国家重点基础研究发展计划(973计划)基础研究
目前中国的粮食问题数量差距很大。据统计，2000-2002年，中国全年粮食产量为4.5亿吨，低于消费量。2003年，中国粮食大幅减产，总产量降至4.3亿吨。“十一五”期间人口将超过6543.8+04亿，按照人均800斤粮食的预定目标，要求有5.6亿吨粮食供给。目前，我国主要粮食作物如水稻、小麦等产量已经位居世界前列，进一步增产的技术储备有限。因建设需要(包括城市扩张、村镇城市化、高速公路和铁路建设占用土地等。)，可利用的耕地面积将进一步减少。
经济发展和人民生活水平的提高对农产品质量和食物结构提出了更高的要求。目前，我国主要商品畜禽品种依赖进口，优良地方畜禽品种资源日益减少。由于资源利用率低、环境污染(包括空气污染、水污染、农田土壤污染等)日益严重等因素，农业生产环境的负面影响越来越强烈。)和生态链的破坏。
农产品安全一直是影响中国农业对外贸易的难题。禽流感等重大动物传染病和人畜共患传染病的爆发，不仅给农民和国家造成了巨大的经济损失，也严重影响了畜牧业的健康发展，威胁着国家的公共卫生和安全。
我国农业生产总体形势仍处于传统农业向现代农业的转型期。总的来说就是“高投入、低效益，农产品结构亟待调整，农产品在国际市场的竞争力有待提高”。农作物单位面积产量虽然高，但主要是靠大量的人力物力和牺牲有限的自然资源获得的，与我国“走资源节约型可持续发展道路”的战略目标还有很大差距。
“十一五”期间，973计划着眼于保障粮食安全供给和实现农业可持续发展，瞄准世界农业科学发展前沿，紧紧围绕我国农业发展和农业战略调整中的重大科学问题开展基础研究，运用基因组学和蛋白质组学的最新研究成果，解决农业生物遗传改良、病虫害防治和农业资源高效利用中的关键科学问题。为水资源、土地资源和养分资源的高效利用、农业生物新品种培育和病虫害防治、优质农产品安全生产和加工、农业生态环境改善和农业可持续发展提供理论和方法，为调整农业结构、提高农业效益、增强国际竞争力和改善农业生态环境提供科学支撑。
主要研究方向包括:
(1)农业资源(土壤资源、水资源、养分资源)高效利用的科学依据；
(2)农业生物基因资源开发和重要性状的功能基因组研究；
(3)农业战略性结构调整和区域农业布局的基本科学问题；
(4)农业可持续发展中的环境和生态问题；
(5)农业生物灾害(农业病虫害、鼠害、农业动物重大疾病)的预测、控制和生物安全；
(6)农产品(粮食、果蔬、畜禽和水产品)营养品质、贮藏和安全的基础科学问题。能源是关系中国经济社会发展全局的重要战略问题，是中国经济社会可持续发展的重要基础。中国能源供需巨大，目前达到近20亿吨标准煤，整体能源(煤、油、电)持续紧张，未来仍将以每年数千万吨标准煤的速度增长。未来几十年，中国的能源总需求将增加到三倍甚至更多，其中至少包括约5-6亿吨液体燃料。这就决定了未来几十年中国的能源产量仍必须快速增长。与此同时，中国的石油产出率将逐年进一步降低，年人均电力供应量远低于发达国家水平，这就决定了以煤为主的能源(占60%以上)格局在未来几十年内难以改变。
针对我国能源供应紧张、石油安全问题突出、能源效率低、环境污染严重、可持续发展压力巨大的严峻形势，973计划一方面要解决现有能源技术体系中提高效率、减少污染、保障安全的科学问题，另一方面要在解决我国新能源体系创建的科学问题上取得突破，探索非化石能源大规模利用的可能途径。通过基础研究获得了经过验证的新理论、新方法和新体系，为发展我国具有自主知识产权的能源高新技术、新技术和新工艺提供了理论依据，为解决我国能源可持续发展问题奠定了基础。
主要研究方向包括:
(1)深部煤炭资源分布、安全开发、煤层气开发基础研究；
(2)煤炭清洁高效利用基础研究；
(3)油气资源高效开发利用的新理论和新方法；
(4)与中国大电力系统相关的重大科学问题；
(5)氢能规模、无污染制备、运输和高密度储存的关键科学问题；
