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研究我国近海生态系统与海洋生物地球化学循环的相互作用的关键过程，分析海洋酸化、富营养化以及过度开发利用等多重压力对近海生态系统服务功能和食物产出的影响；研究大规模海洋生态灾害暴发的生物学基础和重要海洋学过程及诱发次生灾害的关键过程。
人口与健康领域
1．物理和化学有害环境因素的危害机理及防护
通过多学科交叉，研究物理和化学等有害环境因素对人体、人群及人类遗传作用的生物学基础和危害机理，为提出切实可行的防治措施提供科学依据。
2．动脉粥样硬化发病机制及其诊治与干预的基础研究
采用系统生物医学观念和手段，结合临床研究，阐述动脉粥样硬化发生、发展和转归的规律与调控机制，研究血管重塑和斑块不稳定的机理，分析致病的内外环境危险因素，为早期诊治与干预手段提供新思路、新策略。
3．人类重大代谢性疾病机理研究
紧密结合临床和流行病学工作基础， 针对一种常见、高发的人体代谢性疾病（如2-型糖尿病、甲状腺疾病），深入研究其病理生理过程的变化，阐明发病的分子机理，探讨遗传、环境及营养因素对疾病发生、发展的影响，为干预和防治的新措施提供理论基础。
4．老年神经变性病发病机制与干预的基础研究
以1种常见的老年神经变性病为主要研究对象，围绕神经元选择性、进行性变性死亡的科学问题，探讨老化、遗传和环境因素的交互作用，研究神经元渐进变性的分子机理，为老年神经变性病预警、早诊和治疗提供新策略。
5．恶性肿瘤发生、发展的细胞表观遗传机制
针对1-2种恶性肿瘤，分析细胞癌变的微环境和表观遗传因素，研究癌变发生、发展过程中的细胞重编程分子机理和调控网络，探索控制细胞癌变与转移的表观遗传机制。
6．病毒致癌机制与干预的基础研究
选择1-2种癌症为主要对象，结合流行病学和临床，研究致瘤病毒、环境、以及宿主遗传因素的交互作用，阐明相关肿瘤的发病机制，发现诊断和治疗新靶点，为提高病毒相关肿瘤的治愈率、降低发病率奠定基础。
7．神经损伤修复与功能重建的基础研究
应用现代生物学技术等手段，研究神经损伤、再生修复与功能重建过程中的分子调控机制、神经元和胶质细胞等的生物功能，探讨其临床干预新策略，为神经组织的再生修复和功能重建提供理论基础和科学指导。
8．常见、高发的眼病或耳鼻咽喉疾病发病机制及干预的基础研究
以一种常见高发的眼病（如近视）或者耳鼻咽喉病（如耳聋）为主要对象，结合临床工作，研究疾病的病理生理过程、发生机制、遗传与环境影响因素及其并发症，为发展新的防护和干预措施、降低发生率、防止并发症提供理论基础。
中医理论专项
1.基于“肝藏血主疏泄”的脏象理论
研究肝藏血、主疏泄等脏象理论，系统阐明其基本科学内涵，揭示相关疾病从肝论治临床疗效产生的机制和规律，进一步丰富和发展脏象理论。
2. 常见病针灸治疗机制及理论
以临床针灸疗效确切、诊断和评价指标明确的一种常见病为切入点，研究经络腧穴疗效机制及理论，系统挖掘整理经络腧穴理、法、术、效规律，阐明生物学基础和作用机制。
3.中药“十八反”配伍理论关键科学问题
系统研究“十八反”药物配伍关系，阐明其相互作用、配伍关系、宜忌条件以及化学本质和生物学基础，揭示中药“十八反”的科学实质。
4.中医健康状态认知理论
系统整理、总结中医原创思维方法体系及其科学内涵；研究中医健康状态认知理论，探索建立适合于中国人的中医健康辨识方法。
重要传染病专项
1．重要病原体致病机制的研究
以EV-71等肠道病毒、志贺氏痢疾杆菌和梅毒螺旋体等为研究对象，围绕病原体致病机制，开展病原体变异流行规律及毒力基因（蛋白）的调控等研究，为相关传染病的防治提供基础。
2．动物重大病毒病病原免疫与致病的分子机制研究
针对口蹄疫、猪繁殖与呼吸综合征、动物流感、猪瘟、传染性法氏囊病、狂犬病等，开展病毒变异规律、病毒共感染的协同致病机制、病毒诱导的免疫抑制及免疫逃逸的机制等研究，为疫病控制策略和疫苗、诊断技术及新型药物的开发提供依据。
3．重要病毒跨种间感染与传播致病的分子机制研究
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