三、重點領域及其優先主題
我國科學和技術的發展，要在統籌安排、整體推進的基礎上，對重點領域及其優先主題進行規劃和布局，為解決經濟社會發展中的緊迫問題提供全面有力支撐。
重點領域，是指在國民經濟、社會發展和國防安全中重點發展、亟待科技提供支撐的產業和行業。優先主題，是指在重點領域中急需發展、任務明確、技術基礎較好、近期能夠突破的技術群。確定優先主題的原則：一是有利于突破瓶頸制約，提高經濟持續發展能力。二是有利于掌握關鍵技術和共性技術，提高產業的核心競爭力。三是有利于解決重大公益性科技問題，提高公共服務能力。四是有利于發展軍民兩用技術，提高國家安全保障能力。
1．能源
能源在國民經濟中具有特別重要的戰略地位。我國目前能源供需矛盾尖銳，結構不合理；能源利用效率低；一次能源消費以煤為主，化石能的大量消費造成嚴重的環境污染。今后15年，滿足持續快速增長的能源需求和能源的清潔高效利用，對能源科技發展提出重大挑戰。
發展思路：(1)堅持節能優先，降低能耗。攻克主要耗能領域的節能關鍵技術，積極發展建筑節能技術，大力提高一次能源利用效率和終端用能效率。(2)推進能源結構多元化，增加能源供應。在提高油氣開發利用及水電技術水平的同時，大力發展核能技術，形成核電系統技術自主開發能力。風能、太陽能、生物質能等可再生能源技術取得突破并實現規模化應用。(3)促進煤炭的清潔高效利用，降低環境污染。大力發展煤炭清潔、高效、安全開發和利用技術，并力爭達到國際先進水平。(4)加強對能源裝備引進技術的消化、吸收和再創新。攻克先進煤電、核電等重大裝備制造核心技術。(5)提高能源區域優化配置的技術能力。重點開發安全可靠的先進電力輸配技術，實現大容量、遠距離、高效率的電力輸配。
優先主題：
(1)工業節能
重點研究開發冶金、化工等流程工業和交通運輸業等主要高耗能領域的節能技術與裝備，機電產品節能技術，高效節能、長壽命的半導體照明產品，能源梯級綜合利用技術。
(2)煤的清潔高效開發利用、液化及多聯產
重點研究開發煤炭高效開采技術及配套裝備，重型燃氣輪機，整體煤氣化聯合循環（IGCC），高參數超超臨界
機組，超臨界大型循環流化床等高效發電技術與裝備，大力開發煤液化以及煤氣化、煤化工等轉化技術，以煤氣化為基礎的多聯產系統技術，燃煤污染物綜合控制和利用的技術與裝備等。
(3)復雜地質油氣資源勘探開發利用
重點開發復雜環境與巖性地層類油氣資源勘探技術，大規模低品位油氣資源高效開發技術，大幅度提高老油田采收率的技術，深層油氣資源勘探開采技術。
(4)可再生能源低成本規模化開發利用
重點研究開發大型風力發電設備，沿海與陸地風電場和西部風能資源密集區建設技術與裝備，高性價比太陽光伏電池及利用技術，太陽能熱發電技術，太陽能建筑一體化技術，生物質能和地熱能等開發利用技術。
(5)超大規模輸配電和電網安全保障
重點研究開發大容量遠距離直流輸電技術和特高壓交流輸電技術與裝備，間歇式電源并網及輸配技術，電能質量監測與控制技術，大規模互聯電網的安全保障技術，西電東輸工程中的重大關鍵技術，電網調度自動化技術，高效配電和供電管理信息技術和系統。
2．水和礦產資源
水和礦產等資源是經濟和社會可持續發展的重要物質基礎。我國水和礦產等資源嚴重緊缺；資源綜合利用率低，礦山資源綜合利用率、農業灌溉水利用率遠低于世界先進水平；資源勘探地質條件復雜，難度不斷加大。急需大力加強資源勘探、開發利用技術研究，提高資源利用率。
發展思路：（1）堅持資源節約優先。重點研究農業高效節水和城市水循環利用技術，發展跨流域調水、雨洪利用和海水淡化等水資源開發技術。（2）突破復雜地質條件限制，擴大現有資源儲量。重點研究地質成礦規律，發展礦山深邊部評價與高效勘探技術、青藏高原等復雜條件礦產快速勘查技術，努力發現一批大型后備資源基地，增加資源供給量；開發礦產資源高效開采和綜合利用技術，提高水和礦產資源綜合利用率。（3）積極開發利用非傳統資源。攻克煤層氣和海洋礦產等新型資源開發利用關鍵技術，提高新型資源利用技術的研究開發能力。（4）加強資源勘探開發裝備的創新。積極開發高精度勘探與鉆井設備、大型礦山機械、海洋開發平臺等技術，使資源勘探開發重大裝備達到國際先進水平。
優先主題：
（6）水資源優化配置與綜合開發利用
重點研究開發大氣水、地表水、土壤水和地下水的轉化機制和優化配置技術，污水、雨洪資源化利用技術，人工增雨技術，長江、黃河等重大江河綜合治理及南水北調等跨流域重大水利工程治理開發的關鍵技術等。
（7）綜合節水
重點研究開發工業用水循環利用技術和節水型生產工藝；開發灌溉節水、旱作節水與生物節水綜合配套技術，重點突破精量灌溉技術、智能化農業用水管理技術及設備；加強生活節水技術及器具開發。
（8）海水淡化
重點研究開發海水預處理技術，核能耦合和電水聯產熱法、膜法低成本淡化技術及關鍵材料，濃鹽水綜合利用技術等；開發可規模化應用的海水淡化熱能設備、海水淡化裝備和多聯體耦合關鍵設備。
（9）資源勘探增儲
