
近日,《國家自然科學基金“十四五”發展規劃》正式公布規劃全文,共計21個章節,完整的闡明了國家自然科學基金委十四五期間的發展方向與相關理念,其中值得注意的是,本次規劃公布了四個板塊19個學科115項“十四五”重點領域優先發展方向,這對于近幾年的國家自然科學基金申請具有重要意義!
· 四大模塊構筑資助布局
基礎科學板塊主要由數學、力學、天文、物理、化學、地學等組成,著重面向世界科技前沿,強化基礎科學發展,貢獻人類知識體系,為各領域前沿技術創新培育先發優勢。
技術科學板塊主要由工程、材料科學、信息等組成,著重面向國家重大需求和經濟主戰場,加強前沿技術基礎研究,解決需求背后的核心科學問題,提供重要技術源頭供給,強化技術科學的知識基礎并形成技術科學體系。生命與醫學板塊主要由生物學、醫學、農業科學等組成,著重面向世界科技前沿和人民生命健康,在不斷認識生命本質的同時,加強臨床醫學和農業科學基礎研究,為保障人民生命健康和國家糧食安全提供有力科技支撐。
交叉融合板塊主要由交叉科學、管理科學等組成。以重大交叉科學問題為導向,探索新的科學研究范式和支持交叉研究的新機制,培育新興交叉領域的重大原創突破,在解決實際問題的同時,拓展共性知識和原理。管理科學兼顧實踐需求和學科發展,堅持運用自然科學方法論探索管理活動的規律,提高水平,形成特色,為國家治理和社會經濟發展提供支撐。
· 19個重點學科之生物學與醫學
-生物學:
圍繞生物的生理、生化、生殖、發育、遺傳、進化、變異、合成、代謝以及與外界環境的互作等開展多維度、多層次、系統性研究。到2025年,促進我國研究整體水平和技術創新能力顯著提升,為保障國家糧食安全、人口健康與生態文明提供科技創新源動力。
“十四五”期間,重點支持生物重要性狀與環境適應,生態系統對全球變化的響應與適應,病原微生物致病及與宿主互作,細胞命運可塑性與器官發生、衰老、再生和再造,機體功能活動的生物信息流,認知和感知的神經生物學基礎,跨時空、跨尺度生物分子事件探測與解析,生命體的精準設計、改造與模擬等前沿方向;強化重要生物資源的收集、分類和評價,生物大數據管理及共享、分析與挖掘等;扶持動物學、生理學、心理學等傳統學科,加強物種分類、運動生理、生物仿生與人工智能等薄弱方向。
-醫學:
立足面向人民生命健康,堅持預防為主、防治結合策略,強化源于臨床科學問題的臨床與轉化研究;加強中醫藥理論和技術的創新性研究;大力促進學科交叉,推進醫學診療核心技術突破。到2025年,完善基礎研究成果向臨床轉化機制,實現若干重大疾病診療核心技術突破,取得傳統中醫藥在疾病防治基礎研究中的突破,在多個領域取得具有國際影響的研究成果,形成若干有重要國際影響力的研究隊伍。
“十四五”期間,重點支持重大疾病的代謝紊亂、免疫異常、微生態失衡等共性病理機制及防治研究,腫瘤發生與演進機制和精準診療策略,重大慢病病因、致病機制及預防干預,新發和重大傳染病的流行病學特征、發病機制及新型防控與診療策略,腦發育與功能異常與腦重大疾病的關系及診治策略,衰老及其相關疾病的機制、早期診斷及治療新方法,人類生殖健康、生育障礙及出生缺陷的發病機制與防控新技術,兒童重大疾病發生發展機制及早期防控,中醫藥學防治疾病的癥候表型與整體療效評價,創新藥物、生物治療、物理診療的新理論、新策略、新技術與新方法,基于醫學大數據賦能的人工智能技術的疾病防、診、治新技術等領域。
“十四五”部分重點發展領域方向詳解
-免疫與神經化學生物學:圍繞免疫學中的重大科學問題,重點關注小分子(包括金屬離子)介導的免疫調控與干預,為開發原創性的基于小分子的免疫診療技術提供支撐。針對神經行為的化學生物學本質以及相關疾病的致病原因,重點關注化學探針和標記技術、原位實時觀測技術、結構生物學技術,促進神經性疾病研究。
