匯聚中科院300多位專家、歷時一年多的《中國至2050年重要領(lǐng)域科技發(fā)展路線圖戰(zhàn)略研究》，形成了戰(zhàn)略研究總報告和能源、人口健康、礦產(chǎn)資源、空間與海洋、信息、材料、生態(tài)與環(huán)境等18個分領(lǐng)域報告。以下刊出的是其中8大分領(lǐng)域的報告摘要。
——編者
歷史經(jīng)驗表明，全球性經(jīng)濟危機往往催生重大科技創(chuàng)新突破，依靠科技創(chuàng)新創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點和創(chuàng)新發(fā)展模式，是擺脫危機的根本出路。例如，1857年和1929年兩次大的世界經(jīng)濟危機之后，分別爆發(fā)了電氣革命和電子革命兩次技術(shù)革命高潮。這次金融危機將加速科技創(chuàng)新與進步的步伐，在今后的10～20年，很有可能發(fā)生一場新的科技革命。
從當今世界科技發(fā)展的態(tài)勢看，奠定現(xiàn)代科技基礎(chǔ)的重大科學發(fā)現(xiàn)基本發(fā)生在20世紀上半葉，“科學的沉寂”至今已達六十余年，科技知識體系積累的內(nèi)在矛盾已經(jīng)凸現(xiàn)，在物質(zhì)能量的調(diào)控與轉(zhuǎn)換、量子信息調(diào)控與傳輸、生命基因的遺傳變異進化與人工合成、腦與認知、地球系統(tǒng)的演化等科學領(lǐng)域，在能源、資源、信息、先進材料、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、人口健康等關(guān)系現(xiàn)代化進程的戰(zhàn)略領(lǐng)域，一些重要的科學問題和關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生革命性突破的先兆已經(jīng)顯現(xiàn)。
面對可能發(fā)生的新科技革命，我國再也不能錯失機遇，必須及早準備。
——摘自《中科院戰(zhàn)略研究系列報告》
只有不斷前瞻 才能實現(xiàn)突破
□路甬祥
人類近現(xiàn)代文明進步的歷史表明，一個國家真正要走到前面，實現(xiàn)現(xiàn)代化，必須提升人的創(chuàng)造能力，提升科技原創(chuàng)的能力和戰(zhàn)略引領(lǐng)的能力。面對國際環(huán)境變化和我國現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略任務，我們認為有一些問題必須要從更長遠考慮。
這次戰(zhàn)略研究中涉及的十八個領(lǐng)域，不僅僅考慮近期或者中近期，而是從更長遠來考慮。今后50年，包括中國十幾億人口在內(nèi)，很可能有20億人口，通過實現(xiàn)小康走向現(xiàn)代化，比過去250年要多2到3倍，這將為世界發(fā)展注入新的動力和活力，但也必然對地球的有限資源和生態(tài)環(huán)境帶來新的挑戰(zhàn)。需要找到新的發(fā)展模式，才能使生活在地球上的人類能夠公平地分享現(xiàn)代文明的成果。這就要求我們要面向中國現(xiàn)代化建設(shè)進程，前瞻思考世界科技發(fā)展大勢、前瞻思考人類文明進步的走向、前瞻思考現(xiàn)代化建設(shè)對科技的新要求，研究制定未來50年重要領(lǐng)域科技發(fā)展路線圖，理清其中的核心科學問題和關(guān)鍵技術(shù)問題及其實現(xiàn)途徑，為國家科技戰(zhàn)略決策提供依據(jù)。
過去有一種觀點，認為科學很難預見，它是隨機發(fā)生的，主要依靠科學家的創(chuàng)造性思維。技術(shù)可以預見，但是有人說最多可以預見15年。我們作了一些思考，看來適當?shù)厍罢邦I(lǐng)域方向還是可能的。比如，需求推動下的能源問題。隨著化石能源的枯竭，更多的聰明人就想，要解決高效的太陽能薄膜材料和器件，要篩選或發(fā)展新的物種，把太陽能轉(zhuǎn)化為高生物量。因為需求的推動，有更多的資源投入到這些方向，所以可以預見，在未來的50年，可再生能源領(lǐng)域、核能領(lǐng)域一定會有新的突破性進展，大方向也是確定無疑的。比如在太陽能方面，就是提高光電轉(zhuǎn)化效率、光熱轉(zhuǎn)化效率。但具體技術(shù)路徑可能有多種，如可能通過改變太陽能電池表面的形貌，經(jīng)過反射能夠更高效地全光譜吸收；可能把功能性薄膜建成多層，有透射有吸收；還有可能采用納米技術(shù)、量子調(diào)控等。
