近日，《國家自然科學基金“十四五”發展規劃》正式公布規劃全文，共計21個章節，完整的闡明了國家自然科學基金委十四五期間的發展方向與相關理念，其中值得注意的是，本次規劃公布了完整的115項“十四五”優先發展領域，這對于近幾年的國家自然科學基金申請具有重要意義！

“十四五”優先發展領域（115項）

“十四五”期間，積極布局一批具有前瞻性、戰略性的發展方向，鼓勵探索和提出新概念、新理論、新方法，促進科研范式變革和學科交叉融合。引導廣大科研人員從國家重大需求和世界科學前沿出發，凝練提出并解決科學問題。

1.代數與幾何的現代理論

素數分布；丟番圖方程；朗蘭茲綱領；群與代數的結構；李理論；表示論與同調理論；代數簇的分類與模空間；流形及度量空間的幾何與拓撲；計數幾何與數學物理；多復變超越問題；群上調和分析及幾何群論；量子Grothendieck綱領；粗Baum-Connes猜想與粗嵌入理論；Teichmuller空間理論。

2.現代分析理論及其應用

Morse理論和指標理論；調和分析及相關問題；Palis稠密性猜測；動力系統的穩定性、不穩定性與遍歷論；復動力系統的雙曲猜測與MLC局部連通性猜想；Stein流形及其全純映照的基本性質與結構；幾何、物理和力學中的偏微分方程；概率與隨機分析；量子隨機積分的分析理論。

3.問題驅動的應用數學前沿理論與方法

物質科學典型問題的數學建模與分析；機理與數據的融合計算；不確定性量化；量子計算理論；數據科學和人工智能中的優化模型、算法設計與分析；組合優化、整數規劃及隨機優化；復雜高維數據的統計計算、計算復雜性理論、建模與分析；數據推斷的真偽性判定理論與方法；平均場系統的分析、控制、微分博弈及其數值計算；風險資產和金融風險的建模、模擬與分析；約束最優控制問題；信息技術中的數據隱私保護與安全；工業設計制造中的核心數學方法；腦網絡與生物建模分析中的關鍵數學問題。

4.復雜系統動力學機理認知、設計與調控

面向先進運載工具、重大裝備等復雜動力學系統，重點研究動力學正問題中的新理論、新方法和新實驗，動力學反問題中的建模與辨識、監測與診斷，動力學設計問題中的系統特性和響應設計、拓撲和參數設計，動力學控制問題中的系統模型降階與驗證、新感知與調控方法等。

5.新材料與新結構的力學

面向航空航天、先進制造、新能源等領域對優異力學性能、特殊功能的新材料和新結構的迫切需求，重點研究新材料的本構理論、破壞理論、多尺度力學行為、新實驗與計算方法，新結構的力學設計與分析、安全壽命評估、多功能驅動的設計方法、智能技術相結合的分析方法等。

6.高速流動的理論、方法與控制

面向航空、航天、航海等領域高速流動中力-熱-聲的多物理過程、多尺度結構的非平衡態湍流等復雜流動，重點研究流動中多因素耦合作用機制，計算模型的建立與復雜現象的復現，湍流多尺度結構演化機理、時空關聯理論和模型，高精度計算方法和實驗測量技術等。

7.暗物質、暗能量以及星系巡天研究

圍繞宇宙的起源和演化前沿科學問題，重點研究暗物質和暗能量的本質，宇宙網絡中的星系形成與演化，超大質量黑洞的起源與演化。

8.銀河系、恒星、太陽及行星系統的多信使探測及研究

圍繞和人類密切相關的銀河系演化和日地環境等前沿科學問題，重點研究銀河系、恒星的形成和演化，行星的宜居性，日冕加熱的機制，太陽磁場的產生、儲能及釋能的物理機制與太陽活動預報，天體空間位置精確測定、動力學和應用研究，引力波、宇宙線、中微子的天體源和產生機制，為解決銀河系演化、引力波、太陽活動預報、行星科學、空間目標探測及導航等重大科學問題提供理論和觀測基礎。

9.近地小行星動力學特性及監測研究

近地小行星的起源與演化、物質組成與結構、動力學性質、輻射特性；近地小行星編目、軌道監測與預報關鍵技術；近地小行星撞擊風險以及對地球環境影響的評估、主動防御關鍵技術。

10.面向下一代望遠鏡的關鍵技術研究

圍繞天文精確觀測面臨的關鍵技術問題，重點研究大口徑光學/紅外望遠鏡及科學探測技術，射電望遠鏡及科學探測技術，空間望遠鏡及科學探測技術，為主導建設國家重大天文觀測設施、取得重大天文發現提供技術支撐。

11.量子材料與器件

圍繞量子材料制備、物性研究和器件物理中的基礎性重大科學前沿問題，重點研究高溫超導等強關聯體系，非平庸新型拓撲材料，新型磁性、多鐵、光電和熱電材料，二維材料及其異質結構，復合材料體系、納米體系和軟凝聚態體系等，深入研究新型量子器件物理與技術，發展多體理論與計算方法，為制備新型量子材料、研制新型量子器件提供理論和基礎支撐。

12.量子信息和量子精密測量

圍繞量子計算、量子通信、量子傳感、量子精密測量等重要領域，重點研究量子計算、量子模擬與量子算法，量子通信實用化技術及其科學基礎，量子存儲和量子中繼，量子導航、量子感知和高靈敏探測，高精度光鐘、時頻傳遞的新原理與方法，空域-時域精密譜學及量子態動力學測量技術，為量子科技領域提供人才儲備和科技支撐。

13.復雜結構與介質中的電磁場和聲場的機理與調控

圍繞復雜結構與介質對電磁場和聲場的調控這一科學前沿與重大需求，重點研究具有特定時空序構的電磁/聲超構材料及超構表面，電磁/聲人工體系中的單向操控，拓撲電磁/聲學體系，設計多功能、可重構/調諧的新型電磁/聲人工器件，為發現電磁場、聲場調控新機理，實現新型光、聲器件的研制和應用打下物理基礎。

14.基本費米子及其相互作用

圍繞基本粒子的質量起源和基本性質，依托粒子物理大科學裝置，重點研究中微子質量序和質量；中微子振蕩中的CP破壞；夸克混合和CP破壞；韜輕子物理；重味夸克物理；夸克的稀有衰變和新物理；重子數和輕子數破壞過程和作用力統一，推動粒子物理理論的完善和發展，揭示物質最深層次結構及其演化規律。

15.強相互作用力的本質

圍繞受強相互作用支配的物質層次中展現的各類對稱性和復雜現象，重點研究量子色動力學在高能對撞過程的應用；格點量子場論及計算；手征對稱性的自發破缺和恢復研究；極端條件下QCD的對稱性性質和相結構探索；奇特態和強子譜學；奇特核、奇異核、超重核以及宇宙中元素合成機制；原子核中的對稱性及其破缺機制，深入認識強相互作用力的本質，揭示物質質量來源和元素起源。

16.熱核聚變中的關鍵科學問題

圍繞熱核聚變能源應用需求，面對全新的等離子體狀態，重點研究不穩定性及湍流和輸運；邊界等離子體物理和控制；多束激光等離子體相互作用；粒子能譜的非平衡特征對粒子能量輸運等的影響；高能量密度等離子體界面不穩定性；強耦合等離子體的輸運和輻射性質；等離子體混合，提高聚變等離子體行為預測和控制能力，為工程發展提供理論支撐。

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