從社會需求看基礎科學研究關鍵領域

以基礎科學提升人類社會發展水平和改善生態環境

多學科領域融合了解復雜系統，提升社會運行效率

世界是由不同組成部分及不同過程共同構成的復雜系統，構成世界的不同組分之間多樣的、非線性的關系增加了人類理解和預測世界的難度。復雜系統包括數以百萬行代碼構成的軟件系統、全球分布的網絡基礎設施、新一代分布式電網系統、全球互聯的經濟與金融系統、現代城市系統、全球航空網絡和智能建筑等復雜系統的穩健運行是社會發展的根本保障。理解并預測復雜系統的運行規律、了解并增強這些復雜系統的穩健性正變得越來越重要?？茖W和工程領域的交匯融合發展為認識世界開辟了嶄新視野，人類社會發展所面臨的重要問題帶來了諸多具有挑戰性的研究課題，而數學、計算機科學、物理學、經濟學、社會科學等多學科領域的融合交匯將為人類解決這些具有挑戰性的問題帶來新的思路和解決方法。

保護生態環境、綠色高效利用資源

人類社會的飛速發展給地球生態環境帶來了巨大影響，生態環境的惡化影響人類健康水平和社會的持續發展。加強對地球系統和生態環境領域的基礎性科學研究，有助于人類更好地認識和理解地球系統（包括大氣系統、陸地系統和海洋系統及其之間的交互作用）和生態環境對于人類發展的重要性，以及更好地拓展能源利用方式和渠道，從而確保人類向現代、清潔和循環經濟的社會穩定發展。

氣候變化方面，極端天氣和氣候事件的相關研究應引起重視。美、歐等國家和地區已經開始關注和部署在全球氣候變暖背景下北極的探索、開發和利用的相關研究。溫室氣體控制方面，各國始終致力于二氧化碳的利用和固定的相關研究，致力于控制溫室氣體排放，以及致力于研究新的化學物質以替代已有的對臭氧層造成破壞的物質。人類賴以生存的地球關鍵帶（地表巖石－土壤－生物－水－大氣相互作用的區域）相關研究對人類至關重要。通過地球科學、化學、生物學和社會科學等多學科交叉融合，充分理解關鍵帶中各要素之間的相互關系和影響，將為人類可持續發展提供重要科學依據。

資源是人類賴以發展的基礎。發展綠色能源是建設綠色、可持續社會的基礎。當前能源問題已經引起了全球重視，太陽能利用技術，包括新型的太陽能電池材料和太陽能電池技術效率的提升是發展的關鍵。海上可再生能源技術和新型的變革性能源技術發展也是未來能源領域發展的重大方向之一。在資源方面，亟待研究與開發多種資源的合理化利用技術和高效回收技術。這些技術的發展，離不開物理學、化學、生物學、地質學和社會科學等學科的基礎研究和交叉融合研究。