(6)探索开发新能源(天然气水合物等)的途径。)和可再生能源(太阳能、生物质能、风能等。)大规模；
(七)探索大规模发展核裂变能的途径，发展核聚变能的相关科学问题和基础问题；
(8)研究提高能源效率的关键科学问题。近年来，信息技术以惊人的速度发展，已经成为改造中国传统产业、振兴国民经济的重要支柱。信息产业正以年均3倍于全国GDP的速度增长，成为中国发展最快、最具活力的产业之一。
但是，作为发展中国家，我国信息技术科技自主创新能力弱、核心技术缺乏是不争的事实，主要是因为我国信息高技术产业缺乏坚实的基础和深厚的基础研究原始积累。在作为信息技术基础的微电子产业中，集成电路的材料、制备技术、原型器件等基础研究相对薄弱，导致我国微电子产业的落后。具体来说，中国电子工业总产值在全国工业总产值中的比重很低，集成电路销售额仅占世界集成电路市场总量的0.3%。由于缺乏开发高性能处理器芯片的能力，我国高性能计算机系统的研发和生产受到严重制约。在过去的十年里，国内大部分电脑公司还处于代理国外产品、积累市场经验、积累原始资金的阶段。在软件行业，软件的“易用性”和“高可信度”问题没有得到圆满解决，软件理论和算法研究滞后，操作系统等系统软件被跨国公司垄断。网络和通信行业，核心路由器、巨型服务器等关键设备仍大量进口，移动通信部分核心技术仍受制于人。主要原因在于缺乏前瞻性的基础研究，使得中国每年都要支付巨额的专利使用费。
整体而言，正是由于缺乏强大的基础研究作为后盾，我国的信息高科技产品只能被复制，缺乏自己的创新特色，而信息产品极强的应用性和巨大的市场又使得基础研究进一步被忽视。一个只能依赖他国基础研究成果的国家，无疑会在未来科技创新的竞争中失利。只有大力加强基础研究，全面提高我国在信息领域的创新能力，才能从根本上扭转这种局面。
“十一五”期间，信息领域基础研究的发展目标是根据国际信息技术发展趋势，结合我国国情和发展条件，对信息的获取、处理、传输、存储、复制、安全和利用，信息系统基本组成、信息处理环境、科学计算、人工智能和控制理论等进行系统深入的研究，为我国信息产业的跨越式发展奠定坚实的理论和技术基础。
主要研究方向包括:
(1)微纳集成电路、光电器件和集成微系统基础研究；
(2)信息处理环境和科学计算的基础研究；
(3)泛在可控的下一代信息网络基础研究；
(4)信息获取的基础研究；
(5)高可靠、高效软件的基础研究；
(6)智能信息处理与和谐人机交互基础研究；
(7)海量信息处理、存储和应用基础研究；
(8)量子通信基础研究；
(9)信息安全基础研究。中国有限的资源和脆弱的环境正面临着前所未有的压力。主要表现在:
水资源短缺且时空分布不均，成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈；矿产和油气资源储量保障期大幅下降，供需矛盾突出，资源利用率低。
生态破坏和环境污染问题严重，已进入大规模生态退化和复合型环境污染阶段。多年来对自然资源的不合理利用甚至掠夺式开发，导致土地质量急剧下降，生态系统退化，生态灾难频发；环境污染从陆地向近岸海域扩散，从地表水向地下水扩散，从单一污染向复合污染扩散，从一般污染物向有毒有害物质特别是持久性有机化合物扩散，形成复杂的区域性污染，威胁人民健康和生态安全。全球环境变化日益成为制约人类社会可持续发展的全球性问题，涉及中国在环境、经济、政治、外交等一系列问题上的国家决策。
中国是世界上少数几个自然灾害严重的国家之一，生态系统的退化加剧了环境的脆弱性，导致灾害频率急剧增加，灾害范围扩大，灾害种类繁多。特别是重大气象灾害、地震灾害和地质灾害，严重制约了我国社会经济的可持续发展。
面对上述重大问题的严重压力，需要进一步提高对人类活动引起的地球资源和地球环境变化规律的认识，并将其转化为解决上述问题的决策依据和实用技术，进而合理组织有序的人类活动，包括生活方式、生产方式和科技活动，以实现经济社会的可持续发展。