在計算機領(lǐng)域，我們過去的習慣是跟蹤，現(xiàn)在我們要有信心前瞻，考慮未來的發(fā)展。這是可能的，并不是胡思亂想。2007年諾貝爾物理學獎授予巨磁阻的發(fā)現(xiàn)者，現(xiàn)在這項技術(shù)已經(jīng)用在硬盤存儲上了，而這一發(fā)現(xiàn)是在20年前做出的。
我們還可以分析其他領(lǐng)域，都能找到可能性。這次戰(zhàn)略研究的結(jié)果證明這個判斷是正確的。最重要的是要解放思想，當然要尊重客觀規(guī)律。黨的十一屆三中全會確定了解放思想、實事求是的思想路線，中國才有今天的發(fā)展。我們就是要打破條條框框的束縛，根據(jù)中國的實際來探索發(fā)展的道路?？萍及l(fā)展的歷史也無數(shù)次證明，只有不斷地前瞻，不斷地解放思想，打破已有常規(guī)，才有可能促進新的發(fā)現(xiàn)和新的突破。
?。ㄗ髡邽槿珖舜蟪Ｎ瘯蔽瘑T長、中科院院長，本文摘選自作者在《創(chuàng)新2050：科學技術(shù)與中國的未來》中國科學院戰(zhàn)略研究系列報告新聞發(fā)布會上的講話）
新挑戰(zhàn) 新使命 新醫(yī)學
□陳凱先
2050年人口健康技術(shù)路線圖的目標是要建立一個普惠國人的健康保障體系，基本出發(fā)點有以下兩大方面：
第一個基本出發(fā)點，是到2050年的未來幾十年間，我們國家在人口健康方面面臨的主要問題、挑戰(zhàn)有哪些？
現(xiàn)在看來大致有6個方面：第一是我國人口低增長率、高增長量的發(fā)展態(tài)勢將長期延續(xù)，預計到2042年我國人口將達到最高峰15.4億左右，同時人口結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)很大變化，老齡化社會結(jié)構(gòu)特征將比大多數(shù)國家更為突出，屆時青少年和老年撫養(yǎng)人口將占到人口的一半左右，這是我們必須面對的重大挑戰(zhàn)；
第二是非傳染性慢性病成為影響我國人口健康的主要疾患，如心腦血管疾病、代謝性疾病、神經(jīng)退行性疾病、腫瘤等，預計到2030年這些非傳染性的慢性病會占到死亡率的85%以上，成為我國面臨的最主要的健康挑戰(zhàn)；
第三，由于中國社會處于快速轉(zhuǎn)型期，心理性、神經(jīng)/精神性疾患（如抑郁癥等）越來越成為突出問題。中國現(xiàn)已成為世界上網(wǎng)民最多的國家，“網(wǎng)癮”等新發(fā)生的精神、心理性疾病快速增多，如何保證心理和精神健康也是巨大挑戰(zhàn)；
第四，傳染病仍然是重大問題。現(xiàn)代社會人口流動日趨繁快捷，國際交往增多使生物安全問題日益突出。一些老的傳染病已在死灰復燃，新的傳染病又不斷產(chǎn)生，建立應對傳染病大規(guī)模爆發(fā)的預防監(jiān)測和應急體系是一項重大的任務；
第五是營養(yǎng)和食品安全。未來幾十年社會經(jīng)濟快速發(fā)展，生活方式將隨之發(fā)生很大變化，將對健康產(chǎn)生很大影響?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，腫瘤、心腦血管疾病、糖尿病都與膳食營養(yǎng)和生活方式有密切關(guān)系。據(jù)統(tǒng)計，我國患糖尿病和接近糖尿病邊緣的人數(shù)，在10年里增加了3倍。中國人的遺傳背景與西方人有很大不同，針對中國人的遺傳和環(huán)境特點加強營養(yǎng)科學研究，具有重要意義；
第六，當今醫(yī)學的目的和整個醫(yī)療模式正處在大轉(zhuǎn)變中，長期以來以治療為主的醫(yī)學模式將轉(zhuǎn)變成以預防為主的模式，醫(yī)學研究的重點將前移，通過轉(zhuǎn)變生活方式、營養(yǎng)方式和早期干預措施，促進健康，降低發(fā)病率。
此次研究的另一出發(fā)點，是要前瞻性地預測未來幾十年中，醫(yī)學科技會有哪些重大發(fā)展，在此基礎(chǔ)上明確人口健康領(lǐng)域要解決的重要任務和關(guān)鍵技術(shù)。
