（四）重大科学研究专项计划
　　1．蛋白质研究
　　随着人类基因组图谱的公布，以及诸多动物、植物、微生物的基因组全序列测定的完成，生物科学进入了“基因组时代”。人类将在了解遗传物质DNA全部序列的基础上研究和认识生命的奥秘，阐明基因编码的产物—蛋白质的功能己成为主要研究目标。蛋白质是最主要的生命活动载体和功能的执行者，对蛋白质复杂多样的结构功能、相互作用和动态变化的深入研究，将在分子、细胞和生物体等多个层次上全面揭示生命现象的本质。同时，蛋白质科学研究成果将催生一系列新的生物技术产品，带动医药、农业和绿色产业的发展，引领未来生物经济。蛋白质科学已成为各国争夺的生命科学制高点。
　　“十一五”期间的主要研究内容：重要生物体系的转录组学、蛋白质组学、代谢组学、结构生物学、蛋白质生物学功能及其相互作用、蛋白质相关的计算生物学与系统生物学，蛋白质研究的方法学，化学生物学等。重点开展重要生物体系的蛋白质组学和结构生物学研究；开展蛋白质研究的方法学工作；建立和完善蛋白质科学研究平台。
　　“十一五”期间的主要目标：逐步建立有中国特色的蛋白质科学创新研究体系，在蛋白质组学、蛋白质结构与功能研究、蛋白质研究新技术方法领域取得若干重大突破，使我国的蛋白质科学研究整体水平达到国际先进，并形成5－6个在国际上有重要影响力的研究群体。
　　2．量子调控研究
　　通过操控原子、分子构造、纳米构造、低维量子限域体系等，实现量子特性调控，如电子态的调控（波函数的调控、自旋调控、轨道调控及关联态调控），电子、光子、声子能带的调控。量子调控及其物理研究的突破，将成为新型功能材料、光电器件和未来信息科学发展的重要基础。
　　“十一五”期间的主要研究内容：低维量子限域体系的量子理论；量子信息理论，量子计算中的可扩展的多量子比特系统，远程量子通信和量子安全系统等；分子电子学、自旋电子学器件结构与工作原理，如信息加工中的量子现象、相干电子输运等；人工带隙材料的结构与特性。
　　“十一五”期间的主要目标：争取在与量子调控有关的量子现象的基本理论方面取得突破，初步实现基于这些现象的新量子调制技术，为抢占核心技术、推进新一代技术的跨越式发展奠定科学基础。
　　3．纳米科学技术研究
　　纳米科学技术研究是当今科技发展的热点之一，发展纳米科学技术已成为许多国家提升国家核心竞争力的战略选择，也是我国有望实现跨越式发展的领域之一。对物质在纳米尺度下表现出的奇异现象的认识，将有可能改变相关理论的现有框架，使人们对物质世界的认识进入到崭新的阶段。纳米科学技术还孕育着新的技术革命，为材料、信息、绿色制造、生物和医学等领域拓展新的发展空间。
　　“十一五”期间的主要研究内容：纳米加工与纳米器件、纳米材料与纳米结构、纳米医学与纳米生物学、纳米结构的表征方法与检测、纳米器件与集成的关键方法与技术、纳米体系中的理论和建模问题、纳米和微尺度仿生。
　　“十一五”期间的主要目标：建立有中国特色的纳米材料、纳米器件、纳米生物和医学的研究体系，使我国的纳米科技整体水平保持国际先进，并形成5－6个在国际上有带头作用的研究群体。
　　4．发育与生殖研究
　　动物克隆、干细胞等一系列举世瞩目的成就，为生命科学与医学的发展带来了重大机遇。这些研究不仅涉及到生命科学中一些最基本的问题，如细胞增殖与分化、遗传与发育等，而且对人类的健康和疾病防治具有重要意义。我国人口增长量大、出生缺陷多、移植器官严重短缺、老龄化高峰即将到来，迫切需要生殖与发育科学理论的突破和技术创新。
　　“十一五”期间的主要研究内容：干细胞增殖、分化和调控，生殖细胞发生、成熟与受精，胚胎发育的调控机制，体细胞去分化和动物克隆机理，人体生殖功能的衰退与退行性病变的机制，辅助生殖与干细胞的安全和伦理，动植物的发育与生殖研究等。重点开展干细胞的生物学基础研究，建立基于干细胞再生医学的新理论和新方法，建立和完善干细胞研究平台；开展器官生成的基础理论研究和生物伦理研究。
　　“十一五”期间的主要目标：逐步建设以人类为主的含非人灵长类的胚胎干细胞库，建立胚胎干细胞定向分化模型；建立生殖和再生医学临床前评价体系及我国生殖科学和生殖健康研究体系。