1. 支撑引领现代农业发展的重点研发任务，包括粮食丰产提质增效、农业面源污染防控、农田重金属污染修复，智能农机装备、畜禽养殖安全、食品加工贮运，海洋渔业，林业资源高效利用，以及宜居村镇等方面的基础前沿研究、重大共性关键技术（产品）开发及应用示范；
2. 支撑引领节能环保和新能源发展的重点研发任务，包括煤炭清洁高效燃烧、转化及排放控制，可再生能源与新能源、核能与核安全，以及智能电网等方面的基础前沿研究、重大共性关键技术（产品）开发及应用示范；
3. 支撑引领产业转型升级的重点研发任务，包括智能制造、重点基础材料和新材料、精密基础件和通用件、极端制造工艺、重大成套装备，大数据与云计算、宽带通信与物联网、网络信息安全、遥感与导航，以及科技服务业和文化科技创新等方面的基础前沿研究、重大共性关键技术（产品）开发及应用示范；
4. 支撑引领资源环境和生态保护的重点研发任务，包括水安全、土壤安全、生态修复、有毒有害化学品治理，深地、深水等油气和矿产资源勘探开发，废弃物资源化，海洋工程装备，以及重大自然灾害监测预警、应对气候变化等方面的基础前沿研究、重大共性关键技术（产品）开发及应用示范；
5. 支撑引领人口健康发展的重点研发任务，包括重大疾病防控、疫苗研制、药物早期研发、中医药现代化、生殖健康、体外诊断、生物医用材料、移动医疗，重大化工产品生物制造，以及食品安全等方面的基础前沿研究、重大共性关键技术（产品）开发及应用示范；
6. 支撑引领新型城镇化创新发展的重点研发任务，包括智慧城市、绿色建筑及其工业化，综合运输与智能交通、轨道交通，以及公共安全保障与应急救援等方面的基础前沿研究、重大共性关键技术（产品）开发及应用示范；
7. 面向国家战略需求的基础研究，包括纳米、干细胞、蛋白质、发育与生殖、量子调控和全球变化等方向的重大科学研究，能够充分发挥大科学装置优势的前沿研究，未来10年可能产生颠覆性技术的前瞻性科学研究，以及深空、深海、深地、深蓝等战略性科学研究等方面；
8. 重大国际科技合作，包括对于融入全球创新网络具有重大关键作用、已纳入或应纳入双多边政府间合作协议的重大科技合作任务，共性关键技术转移国际合作任务，以及发起或参与国际重大科学工程等方面的合作任务。
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