從大的方面講，轉(zhuǎn)化醫(yī)學將受到高度重視，系統(tǒng)生物醫(yī)學將得到很大發(fā)展，并由此逐漸構(gòu)建“會聚醫(yī)學”，把生物—心理—社會—環(huán)境和工程科技等方面整合起來，綜合中、西醫(yī)學的優(yōu)勢和特點，發(fā)展全面整合的新醫(yī)學。
干細胞的研究將成為醫(yī)學發(fā)展非常重要而活躍的領(lǐng)域。當前，干細胞的基礎(chǔ)和應用研究都可能面臨重大突破。去年美、日科學家發(fā)現(xiàn)，可以通過轉(zhuǎn)移某些基因把人的成體細胞逆轉(zhuǎn)成干細胞，有可能開辟干細胞的新來源，具有重要意義。實驗動物的相應研究，可以為藥物研究提供真正接近人類疾病狀況的動物模型，還可使異種器官移植的夢想變成現(xiàn)實。
另外，納米科技、物理、化學和信息科學與醫(yī)學的融合，可能創(chuàng)造出新的醫(yī)療器械和途徑。
(作者為《中國至2050年人口健康科技發(fā)展路線圖》研究組組長、中科院院士、上海中醫(yī)藥大學校長)
全球能源轉(zhuǎn)型 中國應有作為
□陳勇
這次我們參與編制的中國至2050年能源技術(shù)發(fā)展路線圖是試圖以中國未來能源需求總量、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高能效和二氧化碳減排為特征、目標，給出未來40多年各個階段技術(shù)發(fā)展方向、技術(shù)實現(xiàn)路徑以及保障措施等。
有人問，這個路線圖考慮到了2050年，能看得清嗎？我覺得科技發(fā)展戰(zhàn)略應該立足當前、著眼長遠，沒有前瞻性的部署，就不可能有領(lǐng)先的技術(shù)，所以放眼50年是應該的。尤其是能源科技就其特點而言，更應著眼50年。能源的特點是投資大、周期長、慣性強、關(guān)聯(lián)多，一旦技術(shù)方向選錯或技術(shù)落后，就可能在幾十年內(nèi)處于技術(shù)受制于人的局面。至今，我國能源的核心技術(shù)和裝備仍主要有賴進口，要真正改變狀態(tài)必須從長計議，僅考慮十幾、二十年的事是遠不夠的。
我覺得，這個路線圖傳遞了幾個方面的信息：一是強調(diào)了能源本身的規(guī)律和特點：投資大、周期長、慣性強、關(guān)聯(lián)多；能源不僅是經(jīng)濟資源，更是戰(zhàn)略資源和政治資源，所以對于有些應該作前瞻性儲備的技術(shù)，就不應優(yōu)先考慮經(jīng)濟性；二是預測了至2050年各個階段的能源特征和目標；三是給出了能源科技的技術(shù)方向和技術(shù)路徑；四是指出了21世紀全球?qū)膫鹘y(tǒng)化石能源向新能源與可再生能源轉(zhuǎn)型。能源轉(zhuǎn)型的背景一是化石能源資源有限，二是化石能源導致環(huán)境污染、二氧化碳排放，全世界都在尋找新的清潔能源技術(shù)，中國應在新一輪的能源轉(zhuǎn)型中有所作為，并力爭從能源資源和技術(shù)受制于人的局面轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽孔灾鲃?chuàng)新的能源技術(shù)。
?。ㄗ髡邽椤吨袊?050年能源科技發(fā)展路線圖》研究組組長、中科院廣州分院院長）
太空之路——中國至2050年空間科技發(fā)展路線圖
戰(zhàn)略目標一——空間科學發(fā)展：
開展針對重大科學問題的前沿探索與研究，在黑洞、暗物質(zhì)、暗能量和引力波的直接探測、太陽系的起源和演化、太陽活動對地球環(huán)境的影響及其預報和地外生命探索等方面取得原創(chuàng)性的突破進展。
通過戰(zhàn)略目標一，在解答以下科學問題上取得重要進展：1）宇宙是如何起源和演化的？2）生命是如何起源和演化的，生命（包括人類）在地外空間的生存表現(xiàn)和能力是怎樣的？3）太陽和太陽系是如何影響地球和人類社會生存與發(fā)展的？4）是否存在超越現(xiàn)有基本物理理論的新物理規(guī)律？5）空間環(huán)境下的物質(zhì)運動規(guī)律是怎樣的？
戰(zhàn)略目標二——空間應用發(fā)展：
