地球科学
　　超高精度量子惯性导航技术
　　空间天气的及时准确预报
　　岩石圈构造应力场及其作用过程
　　公共安全
　　煤矿重特大灾害智能报警方法与技术
　　工程结构安全的长期智能监测预警技术
　　城市交通基础设施智能协同运营技术
　　交通运输
　　基于北斗卫星和5G通信技术的新型高速铁路列车运行控制技术
　　高原高寒冻土地区高速铁路与公路修建关键技术
　　跨深大海峡通道（悬浮隧道）关键技术
　　面向未来交通的路网全感知技术
　　时速1000公里及以上低真空管道运输高速磁悬浮铁路建造关键技术
　　未来城市地下交通及物流系统
　　空天科技
　　航天运输技术难题
　　飞机级系统架构设计及仿真技术
　　面向工程应用的高精度动态测量
　　能源环境
　　高效长寿命低成本电化学电力储能技术
　　海洋生态系统储碳与全球变化
　　脆弱生境生物多样性的维持机制
　　高水平放射性废物安全处置
　　绿色安全高效的低成本制氢技术
　　川藏铁路建设难点
　　未来全球能源互联网的关键技术
　　农业科技
　　绿色农药创新研究和原创性靶标的发现
　　固态有机废弃物生物转化及其资源梯级利用
　　植物工厂人工环境条件下植物的生长发育调控
　　生命科学
　　基于核酸物质的基因精准调控与医药技术
　　细胞命运决定机制的研究
　　人类智能的基因调控机理
　　全球变化对动物的影响及应对
　　植物对逆境的记忆功能与进化
　　DNA存储技术
　　意识读取的前沿问题和关键技术
　　遗传信息的结构编码——纳米尺度遗传信息动态结构解析
　　数理化基础科学
　　记忆的物理化学基础
　　单分子化学反应动态过程的可视化
　　超臨界场强的量子电动力学效应
　　宇宙中重元素的起源
　　极端条件下的可控燃烧
　　先进材料
　　高性能热电材料
　　纳米纤维的产业化生产关键技术
　　核能系统高安全结构材料
　　高活性可见光催化材料
　　人工智能技术与新型智能复合材料的深度融合
　　信息科技
　　类脑计算
　　新一代认知物联网关键技术
　　抗量子密码算法设计
　　大规模共享无人载运工具的协同智动管控仿真
　　工业互联网中数据集成和边缘处理技术
　　人与机器的情感交互
　　医学健康
　　肿瘤转移机制与抗肿瘤转移新药研发
　　老年性痴呆的机制解析及诊治难点
　　精神疾病的新型治疗方法
　　免疫微环境分子分型及免疫治疗耐药机制
　　智能制造
　　人机共融关键技术
　　微腔中的力光量子传感
　　高性能动力电池研发技术
　　新一代智能制造系统
　　基于多源信息融合的大型复杂系统健康状态监测与评估
　　人工智能在智能驾驶工程技术开发中的应用
　　先进微纳机器人技术