“十一五”期间，资源环境领域以国家中长期发展需求为导向，从战略上寻求可持续发展面临的根本性、战略性资源环境问题，建立适应全面建设小康社会需要的资源环境科技体系。在揭示人类活动对地球系统影响机制和动力的基础上，认识人类整体面临的一系列资源环境问题的根源和发展规律，开展基础研究，为解决资源短缺、灾害频发、环境污染、生态退化等经济社会发展中的关键问题提供科技支撑。
主要研究方向包括:
(1)固体矿产资源勘查评价中的重大科学问题；
(2)矿产资源集约利用的新理论、新技术、新方法；
(三)化石能源勘探、开发和利用中的基本科学问题；
⑷全球变化和区域反应和适应；
(5)人类活动和生态系统变化及其可持续发展；
(6)区域环境质量演变与污染控制；
(7)区域水循环和水资源的有效利用；
(8)特种资源优质高效利用基础研究；
(9)中国近海和海洋生态、环境演变和海洋安全；
(10)重大自然灾害的形成机理及预测；
(11)地球圈层的相互作用及其资源环境效应。健康是人类生活的基本目标，减少疾病是人类的共同愿望。中国在卫生保健方面取得了巨大成就，卫生保健与人口和健康密切相关。但是，防病治病的任务仍然很重，广大农村仍然缺医少药。各类重大急慢性传染病尚未得到完全控制，约1.5-2亿人是乙肝患者或携带者，结核分枝杆菌耐药性和艾滋病疫情尚未得到有效控制；新的传染病时有发生。2003年我国爆发非典型肺炎，严重影响了经济发展和社会稳定，突发公共卫生事件应急能力不能满足需要。多种慢性病，如心脑血管疾病、呼吸系统疾病、肿瘤、糖尿病和自身免疫性疾病等，日益成为人们健康的严重威胁。随着中国老龄化社会的到来，各种老年病，尤其是老年痴呆症和帕金森病，严重影响了老年人的生活质量。社会和工作压力的加剧，使得大量劳动者患上了不同程度的神经和精神疾病。这些疾病发病率高，危害健康，给患者及其家庭和社会带来巨大的经济和精神负担。同时，中国人口基数大，控制人口增长、减少出生缺陷、生育优秀子女、提高全民族健康素质的任务极其艰巨。各种创伤和自然灾害日益危害人们的生命健康，迫切需要开发新的治疗方法和康复手段。目前我国97%的药品都是仿制药，我国医药行业面临很大的生存压力。因此，不断研究和创造针对重要疾病的新型优良药物，充分发挥中医药在疾病防治中的作用，为疾病预防、治疗和诊断提供新的技术和方法，是我国人口与健康领域的迫切需求。也是实现全面小康目标、实现经济社会协调发展、维护社会稳定和国家安全的迫切要求。我国医疗卫生工作面临严峻挑战，对人口与健康领域的基础研究提出了巨大需求。
鉴于上述需求，人口与健康领域基础研究的主要方向是提高人口素质，防治危害我国人民健康的严重传染病和重大非传染性疾病。以阐明疾病发病机制、解决疾病预防控制关键科学问题为突破口，提高我国在人口数量和质量控制、重大疾病诊断、治疗和预防等方面的科技水平和原创能力，减少重大疾病对人民健康的危害，逐步实现促进国民健康、推动科学发展、加快社会进步的战略目标。
主要研究方向包括:
(1)重大传染病防治基础研究；
(2)重大非传染性疾病的发病机制、诊疗和预防的基础研究；
(3)生殖与发育基础研究；
(4)脑科学和认知科学；
(5)环境有害物质对健康和生物安全影响的研究；
(6)中医理论基础研究和中医现代化；
(七)新药创制的基础研究；
(8)重大疾病诊疗新技术基础研究；
(9)人类正常生命活动的基础研究。材料是国民经济、社会进步和国家安全的物质基础和先导。自2000年以来，材料工业对中国国民经济总产值的贡献约为20%，已发展成为中国的主要支柱产业之一。