以發(fā)展對地觀測基礎(chǔ)設(shè)施、構(gòu)建數(shù)字地球科學平臺與地球系統(tǒng)模擬網(wǎng)絡平臺為主線，綜合利用空間信息，模擬與預測氣候變化、區(qū)域水循環(huán)與水安全、碳循環(huán)與生態(tài)環(huán)境、陸表覆蓋變化、突發(fā)自然災害等，以及在我國發(fā)展新階段所面臨的能源與資源短缺等經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸約束問題和應對全球變化、生態(tài)退化、重大自然災害等全球問題上形成重大突破。
通過戰(zhàn)略目標2回答以下科學和發(fā)展問題：1）全球變化對我國的主要影響表現(xiàn)在哪些方面？2）我國區(qū)域變化的主要驅(qū)動因子有哪些，響應機制是什么？3）造成影響的時間和空間尺度及規(guī)律是什么？4）提高全球變化要素的探測、模擬與預測能力的途徑是什么？5）空間信息用于資源和能源勘查有哪些新方法和新途徑？
戰(zhàn)略目標三——空間技術(shù)發(fā)展：
針對科學和應用兩大需求，依據(jù)技術(shù)發(fā)展規(guī)律，突破關(guān)鍵和瓶頸技術(shù)，在超高分辨能力、超高精度時空基準、輕小型化空間飛行器和有效載荷、臨近空間飛行器、深空超高速和自主航行，以及人類在空間的生存和活動能力等領(lǐng)域進入世界領(lǐng)先行列。
能源安全——中國至2050年能源科技發(fā)展路線圖
中國能源科技創(chuàng)新近、中、遠期發(fā)展的階段目標是：
2020年前后，突破新型煤炭高效清潔利用技術(shù)，初步形成煤基能源與化工的工業(yè)體系；突破軌道交通技術(shù)、純電動汽車，初步實現(xiàn)地面交通電動化的商業(yè)應用；在充分開發(fā)水力能源和遠距離超高壓交/直流輸電網(wǎng)技術(shù)的同時，突破太陽能熱發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電技術(shù)，初步形成可再生能源作為主要能源的技術(shù)體系和能源制造業(yè)體系。逐步提高核能、可再生能源和新型能源占總能的比重。
2035年前后，突破生物質(zhì)液體燃料技術(shù)并形成規(guī)模商業(yè)化應用，突破大容量、低損失電力輸送技術(shù)和分散、不穩(wěn)定的可再生能源發(fā)電并網(wǎng)以及分布式電網(wǎng)技術(shù)，電力裝備安全技術(shù)和電網(wǎng)安全新技術(shù)比重將達到90%，初步形成以太陽能光伏技術(shù)、風能技術(shù)等為主的分布式、獨立微網(wǎng)的新型電力系統(tǒng)；突破新一代核電技術(shù)和核廢料處理技術(shù)（ADS），為形成中國特色核電工業(yè)提供科技支撐。實現(xiàn)核能、可再生能源和新型能源的大規(guī)模使用。
2050年前后，突破天然氣水合物開發(fā)與利用技術(shù)、氫能利用技術(shù)、燃料電池汽車技術(shù)、深層地熱工程化技術(shù)、海洋能發(fā)電等技術(shù)，基本形成化石能源、核能、新能源與可再生能源等并重的低碳型多元能源結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——中國至2050年農(nóng)業(yè)科技發(fā)展路線圖
總體發(fā)展目標和路線圖：
1、在植物種質(zhì)資源與現(xiàn)代育種科技領(lǐng)域，將主要以系統(tǒng)生物學的研究手段為主，充分發(fā)掘和利用我國豐富的基因資源優(yōu)勢，重點突破植物光能轉(zhuǎn)化和利用效率，開發(fā)基于基因組信息的關(guān)鍵生物技術(shù)，構(gòu)建我國功能植物的產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新體系。
2、在動物種質(zhì)資源與現(xiàn)代育種科技領(lǐng)域，發(fā)展健康可持續(xù)發(fā)展的畜禽水產(chǎn)業(yè)，包括海洋漁業(yè)，培育安全、生長快、蛋白含量高、產(chǎn)肉量高、飼料轉(zhuǎn)化率高或抗病力強的畜禽水產(chǎn)品。