重點研究礦產資源成礦規律和預測技術，發展航空地球物理勘查技術，開發三維高分辨率地震、高精度地磁以及地球化學等快速、綜合和大深度勘探技術。
（10）礦產資源高效開發利用
重點研究深層和復雜礦體采礦技術及無廢開采綜合技術，開發高效自動化選冶新工藝和大型裝備，發展低品位與復雜難處理資源高效利用技術、礦產資源綜合利用技術。
（11）海洋資源高效開發利用
重點研究開發淺海隱蔽油氣藏勘探技術和稠油油田提高采收率綜合技術，開發海洋生物資源保護和高效利用技術，發展海水直接利用技術和海水化學資源綜合利用技術。
（12）綜合資源區劃
重點研究水土資源與農業生產、生態與環境保護的綜合優化配置技術，開展針對我國水土資源區域空間分布匹配的多變量、大區域資源配置優化分析技術，建立不同區域水土資源優化發展的技術預測決策模型。
3．環境
改善生態與環境是事關經濟社會可持續發展和人民生活質量提高的重大問題。我國環境污染嚴重；生態系統退化加劇；污染物無害化處理能力低；全球環境問題已成為國際社會關注的焦點，亟待提高我國參與全球環境變化合作能力。在要求整體環境狀況有所好轉的前提下實現經濟的持續快速增長，對環境科技創新提出重大戰略需求。
發展思路：（1）引導和支撐循環經濟發展。大力開發重污染行業清潔生產集成技術，強化廢棄物減量化、資源化利用與安全處置，加強發展循環經濟的共性技術研究。（2）實施區域環境綜合治理。開展流域水環境和區域大氣環境污染的綜合治理、典型生態功能退化區綜合整治的技術集成與示范，開發飲用水安全保障技術以及生態和環境監測與預警技術，大幅度提高改善環境質量的科技支撐能力。（3）促進環保產業發展。重點研究適合我國國情的重大環保裝備及儀器設備，加大國產環保產品市場占有率，提高環保裝備技術水平。（4）積極參與國際環境合作。加強全球環境公約履約對策與氣候變化科學不確定性及其影響研究，開發全球環境變化監測和溫室氣體減排技術，提升應對環境變化及履約能力。
優先主題：
（13）綜合治污與廢棄物循環利用
重點開發區域環境質量監測預警技術，突破城市群大氣污染控制等關鍵技術，開發非常規污染物控制技術，廢棄物等資源化利用技術，重污染行業清潔生產集成技術，建立發展循環經濟的技術示范模式。
（14）生態脆弱區域生態系統功能的恢復重建
重點開發巖溶地區、青藏高原、長江黃河中上游、黃土高原、荒漠及荒漠化地區、農牧交錯帶和礦產開采區等典型生態脆弱區生態系統的動態監測技術，草原退化與鼠害防治技術，退化生態系統恢復與重建技術，三峽工程、青藏鐵路等重大工程沿線和復雜礦區生態保護及恢復技術，建立不同類型生態系統功能恢復和持續改善的技術支持模式，構建生態系統功能綜合評估及技術評價體系。
（15）海洋生態與環境保護
重點開發海洋生態與環境監測技術和設備，加強海洋生態與環境保護技術研究，發展近海海域生態與環境保護、修復及海上突發事件應急處理技術，開發高精度海洋動態環境數值預報技術。
（16）全球環境變化監測與對策
重點研究開發大尺度環境變化準確監測技術，主要行業二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放控制與處置利用技術，生物固碳技術及固碳工程技術，以及開展氣候變化、生物多樣性保護、臭氧層保護、持久性有機污染物控制等對策研究。
4．農業
農業是國民經濟的基礎。我國自然資源的硬約束不斷增強，人均耕地、水資源量明顯低于世界平均水平；糧食、棉花等主要農產品的需求呈剛性增長，農業增產、農民增收和農產品競爭力增強的壓力將長期存在；農業結構不合理、產業化發展水平及農產品附加值低；生態與環境狀況依然嚴峻，嚴重制約農業的可持續發展；食物安全、生態安全問題突出。我國的基本國情及面臨的嚴峻挑戰，決定了必須把科技進步作為解決“三農”問題的一項根本措施，大力提高農業科技水平，加大先進適用技術推廣力度，突破資源約束，持續提高農業綜合生產能力，加快建設現代農業的步伐。
發展思路：（1）以高新技術帶動常規農業技術升級，持續提高農業綜合生產能力。重點開展生物技術應用研究，加強農業技術集成和配套，突破主要農作物育種和高效生產、畜牧水產育種及健康養殖和疫病控制關鍵技術，發展農業多種經營和復合經營，在確保持續增加產量的同時，提高農產品質量。（2）延長農業產業鏈，帶動農業產業化水平和農業綜合效益的全面提高。重點發展農產品精深加工、產后減損和綠色供應鏈產業化關鍵技術，開發農產品加工先進技術裝備及安全監測技術，發展以健康食品為主導的農產品加工業和現代流通業，拓展農民增收空間。（3）綜合開發農林生態技術，保障農林生態安全。重點開發環保型肥料、農藥創制技術及精準作業技術裝備，發展農林剩余物資源化利用技術，以及農業環境綜合整治技術，促進農業新興產業發展，提高農林生態環境質量。（4）積極發展工廠化農業，提高農業勞動生產率。重點研究農業環境調控、超高產高效栽培等設施農業技術，開發現代多功能復式農業機械，加快農業信息技術集成應用。
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