钢铁材料、有色金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料和信息功能材料是经济社会发展、国防建设和重大科学工程的重要基础材料。中国传统材料工业发展迅速，相当一部分年产量已居世界前列。但在生产过程中，消耗大量资源和能源，污染环境，产品档次低，高附加值产品少。用于国防和高技术的高性能产品严重依赖进口，严重制约了我国社会和经济的可持续发展。我国在高新技术和新材料方面的产业规模小，市场份额小，基础研究尤其薄弱。一些高端产品的关键技术创新能力亟待加强。中国是一个拥有6543.8+0.3亿人口的大国。随着人民生活水平的提高，对生物医用材料、绿色建材、环境净化材料等直接关系到我国人民健康和人民生活质量的材料需求日益增加，成为新的经济增长点，但我国仍需大量进口。从整体上看，我国材料制备、成形和加工技术与发达国家至少存在15年的差距，严重制约了我国先进材料的研发、应用和产业化进程，影响了传统材料产业和高技术材料产业的技术进步和材料科学与工程自身的发展。发展具有自主知识产权的先进材料制备、成型和加工技术已成为我国材料科学与工程领域的当务之急。
“十一五”期间，国民经济社会发展和国家安全对更高更新的材料提出了巨大需求。在材料领域，要开展材料与资源环境协调发展、传统材料产业生态化改造和材料循环利用的新原理、新方法、新技术研究；发展低能耗、少污染、环境友好的绿色技术，提高传统材料的性能；大力发展高技术工业材料，增强我国自主创新能力；解决提高人民生活物质质量和促进社会和谐发展的一些瓶颈关键科学问题；在材料科学自身发展的科学基础研究上做出原创性成果，在国际材料领域更多方面占据一席之地。
主要研究方向包括:
(1)基础材料改性优化的科技基础；
(2)新一代结构材料的结构和成型控制的科学基础；
(3)信息功能材料及相关组件的科学基础；
(4)新型储能和清洁高效能源转换材料的科学基础；
(5)纳米材料的重大科学问题；
(6)生物医学材料、环境净化材料、仿生材料的科学基础；
(7)材料的使用行为及其与环境的相互作用；
(8)材料设计和新材料的探索、表征和评价。学科交叉综合是当代科学技术发展的显著特征。学科交叉和融合日益加强，经济社会发展中许多重大科学问题的提出和解决已充分呈现出综合化、综合化的发展趋势。973计划设立综合性交叉学科领域，鼓励和加强不同领域之间的交叉和融合，重点研究战略和交叉学科领域的重大问题。通过学科之间的交叉、融合、集成，孕育更多创新研究成果，培养具有创新意识和创新能力的复合型、跨学科研究人才，培育一批高水平的综合性跨学科研究基地，提升我国自主创新能力和解决重大关键问题的综合能力。
综合交叉方面将重点解决:国民经济和社会发展过程中面临的综合性重大科学问题；跨学科、综合性的重大科学问题；自然科学、工程技术科学和人文社会科学交叉综合中的重大科学问题。
主要研究方向包括:
(1)极端环境条件下制造的科学基础；
(2)城市化进程中的生态环境、交通物流、社会保障等相关科学问题；
(3)数学与其他领域的交叉；
(4)复杂系统、突变形成及其预测控制；
(5)与空间探索和地球观测有关的基础研究；
(6)重大装备和重大工程中的基础科学问题；
(7)防灾减灾基础研究；
(8)典型区域和行业循环经济系统的基本结构和功能；
(9)二氧化碳和硫、磷、氮、金属等重要元素的减排、分解和资源化利用基础研究；
(10)科学实验和观测方法、技术和设备的创新。《规划纲要》提出的未来十五年基础研究的目标是在世界科学发展前沿的主流方向上取得一批具有重要影响的原创性成果。为此，973计划设立重要的科学前沿领域，围绕科学前沿领域的重大问题进行重点部署，鼓励和支持原创性研究，孕育更多创新性研究成果，努力在世界科学前沿领域形成我国优势领域，提升我国原始创新能力。
重要科学前沿领域的重点部署:对科学发展具有重要推动作用和重大影响的前沿研究；与相关学科交叉融合，可能形成新的学科生长点前沿研究；能充分体现中国的优势和特色，有利于迅速提高中国基础科学的国际地位。
重点支持以下类型的研究:
(1)由科学基金会培育的、有望取得重大突破的科学前沿研究；
(2)基于重大科学项目的前沿研究；
(3)基于重大国际合作项目的科学前沿研究；
(4)需要重点关注的前瞻性基础研究。