3、在資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域，深入研究水分、養(yǎng)分、人工輔助能資源高效利用機制和途徑，全面建立節(jié)地型農(nóng)業(yè)、節(jié)水型農(nóng)業(yè)和節(jié)肥節(jié)能型農(nóng)業(yè)三大生產(chǎn)技術(shù)體系。
4、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與食品安全科技領(lǐng)域，建立農(nóng)產(chǎn)品病蟲害流行的預警防控系統(tǒng)、智能專家管理系統(tǒng)、食品安全數(shù)字跟蹤系統(tǒng)，實行精確監(jiān)測和防控的“主動安全戰(zhàn)略”。建立農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的標準化體系和綠色生態(tài)環(huán)境，確保農(nóng)產(chǎn)品在培育、養(yǎng)殖、貯運、保鮮及加工過程中的品質(zhì)安全，提供綠色安全優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品；實現(xiàn)精準化食品設(shè)計和品質(zhì)調(diào)控，研發(fā)多樣性的營養(yǎng)食品，改善膳食結(jié)構(gòu)；創(chuàng)制“智能化個性營養(yǎng)食品”，滿足個性化的營養(yǎng)需求，為提高全民的身體素質(zhì)和健康水平提供個性化的功能食品。
面向海洋——中國至2050年海洋科技發(fā)展路線圖
發(fā)展目標：中國海洋科技能力達到世界先進國家水平，不僅為建設(shè)成海洋強國服務，同時為世界海洋資源的可持續(xù)利用和海洋的健康安全做出重要貢獻。
海洋環(huán)境與安全：在西太平洋-東印度洋-青藏高原三角區(qū)海陸氣相互作用和中國近海環(huán)流研究方面建立國際優(yōu)勢，在相關(guān)海區(qū)和地區(qū)建立現(xiàn)場觀測和數(shù)值模擬研究的區(qū)域優(yōu)勢，確立中國在這兩個領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。
海洋生態(tài)系統(tǒng)與安全：全面提升近海生態(tài)系統(tǒng)觀測能力和深海大洋的探測能力，深化對海洋主要生命現(xiàn)象與生態(tài)過程的認知，提高對海洋自然和人類災害的理解和預測能力，為建立可持續(xù)的基于生態(tài)系統(tǒng)水平的海洋管理和開發(fā)模式，保證穩(wěn)定的海洋食物產(chǎn)出，確保清潔、健康、穩(wěn)定的海洋生態(tài)環(huán)境，建立有保障的海洋生態(tài)安全體系提供科學指導。
海洋生物資源：瞄準中國資源可持續(xù)開發(fā)利用的戰(zhàn)略目標和節(jié)能減排的重大技術(shù)需求，高效開發(fā)利用海洋生物資源，對海洋漁業(yè)資源、海洋生物基化學資源、海洋微生物資源和海洋生物基因資源深入研究開發(fā)，實現(xiàn)海洋生物技術(shù)和海洋資源開發(fā)利用技術(shù)的創(chuàng)新與突破。
海洋油氣與礦產(chǎn)資源：全面提升海洋油氣與礦產(chǎn)資源的探測能力和資源評價能力，深化對海洋油氣成藏與海底成礦過程的認知，提高對海洋油氣與礦產(chǎn)資源分布的了解，為海洋油氣與礦產(chǎn)資源的勘探、開發(fā)和利用提供科學指導。
海水資源：解決海島及近岸區(qū)域的淡水缺乏，實現(xiàn)海水淡化廉價產(chǎn)出的規(guī)?；a(chǎn)。
普惠健康——中國至2050年人口健康科技發(fā)展路線圖
我國2050年前后人口健康的科技發(fā)展路線圖的愿景：建立一個適應我國人口健康國情的普惠健康保障體系。