-生物醫用高分子材料基礎:圍繞高端生物醫用高分子材料發展面臨的問題,重點研究基礎生物醫用高分子材料,高分子診斷材料,植入介入高分子材料,藥用高分子材料,材料的合成新方法,高分子材料與生物活性分子、細胞和組織之間的相互作用,生物醫用高分子材料的多功能協同與集成新方法,有效支撐生命健康領域對高分子材料發展的需求。
-安全可信人工智能基礎理論:圍繞人工智能應用中的安全可信復雜性難題,重點研究大型知識庫自動構建、表示與推理等方法,探索自主遂行復雜任務的智能本體理論,建立具備自主學習和進化能力的認知模型,發展通用人工智能算法,支持安全可信人工智能模型驗證,有效支撐工業、醫療、公共安全等領域人機混合應用的快速發展。
-類腦模型與類腦信息處理:為克服構建類腦智能模型等難題,重點研究復雜環境高性能智能視覺傳感器及系統技術,對視聽感知等生物智能對應腦區的神經網絡實現精細模擬,從而構建大腦視覺智能和芯片功能驗證方法體系,探索大腦信息處理機理,為類腦自然環境的感知、理解和自主決策奠定理論基礎。
-智能無人系統技術:圍繞復雜環境下智能無人系統自主控制、協同、安全等難題,重點研究個體、多體、群系統建模與多尺度調控等新機制,以及資源受限條件下信息獲取、交互與共享,開放環境下態勢感知、協同控制與動態博弈,系統本質安全、可信評估與快速自愈等新技術,為實現智能群系統自主協同與安全免疫奠定基礎。
-生物與醫學電子信息獲取和處理:面向生物電子系統微型化和信息多樣化等面臨的新挑戰,重點研究分子、細胞和生物系統信息融合交互方式,以及光遺傳分析等新方法,發展新一代生物電子芯片與微系統技術,形成生物醫學傳感與影像數據的高靈敏、跨尺度信息檢測和處理能力,探索生物信息的本質及演化規律,以及醫學信息的新方法、新技術,為提升國民健康水平提供信息技術支撐。
-生物重要性狀與環境適應的進化機制:自然選擇、適者生存是進化論的基石和生物學最基本的核心問題,重點研究重要性狀起源、進化與人工馴化,全球環境變化對生物重要性狀和功能進化的影響,極端環境適應性進化的遺傳基礎,種間互作關系的進化與協同進化機制,重要類群的基因組系統發育和生命之樹重建,物種形成機制等問題,揭示進化規律與機制,為環境變化應對提供理論支撐。
-病原微生物致病及與宿主互作機制及免疫調節:圍繞感染與免疫這一與人民生命健康密切相關的領域,重點研究重要病原微生物的基本生物學特征、變異和溯源,鑒定新發病原微生物,揭示關鍵致病因子和耐藥機制,了解宿主對病原微生物的免疫應答,免疫細胞分化與功能,免疫記憶異質性的分子基礎和免疫記憶的形成機制等問題,理解感染性疾病發生機制和免疫機制,為干預策略提供理論基礎。
-細胞命運可塑性與器官發生、衰老和再生的分子基礎:圍繞再生醫學和應對老齡化社會的重大需求,重點研究細胞命運可塑性及發育潛能調控機制,器官發生機制,成體干細胞的鑒定、體外擴增和干性維持,器官再生修復關鍵功能細胞的鑒定,組織器官穩態維持與衰老機制,類器官和類系統的構建及應用,細胞命運操控等問題,為干細胞治療、在體修復、器官再造提供理論依據和方法策略。
-機體功能活動的生物信息流:生物信息流是生命存在的基本特征和生物學的前沿科學問題,重點研究基因的結構、功能、變異、傳遞和表達規律,核酸修飾與調控,染色質裝配及高級結構,表觀遺傳信息的建立與繼承,發育與衰老相關的遺傳和表觀遺傳調控,細胞對環境信號的響應與記憶,代謝信息流的產生與調控等問題,以揭示生物信息流基本規律,理解其在健康與疾病狀態中的意義。
