材料与技术，环境纳米材料与技术等方面开展研究，加强基础研究与应用研究的衔接，推动纳米科技产业发展。
    （3）蛋白质机器与生命过程调控
    揭示蛋白质机器复杂的结构和功能、调控网络、以及动态变化规律，发挥蛋白质科学研究设施的支撑优势，围绕重要细胞器及生物膜相关蛋白质机器等重大科学问题，高分辨率冷冻电镜、磁共振技术等重大技术方法，以及肿瘤、免疫类等疾病防治等重大应用研究领域部署研究任务。
    （4）全球变化及应对
    围绕全球变化关键过程、机制、趋势与表现，全球变化影响、风险、减缓和适应，数据产品及大数据集成分析，地球系统模式和高分辨率气候系统模式的开发、改进与应用等开展研究，提升我国全球变化研究的竞争力和国际地位，为应对全球变化国家战略提供科技支撑。
    （5）干细胞及转化研究
    以增强我国干细胞转化应用的核心竞争力为目标，以我国多发的神经、血液、心血管、生殖等系统和肝、肾、胰等器官的重大疾病治疗为需求牵引，重点部署多能干细胞建立与干性维持，组织干细胞获得、功能和调控，干细胞定向分化及细胞转分化，干细胞移植后体内功能建立与调控，基于干细胞的组织和器官功能再造，干细胞资源库，利用动物模型的干细胞临床前评估，干细胞临床研究。
    （6）大科学装置前沿研究
    依托我国已建成的专用和平台型大科学装置，主要支持粒子物理、天文等领域探索物质世界的结构及其相互作用规律等的重大前沿研究，以及依托先进光源、先进中子源、强磁场装置等为多学科交叉前沿提供先进实验技术和方法，推动大科学装置向社会用户开放共享。
    （7）合成生物学
    围绕生命体计算设计、合成再造与人工调控等核心科学问题，面向提升人工生物装置与系统的设计构建能力，创建一批具有特定功能的人工基因线路、人工生物器件、人工细胞等人工生物体，构筑智能疾病诊疗、人工生物固碳、药物高效规模合成、重要化工材料构建等重大应用的科学支撑，促进生物产业创新发展与经济绿色增长。
    （8）发育编程及其代谢调节
    面向科学前沿及健康和农业发展需求，以生命体发育和代谢的精准调控机制为主线，揭示胚胎和组织器官发育、成年组织器官可塑性及衰老、胚胎和组织器官发育的代谢调控等规律，鉴定发育与代谢的关键调控因子，创建大动物遗传修饰品系，揭示大动物发育与代谢的重要调控机制。
    （9）微生物组学
    开展微生物组形成、遗传稳定性及与环境互作机制研究，农业微生物组与作物生长和发育的相互关系、抵抗环境压力和病虫害的机理研究，基于生态环境污染监测与预警的微生物组技术研发，我国人群体内微生物组及健康相关功能研究。推动科学前沿发展，为我国健康、农业、环境可持续发展提供支撑。
    （10）催化科学
    在催化理论、催化剂的理性设计与表征、催化新方法与新反应、资源的绿色催化转化与高效利用等相关催化领域中获得重大原始创新和重要应用成果，提高自主创新能力和研究成果的国际影响力；为解决能源、环境、资源以及人口健康等领域的关键问题提供物质基础以及技术支撑。
    （11）极端制造的科学基础与创新技术
    围绕极端制造需求和技术发展面临的关键科学问题，研究超大规格高柔性高性能航天复杂构件一体化制造和高均匀性近零残余应力航空构件制造，10纳米以下集成电路器件三维集成制造和光子集成器件制造，复杂曲面强光光学元件的抗损伤纳米精度制造和光学元件微纳结构的超快激光制造，热电高效转化的热防护构件制造、高性能复合声学结构制造和生机电一体化制造。为中国制造2025的顺利实施提供科学基础和支撑。
    （12）磁约束核聚变能发展
    以参加国际热核聚变实验堆（ITER）计划为契机，全面吸收消化关键技术，以聚变堆未来科学研究为目标，加快国内聚变发展，开展高水平的科学研究，开展聚变堆工程设计和关键技术预研，发展氚技术、聚变材料等ITER未涵盖的聚变堆技术。加快我国磁约束核聚变能的基础与应用研究，培养并形成一支高水平核聚变能研发队伍，大力提升我国核聚变能发展研究的自主创新能力，在2020年前后具备自主建造聚变工程堆的能力，适时启动高效安全聚变堆研究设施建设，加快聚变能走向应用进程，跨入世界核聚变能研究开发先进行列。
    （13）空间科学系列卫星计划
    研制并发射3-4颗新的空间科学卫星，在黑洞、暗物质、时变宇宙学、地球磁层-电离层-热层耦合规律、全球变化与水循环、量子物理基本理论和空间环境下的物质运动规律与生命活动规律等方面取得重大科学发现与突破。
    3. 加强面向培育变革性技术的科学研究
    以实现“重点科技领域战略领先”为目标，围绕重要科学前沿或我国科学家取得原创突破、学科交叉创新带动的特征明显、有望产出具有变革性技术原型的基础研究和应用基础研究，进行前瞻部署，建立快速响应机制、创新组织管理模式，培育有望推动产业变革和经济发展模式转变的变革性技术，抢占未来经济社会跨越发展的先机。
    （四）加强国家科技创新基地和科研条件建设
    “十三五”期间，以提升原始创新能力为目标，完善科学与工程研究类国家科技创新基地建设与布局，在重大创新领域组建若干国家实验室，推进国家重点实验室的优化布局和发展。进一步推进国家重大科研基础设施的建设和运行，加强野外科学观测研究站建设和科技基础资源调查，夯实孕育原始创新的物质技术基础。
    1. 建设国家实验室，加强国家重大战略性基础研究能力
    国家实验室是体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平的战略科技力量，是突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地。主要任务是突破世界前沿的重大科学问题，攻克事关国家核心竞争力和经济社会可持续发展的核心技术，率先掌握能够形成先发优势、引领未来发展的颠覆性技术，确保国家重要安全领域技术领先、安全、自主、可控。
    2. 加强国家重点实验室体系建设
    面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向经济社会发展主战场，立足体系建设和能力提升，强化开放共享和协同创新，构建定位清晰、任务明确、布局合理、开放协同、分类管理、投入多元的国家重点实验室建设发展体系，实现布局的结构优化、领域优化和区域优化。深化学科国家重点实验室改革，带动省部共建、企业、军民共建和港澳伙伴实验室等国家重点实验室发展。主要任务是面向前沿科学、基础科学、工程科学开展基础研究、应用基础研究和竞争前共性技术研究，推动学科发展，促进技术进步。提高实验室原始创新能力，加强引领带动作用，为科技创新由跟跑为主向并跑、领跑为主转变提供支撑。
    3. 加强国家重大科技基础设施建设
    聚焦能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域，以提升原始创新能力和支撑重大科技突破为目标，布局建设一批重大科技基础设施。强化国家重大科研基础设施绩效评估，形成以开放共享为核心的运行机制，提高成果产出质量和效率。
    4. 建设完善野外科学观测研究站，提升野外观测研究示范能力
    围绕生态保障、现代农业、气候变化和灾害防治等国家需求，建设布局一批野外科学观测研究站，完善国家野外观测站体系，推动野外科学观测研究站的多能化、标准化、规范化和网络化建设运行，促进联网观测和协同创新。开展科技基础资源调查，为认识自然现象、发现科学规律、推进基础学科发展奠定基础。
    5. 加强科研条件研发，增强基础支撑能力。

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