从社会需求看基础科学研究关键领域

以基础科学提升人类社会发展水平和改善生态环境

多学科领域融合了解复杂系统，提升社会运行效率

世界是由不同组成部分及不同过程共同构成的复杂系统，构成世界的不同组分之间多样的、非线性的关系增加了人类理解和预测世界的难度。复杂系统包括数以百万行代码构成的软件系统、全球分布的网络基础设施、新一代分布式电网系统、全球互联的经济与金融系统、现代城市系统、全球航空网络和智能建筑等复杂系统的稳健运行是社会发展的根本保障。理解并预测复杂系统的运行规律、了解并增强这些复杂系统的稳健性正变得越来越重要。科学和工程领域的交汇融合发展为认识世界开辟了崭新视野，人类社会发展所面临的重要问题带来了诸多具有挑战性的研究课题，而数学、计算机科学、物理学、经济学、社会科学等多学科领域的融合交汇将为人类解决这些具有挑战性的问题带来新的思路和解决方法。

保护生态环境、绿色高效利用资源

人类社会的飞速发展给地球生态环境带来了巨大影响，生态环境的恶化影响人类健康水平和社会的持续发展。加强对地球系统和生态环境领域的基础性科学研究，有助于人类更好地认识和理解地球系统（包括大气系统、陆地系统和海洋系统及其之间的交互作用）和生态环境对于人类发展的重要性，以及更好地拓展能源利用方式和渠道，从而确保人类向现代、清洁和循环经济的社会稳定发展。

气候变化方面，极端天气和气候事件的相关研究应引起重视。美、欧等国家和地区已经开始关注和部署在全球气候变暖背景下北极的探索、开发和利用的相关研究。温室气体控制方面，各国始终致力于二氧化碳的利用和固定的相关研究，致力于控制温室气体排放，以及致力于研究新的化学物质以替代已有的对臭氧层造成破坏的物质。人类赖以生存的地球关键带（地表岩石－土壤－生物－水－大气相互作用的区域）相关研究对人类至关重要。通过地球科学、化学、生物学和社会科学等多学科交叉融合，充分理解关键带中各要素之间的相互关系和影响，将为人类可持续发展提供重要科学依据。

资源是人类赖以发展的基础。发展绿色能源是建设绿色、可持续社会的基础。当前能源问题已经引起了全球重视，太阳能利用技术，包括新型的太阳能电池材料和太阳能电池技术效率的提升是发展的关键。海上可再生能源技术和新型的变革性能源技术发展也是未来能源领域发展的重大方向之一。在资源方面，亟待研究与开发多种资源的合理化利用技术和高效回收技术。这些技术的发展，离不开物理学、化学、生物学、地质学和社会科学等学科的基础研究和交叉融合研究。