這個體系的主要特征是：以預防和控制重大慢性病為核心，將抗擊疾病的重心前移，推動醫(yī)學模式由疾病治療為主向預測干預為主轉(zhuǎn)變，由單一的生物醫(yī)學模式向生物-環(huán)境-心理-社會的會聚醫(yī)學模式轉(zhuǎn)變，形成世界先進水平的生物安全、食品安全、健康營養(yǎng)生活方式的科技保障系統(tǒng)，建立中國特色突發(fā)公共衛(wèi)生事件及生物防范體系，實現(xiàn)全民身體健康進而達到身心全面健康。形成以創(chuàng)新藥物研發(fā)和先進醫(yī)療設(shè)備制造為龍頭的規(guī)?；t(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，大幅提升我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，使我國成為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)強國。
計劃生育與優(yōu)生優(yōu)育：發(fā)展新一代避孕方法；建立生殖健康干預技術(shù)，初步實現(xiàn)利用基因矯正和輔助生育技術(shù)消除常見的遺傳缺陷；降低人口出生缺陷，提高優(yōu)生優(yōu)育的水平。
公眾的營養(yǎng)健康：全面深入地闡述中國人特定遺傳背景下的營養(yǎng)需求和導致主要營養(yǎng)問題的原因和相關(guān)機理；為制訂符合國人群體和個體遺傳及生活方式特點的營養(yǎng)素標準和膳食指南等國家相關(guān)的政策提供科學依據(jù)。
食品安全：開展對食源性有毒有害物質(zhì)的急慢性毒理和機理研究，并發(fā)展對有毒有害物質(zhì)快速檢測技術(shù)和平臺，建立和健全食品安全數(shù)據(jù)庫，建立我國食物安全監(jiān)測與早期預警系統(tǒng)。
建立健全的突發(fā)公共衛(wèi)生事件處置機制，建立監(jiān)測和防御新發(fā)傳染病與再發(fā)傳染病、突發(fā)公共衛(wèi)生事件及生物防范生物安全網(wǎng)絡體系，提高應對公共安全危機的能力。
加強對腦認知功能的物質(zhì)基礎(chǔ)和工作原理的研究，實行早期診斷和早期治療，從而降低我國人群的心理、精神疾病的發(fā)病率。
生物經(jīng)濟——中國至2050年生物質(zhì)資源科技發(fā)展路線圖
總體目標：為中國21世紀生物資源科技、生物產(chǎn)業(yè)和生物經(jīng)濟的發(fā)展提供資源安全保障。
戰(zhàn)略路徑一：光合作用機理與提高作物及能源植物光能利用效率。揭示生物光合作用機理，解決生物光合原理應用技術(shù)的瓶頸；立足我國本土生物質(zhì)資源，加強部署資源篩選評價及開發(fā)利用的理論和技術(shù)研究，建成我國可持續(xù)生物能源的研發(fā)體系。
戰(zhàn)略路徑二：生物質(zhì)能源。篩選優(yōu)質(zhì)高效的能源植物資源，建立能源植物在我國不同地域的繁育和生產(chǎn)基地；探索能源植物高效轉(zhuǎn)能和蓄能的生物學機制，開展創(chuàng)新種質(zhì)，優(yōu)化規(guī)模種植及加工生產(chǎn)體系；提高生物質(zhì)能源的品級，實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應用生物質(zhì)能源，以替代進口石油30%左右。
戰(zhàn)略路徑三：微生物資源發(fā)掘利用。根據(jù)我國的生物技術(shù)現(xiàn)狀和微生物資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，加強微生物資源研發(fā)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈體系建設(shè)，提升我國生物產(chǎn)業(yè)的競爭力。
戰(zhàn)略路徑四：戰(zhàn)略生物資源的發(fā)掘和可持續(xù)利用。加強我國特有生物戰(zhàn)略資源研究、遏止物種消亡，并致力于我國戰(zhàn)略生物資源保護和發(fā)掘利用，合理布局我國廣袤非農(nóng)牧邊際土地的生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，保障國家經(jīng)濟和社會發(fā)展所需的生物能源、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)、生態(tài)環(huán)境和人類健康的源頭生物資源安全和可持續(xù)利用。
