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以狂犬病毒、登革热、脑炎病毒、新型冠状病毒、高致病性禽（猪）流感等为对象，开展病毒的生态分布、分子变异和进化规律、病毒跨种间感染的分子基础等研究，阐明新发病毒病跨种间传播的分子基础，为我国新发传染病的防治提供科学支撑。
4．病毒潜伏感染的分子机制
以人巨细胞病毒、EB病毒、卡波氏肉瘤病毒等为研究对象，围绕病毒潜伏感染机制，开展病毒潜伏感染的表观遗传调控、病毒潜伏感染与神经系统病变、肿瘤的发生、发展等研究，为控制病毒潜伏感染提供新思路和新策略。
材料领域
1．新型轻质高性能材料
针对新型轻质高性能材料在航空航天、交通运输等领域的重大需求，研究超级铝合金的设计、不同超常性能相的生成、超级铝合金高性能形成原理；研究具有轻质、高效能量吸收、高效减震降噪、高效热交换等多功能的新型超轻多孔材料；研究应用于发动机的高温、高强TiAl合金材料等。
2．高性能碳纤维及炭基复合材料
针对高性能碳纤维和炭/炭复合材料在国民经济和国防安全领域的重大需求，研究碳纤维制备过程的稳定性、质量均一性，发展低成本高性能批量产品制备的理论、方法和技术，研究碳纤维服役行为和失效机制；发展炭/炭复合材料快速沉积的原理和技术，实现微观组织与界面结构控制及改性，研究高温环境下的服役行为和发展防护技术，实现高性能炭/炭复合材料低成本的制造。
3．新型功能材料
针对功能材料学科发展和新一代高技术产业的重大需求，发展具有我国资源特色和尖端技术迫切需求的稀土功能材料、中远红外波段连续工作的量子级联激光材料和探测材料，以及可引发电力工业变革的前瞻性高温超导材料，揭示功能材料的组分、不同层次的结构和性能间的内在规律。
4．聚合物材料的结构调控和高性能化、功能化研究
以通用品种及具有重大需求的聚合物材料为研究对象，研究材料的链结构、聚集态结构等多层次微观结构对材料使用性能的影响，揭示其内在规律，并用于指导聚合物材料的设计、合成及制备，获得高性能、高附加值的有重要应用前景的新型聚合物材料；开展有国防重大需求的芳纶纤维制备的基础研究。
5．生物医用材料
发展生物医用材料（包括金属、陶瓷、高分子等）的设计原理，研究其生物相容性、力学相容性、植入物安全性、与组织相互作用的分子机制等，研究具有生物活性和医疗作用的生物材料表面改性及界面行为、生物功能材料的降解机理。
6．材料服役行为
研究和阐明材料的服役行为及其组织演化；研究特定工况和环境（如核反应堆高温高压水环境，深海水环境）下材料的腐蚀、防护、寿命预测、可靠性分析和安全评估。
7．材料制备科学
开展材料设计、合成、成形、后处理、服役的一体化研究，揭示材料制备过程中不同阶段不同类型的组织和缺陷的形成、演化及对性能和应用的影响；发展面向新材料需求的多层次、多组元化的集成设计方法；研究具有重大需求的关键构件的凝固成形或加工成形过程中组织和缺陷的形成与控制，为发展环境友好、资源节约型材料的合成、制备与加工成形智能化新技术提供科学基础。
综合交叉领域
1．科学、社会与工程计算中关键科学问题
面向安全、生产及服务领域重大问题的数值方法、计算建模、数据挖掘和建立相关网络体系的基础研究。
2．先进制造基础科学与关键技术问题
围绕支撑国家经济发展和国防建设的重大装备、重要基础件、关键构件和功能器件等，开展基础设计理论、数字化制造、智能制造、特种制造等方面的重要科学问题和关键技术研究；针对时速500公里高速铁路的建设和运行，开展前沿探索研究。
3．防灾减灾、城镇建设和重大建设工程中的重大科学问题
重大工程建设、矿山开采与化工过程中重大灾害的致灾机理、防控理论与安全性评价的基础研究；西部山地城镇建设的生态、能耗控制，以及工程安全的基础研究；水利、水电、轨道交通等重大建设工程中的质量保证与评估、健康服役与环境影响等关键问题的基础研究。
4．涉及飞行器、对地观测的综合交叉研究
飞行器结构多功能设计、控制与复杂环境下安全飞行的科学问题；空天地一体化对地观测、时空信息智能获取、海量数据融合与分析处理及地球系统参数精确反演中的科学问题。
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