60項重大科學和工程技術難題

地球科學

超高精度量子慣性導航技術

空間天氣的及時準確預報

巖石圈構造應力場及其作用過程

公共安全

煤礦重特大災害智能報警方法與技術

工程結構安全的長期智能監測預警技術

城市交通基礎設施智能協同運營技術

交通運輸

基于北斗衛星和5G通信技術的新型高速鐵路列車運行控制技術

高原高寒凍土地區高速鐵路與公路修建關鍵技術

跨深大海峽通道（懸浮隧道）關鍵技術

面向未來交通的路網全感知技術

時速1000公里及以上低真空管道運輸高速磁懸浮鐵路建造關鍵技術

未來城市地下交通及物流系統

空天科技

航天運輸技術難題

飛機級系統架構設計及仿真技術

面向工程應用的高精度動態測量

能源環境

高效長壽命低成本電化學電力儲能技術

海洋生態系統儲碳與全球變化

脆弱生境生物多樣性的維持機制

高水平放射性廢物安全處置

綠色安全高效的低成本制氫技術

川藏鐵路建設難點

未來全球能源互聯網的關鍵技術

農業科技

綠色農藥創新研究和原創性靶標的發現

固態有機廢棄物生物轉化及其資源梯級利用

植物工廠人工環境條件下植物的生長發育調控

生命科學

基于核酸物質的基因精準調控與醫藥技術

細胞命運決定機制的研究

人類智能的基因調控機理

全球變化對動物的影響及應對

植物對逆境的記憶功能與進化

DNA存儲技術

意識讀取的前沿問題和關鍵技術

遺傳信息的結構編碼—納米尺度遺傳信息動態結構解析

數理化基礎科學

記憶的物理化學基礎

單分子化學反應動態過程的可視化

超臨界場強的量子電動力學效應

宇宙中重元素的起源

極端條件下的可控燃燒

先進材料

高性能熱電材料

納米纖維的產業化生產關鍵技術

核能系統高安全結構材料

高活性可見光催化材料

人工智能技術與新型智能復合材料的深度融合

信息科技

類腦計算

新一代認知物聯網關鍵技術

抗量子密碼算法設計

大規模共享無人載運工具的協同智動管控仿真

工業互聯網中數據集成和邊緣處理技術

人與機器的情感交互

醫學健康

腫瘤轉移機制與抗腫瘤轉移新藥研發

老年性癡呆的機制解析及診治難點

精神疾病的新型治療方法

免疫微環境分子分型及免疫治療耐藥機制

智能制造

人機共融關鍵技術

微腔中的力光量子傳感

高性能動力電池研發技術

新一代智能制造系統

基于多源信息融合的大型復雜系統健康狀態監測與評估

人工智能在智能駕駛工程技術開發中的應用

先進微納機器人技術