戰(zhàn)略路徑五：基因組及基因資源。致力于基因組資源挖掘、生物燃料分子開發(fā)、分子機器認識與改進；揭示生命系統(tǒng)的分子機器，認識分子機器在生命體中調(diào)控，建立基于基因組數(shù)據(jù)庫、基因組表達數(shù)據(jù)庫、蛋白質(zhì)表達和組裝數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的系統(tǒng)生物學理論和應用技術(shù)體系，從微觀分子生物水平開發(fā)新型生物質(zhì)資源的利用和發(fā)掘途徑。
資源先行——中國至2050年礦產(chǎn)資源科技發(fā)展路線圖
在系統(tǒng)認知我國巖石圈獨特演化歷史的基礎(chǔ)上，重點解決巨量成礦物質(zhì)聚集過程、礦床的時空分布規(guī)律、成礦模型與找礦模型的關(guān)系等三大科學問題；重點突破覆蓋區(qū)和深部礦產(chǎn)資源探測、礦產(chǎn)資源高效清潔利用、礦產(chǎn)資源替代和循環(huán)利用等三個重要技術(shù)方向，并加強相關(guān)技術(shù)集成、試驗示范和應用。近、中、遠期的戰(zhàn)略安排是：
2020年前，確定我國主要成礦區(qū)帶的成礦規(guī)律和找礦遠景；突破元素野外現(xiàn)場精確測定、航空物探、成礦信息高精度提取技術(shù)，東部地區(qū)深至2000米左右高分辨地球物理探測技術(shù)；提高重點礦山的礦產(chǎn)資源采、選、冶回收率和共伴生礦床綜合利用率；開展緊缺礦產(chǎn)替代資源技術(shù)的先導性研究和開發(fā)；突破廢舊金屬高效回收利用技術(shù)；積極改善我國礦山生態(tài)環(huán)境狀況。
2020～2030年，建立我國大陸成礦理論體系；突破西部地區(qū)地下2000米以內(nèi)礦產(chǎn)資源高效高精度探測技術(shù)；突破低品位礦和尾礦高效清潔利用技術(shù)；突破非水溶性鉀資源的肥料化技術(shù)；基本恢復歷史遺留廢棄礦山生態(tài)環(huán)境，基本控制環(huán)境污染。
2030～2050年，揭示地球系統(tǒng)與成礦系統(tǒng)的關(guān)系；突破地下3000至4000米礦產(chǎn)資源探測技術(shù)；形成礦產(chǎn)資源高效清潔利用的整套核心技術(shù)；突破硅酸鹽纖維替代大宗金屬材料技術(shù)；基本建成我國可持續(xù)的礦產(chǎn)資源供給和利用體系，確保礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。
先進材料——中國至2050年先進材料科技發(fā)展路線圖
2050年前后建成材料科學技術(shù)的完整創(chuàng)新體系，材料全壽命成本將成為材料研發(fā)和應用的引導因素；基礎(chǔ)研究和新工藝新設(shè)備研發(fā)能力國際領(lǐng)先；滿足高新技術(shù)、可再生能源、生命與健康、環(huán)境保護的需求。為實現(xiàn)上述目標，未來材料科學與技術(shù)的重要突破可能表現(xiàn)在：
1、計算材料學的發(fā)展，使材料組織結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系得到系統(tǒng)準確的理解，從而使性能預測和材料設(shè)計成為可能，進而精確設(shè)計并控制材料制備過程；
2、在傳統(tǒng)材料不斷性能升級的同時，各種新材料逐步研究成熟并獲得應用，如新型能源信息生物材料、納米材料、仿生材料等；3、實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)功能一體化，進而發(fā)展出智能材料和高智能多級結(jié)構(gòu)復合材料；
4、高品質(zhì)原材料的制備實現(xiàn)高效節(jié)能，廣泛采用材料綠色制備和低成本高效循環(huán)再利用技術(shù)；
5、材料近終形連續(xù)加工、材料器件一體化、智能可控加工技術(shù)得以廣泛實施；
6、服役條件包括極端條件下材料性能演化規(guī)律和機理得到清晰認識，材料和結(jié)構(gòu)器件的失效過程能被準確評估預測，實現(xiàn)材料壽命周期全過程評估，材料損傷能被監(jiān)測與修復。
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