-重大疾病的共性病理機制:針對重大疾病防治策略的重大需求,探尋復雜疾病共性病理基礎,重點研究非可控性炎癥的調控機制,細胞能量代謝的穩態調控與失衡機制,細胞異質性與微環境,微生態的動態圖譜及其變化規律,遺傳因素與環境因素互作規律,組織器官損傷、修復與再生機理,以闡明重大疾病發生發展與轉歸的共性規律和機制,為疾病防治提供新思路。
-免疫異常與重大疾病:針對免疫治療策略應用于疾病防治的重大需求,重點研究惡性腫瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等重大疾病發生發展過程中免疫應答調控的多層次多尺度新機制和規律特征,免疫微環境的構成和動態演變機制,探尋基于免疫應答和免疫微環境的個體化診療新策略,為重大疾病免疫治療提供理論基礎。
-腫瘤發生與演進機制及防治:針對腫瘤精準診斷和個體化治療的重大需求,重點研究腫瘤多維度表型特征和細胞命運,腫瘤異質性和微環境變化規律及調控網絡,尋找腫瘤篩查和早診新方法,建立腫瘤治療新技術和綜合治療新策略,為腫瘤防治提供新思路和新方法。
-重大慢性病發病機制與防治:針對降低重大慢性病負擔、提高患者生存質量的重大需求,圍繞心腦血管疾病、內分泌及代謝疾病、慢性呼吸系統疾病等常見重大慢性病,重點研究其致病因素、發病機制和風險預測體系,構建人類疾病動物模型,為重大慢性病的病因預防、早期診斷和精準治療提供科學依據。
-重大傳染病發病機制、預測預警與防控:針對新發突發傳染病風險及常見傳染病防控的重大需求,重點研究重大及新發突發傳染病的預警、防控及臨床救治新策略,病原體的快速分離與鑒定、致病機制,診斷試劑、藥物和疫苗開發,為健全和完善重大傳染病衛生醫療救治體系和救治服務能力提供理論和技術支撐。
-腦科學與重大腦疾病:針對我國神經精神疾病高發現狀,面向腦科學研究前沿,開展腦結構解析、腦發育及腦功能研究,重點研究腦血管病、阿爾茨海默病、帕金森病等重大腦疾病的致病機理,常見精神障礙性疾病、麻醉、疼痛與成癮的神經基礎,高風險人群的篩選策略及早期精準診療技術,為重大腦疾病的防治提供科學理論與方法。
-衰老與健康增齡:圍繞應對人口老齡化的重大需求,重點研究器官、組織、細胞衰老的生理機制及衰老相關疾病的發生機制與干預策略,延緩組織器官衰老、長壽相關關鍵因素及機制,老齡化相關健康醫療大數據分析與應用,建立衰老評價體系,發展可穿戴設備和移動醫療技術,為推進老齡化健康和老年疾病的防治提供理論和技術支撐。
-生殖健康及遺傳與罕見疾病:針對生殖健康的重大需求,重點研究生育力建立和維持的關鍵機制及生育力下降的發生機理,重大出生缺陷和遺傳性疾病的病因和發生機制,孕前、孕期、產前篩查診斷和宮內干預治療技術,妊娠與分娩相關危重癥發生機制、早期預警與干預,早產和胎兒生長受限的發病機制及預測、預防,生殖健康研究的新模型和新體系,遺傳與罕見疾病的發病機制和防治策略,為提高人口生育力、減少人口出生缺陷和提升人口素質提供保障。
-兒童重大疾病的發病機制與防治:針對提高兒童保健與疾病診治水平的重大需求,重點研究兒童惡性腫瘤、遺傳代謝內分泌疾病、心血管疾病、呼吸系統疾病等常見疾病的病因、機制及防治,揭示兒童生長發育規律、疾病譜及其病因構成、發生機制和轉歸,兒童重大疾病的風險預測、早期篩查和綜合管理,為兒童重大疾病的精準防治提供科學依據。
-急重癥、器官移植、康復和特種醫學:針對災害救援、突發應急處置及特殊環境條件下醫學保障的重大需求,重點研究多臟器功能障礙的組織器官損傷機制與干預,休克與心肺腦復蘇,常見器官移植的基礎理論和干預策略,常見致殘致畸疾病的康復理論與新型康復技術,航空、航海、極地、高原等特殊環境下機體穩態失衡與疾病發生及干預,為降低急重癥和極端環境相關疾病造成的高死亡率、高致殘率,改善患者生存質量提供支撐。
