一、电子信息领域

物联网环境下的大数据挖掘与理解、管理与决策；未来通讯与网络新技术；未来互联网体系结构、安全性能和服务；全息交通（智能交通、车联网）核心部件、半导体器件及组件。新型信息材料与器件；纳米级集成电路；微纳光子学与光电集成；高分辨率探测成像；智能穿戴设备与数据管理；未来无线通信技术与网络体系理论；低功耗艾级超级计算、新型计算系统；先进控制理论与技术；信息科学与生命科学的交叉领域。

二、装备制造与工程领域

绿色装备制造；智能制造；汽车/机器人核心零部件设计与制造；多机器人协同与仿生机器人。制造和工程的数字化、智能化与核心软件；复杂机电系统的功能原理与集成科学；高性能零件/构件的精密制造；高端传感器与仪器仪表主动设计；复杂环境下材料与结构的力学响应与破坏机理；重大工程结构和基础设施的全寿命设计、建造与控制；环境变迁中的城市科学；城乡建筑节能设计原理与技术体系。

三、新材料领域

石墨烯等纳米材料；高性能新材料；高品质照明用LED衬底新材料；生物医药/化工新材料的设计、制备及应用。光电功能材料；能源材料；环境材料；复合材料；材料科学基础理论、制备与表征技术；冶金与材料制备过程中的界面科学；钧瓷窑变基础理论、制备与控制（干预）；功能导向材料的分子设计与可控制备。

四、生物医药领域

创新药物的临床前研究；蛋白质的修饰、识别与调控；核酸的结构与功能；干细胞自我更新与定向分化；组织器官发育的调控；代谢、次级代谢与调控；免疫反应的细胞和分子机制；系统发育与分子进化;中药材种质资源的发掘与评价；中医理论与针灸经络、方剂。

五、人口与健康领域

脑科学基础问题；神经发育疾病、精神类疾病等脑疾病的预防治疗;重大、常见疾病发病机制，预防，诊断和治疗；创伤与修复及干细胞、细胞移植与再生医学；免疫调节与疾病；重要器官组织纤维化的机理与防治；灾害、中毒与救援；营养、环境与健康关系；衰老及相关疾病；生殖健康和妇幼保健；数字诊疗；面向医学基础的多学科交叉和前沿探索。 

六、新能源领域？

非常规能源（页岩气、煤层气）高效开发与利用；新型高性能电池；智能电网。能源和资源的高效采收、清洁利用及环境保护；风能、太阳能等先进可再生能源；典型过程工程中节能减排与系统优化；能源深井安全开采及灾害防治。

七、资源环境领域

区域生态环境演化与控制；饮用水复合污染机制、毒理效应与控制原理；环境演化与突变；PM2.5和O3的协同防控机制；固体废弃物处理与资源化。天气、气候与大气环境变化的过程与机制；水土资源演变与调控；地球观测与信息提取的新途径和新技术；绿色与可持续化学；污染物多介质环境过程、效应及控制；重大灾害预警与防控；人类活动对生态环境的影响。

八、现代农业领域

农业特产资源多样性及维持机制、种质资源的发掘与评价；重要农作物生长发育规律及调控机制分子机理解析，作物抗逆机理与环境调控;重大育种技术、生物学基础研究与材料创新;主要农业植物水分、养分需求规律与高效利用；主要农业植物病虫害发生及防控；农业生态环境，气候变化及环境污染胁迫对动植物的生物学效应研究；中药资源开发与利用基础研究；新型农业微生物制剂的基础研究、主要农业动物养殖、疾病发生及防控；农产品和食品安全、贮藏及加工；化肥氮磷减施增效、化学农药减量控施机理与调控途径。

九、综合交叉领域

数学及其在交叉领域的应用；大规模高性能科学计算；针对生命科学的学科交叉与技术整合；多相复杂系统中的介尺度结构；可控自组装体系及其功能化；科学考察、计量基准标准、物种标本、科学数据等科研基础性工作；其他可望取得重大突破的科学前沿交叉综合研究。