-公共衛生與預防醫學:針對加強公共衛生體系建設,提升疾病防控能力的重大需求,重點研究重大傳染性疾病和非傳染性慢病的流行特征、易感因素與預防策略,重大突發公共衛生事件預警與監測,環境暴露對健康的危害及診治新策略,生活方式、膳食營養健康與疾病預防,為降低重大疾病及重大公共衛生事件對人民健康造成的危害提供決策依據。
-中醫理論與中藥現代化研究:針對傳統中醫藥服務人民生命健康的重大需求,重點研究證候與病癥、藏象與經絡等中醫理論基礎,中醫藥治未病,經方驗方和中醫藥整體治療優勢病種的科學內涵、系統療效評價和整合作用機理,中藥藥效物質代謝,中醫藥現代化制藥和診療設備,建立中醫藥定量化、可讀化的表征體系,為促進中醫藥標準化和現代化、發揮中醫在養生保健、疾病康復治療等方面的優勢提供理論和科學支撐。
-創新藥物及生物治療新技術:針對人類疾病譜不斷演變對創新藥物和生物治療新技術的重大需求,重點研究藥物設計和篩選體系,創新藥物療效與毒性評價,發展類器官模型,創建新型生物治療技術,為新藥研制、提升臨床治療水平提供理論依據和技術保障。
-智能化醫療的基礎理論與關鍵技術:針對智能化醫療模式對健康醫療大數據獲取和分析的重大需求,重點研究健康與疾病狀態下組織器官的定位定量數據獲取的相關理論與前沿技術,疾病數據資源的規范化和標準化,病理生理特征與臨床表型的對應關系,基于人工智能的醫學影像、病理、分子特征一體化識別,大數據風險防控等,為推進健康醫療大數據智慧管理和醫療智能決策提供理論基礎與技術支撐。
-大數據與人工智能時代的計算新理論與新方法:針對大數據與人工智能時代對傳統理論方法的挑戰,重點研究大數據統計學基礎、基礎算法,深度學習的數學理論;時空多尺度特征問題的建模與計算;微觀介觀模型的不確定性量化;數學物理反問題的分析與計算;E級計算的高效共性優化算法;物聯網的建模、分析與控制;網絡與信息安全、腦網絡與生物網絡中的優化問題。
-生命體系多層次交互通訊的分子基礎:面向生命體系化學通訊研究前沿,重點關注不同種屬、同一物種不同層級及不同個體的近程和遠程的通訊機制,生物體通訊物質和載體的化學干預和應用,生命體系通訊物質形成的分子基礎與相互作用、轉化與轉運機制,以及對生物生存與功能的影響等,為調控生命體系多層次交互通訊提供理論支撐。
-多學科交叉新型診療技術:針對我國創新型醫學醫療體系建設對多學科技術集成的重大需求,重點研究組織工程、組織器官4D打印、類器官構建、器官芯片等技術的交叉融合及臨床應用,重點發展超分辨及可視化醫學成像、分子診斷、納米模擬、醫用植入/介入體,以及基于多模態影像的個體化手術規劃、導航等醫學工程技術,為新型診療技術開發及器械研制提供支撐。
-智慧健康醫療管理:數字時代為健康-醫療的一體化管理提供了無限可能,重點研究健康醫療大數據資源的管理與治理,基于混合智能的健康醫療管理,智慧健康醫療的過程管理與優化,智慧健康醫療的平臺化運營管理,智慧健康醫療生態系統的演化與協同管理,智慧健康醫療驅動的制度變革與機制創新等問題,為推動實施健康中國戰略的宏微觀管理機制設計和運行提供科學論據。
美年健康研究院作為中國預防醫學龍頭企業—美年健康集團的科研窗口,依托集團旗下全國300多個城市、600余家體檢中心的網絡布局,上億人次的體檢數據優勢,已代表集團聯合多家醫院、高校、創新企業先后牽頭或參與了多個國家重大或重點研發計劃。如您在申報科研項目時,對體檢或體健數據有需求,美年健康研究院愿為您提供全方位支持!
素材來源:國家自然科學基金委員會
· 健康智谷整理