基础研究是上海科创中心增强科技创新策源功能的“动力源”。习近平总书记2018年11月在沪考察时提出上海要“在增强创新策源能力上下功夫”的要求，2019年11月再次在沪考察进一步强调，上海要努力成为“努力实现科学新发现、技术新发明、产业新方向、发展新理念从无到有的跨越，成为科学规律的第一发现者、技术发明的第一创造者、创新产业的第一开拓者、创新理念的第一实践者，形成一批基础研究和应用基础研究的原创性成果，突破一批卡脖子的关键核心技术”。2019年，《上海科改“25”条》发布，提出完善基础研究支持方式，力争在基础研究领域实现大创新。2020年1月20日，《上海市推进科技创新中心建设条例》发布，强化对基础研究的支持力度。

　　21世纪以来，基础研究发展呈现出一系列新的趋势特征，主要创新国家战略重点高度聚焦革命性前沿与交叉领域。“十四五”时期，上海要深刻领会党中央全面加强基础科学发展的战略意图，抓住机遇，坚持“四个面向”，对标国际最高标准、最高水平，在全球创新战略必争领域加强基础科学研究的系统部署和前瞻布局，加快构筑支撑高端引领的上海优势，力争成为重要科学领域的领跑者、新兴前沿交叉领域的开拓者。

　　一、立足培育战略竞争优势，推进重要创新方向的变革研究，驱动重点战略领域实现创新引领

　　上海以集成电路、生物医药、人工智能战略产业为代表的新一轮社会经济发展，迫切需要基础科学更加聚焦有助于形成未来竞争优势的战略性前沿方向。集成电路要在后摩尔时代成功打破传统的局限，需要在新物理新现象新机理（如微电子、光电子学等物质科学）、新一代信息处理与存储（如半导体合成生物学、量子存储、类脑计算、化学—生物—工程学交叉等）、材料变革、尖端制造工程等方面取得理论与方法上的重大突破；生物医药要实现引领和开创，需要基于生物医学前沿以及围绕生命科学的多学科交叉（如引领临床治疗模式变革的以干细胞为代表的再生医学、肿瘤免疫等）基础研究的更多重大突破；人工智能的发展，作为基础层的AI芯片和算法的自主创新发展至关重要。未来5年及更长时间，脑科学与类脑智能、量子信息、纳米与变革性材料、合成科学与生命创制、干细胞与再生医学、核心算法与未来计算将成为上海抢抓先机、育成战略竞争优势、力争成为相关方向领跑者的优先方向。

　　脑科学与类脑智能领域，重点推动脑认知原理、重大脑疾病机理与类脑智能关键科学问题取得重大突破，研发脑科学研究新技术，发展脑机交互技术，引领科学发展、实现脑启发人工智能颠覆性技术，带动类脑智能产业革命，推动社会经济发展。

　　量子信息科学领域，重点推动探索量子技术、量子通讯和量子精密测量方向的新途径，量子效应形成的信息和能源领域的新使能技术，量子信息核心测量技术的新发展，抢占国际量子信息战略制高点，推动下一代新技术、互联网技术、通信安全和计算技术取得巨大进步，上海成为全球量子信息创新先驱之城。

　　纳米科学与变革性材料领域，大力发展纳米与新材料科学研究体系，建立柔性、智能材料等新理论体系，推动前沿材料“理性合成—性质表征—工程实现”全链条研发，研制一批先进制造业需求和引领产业发展的变革性新材料，解决一批关键科学问题和“卡脖子”的技术难题，加快提升上海新材料创新能级和产业核心竞争力，引领材料变革，铸就上海在全球新材料前沿的领先优势。

　　合成科学与生命创制领域，以现代生命科学等多学科基础理论和技术为基石，整合人才和平台资源，强化上海在合成生物学研究方面的基础和优势，在人工生物合成系统重大科学问题和关键共性技术上取得重大引领性突破，使上海成为国际合成生物学研究的战略高地和“亚洲中心”，推动医药健康、生物材料、可持续能源、下一代信息技术、环境保护等领域实现巨大变革。

　　干细胞与再生医学领域，以退行性疾病、代谢性疾病、肿瘤等重大疾病治疗为需求牵引，着力推进干细胞与再生医学创新产业链发展，推动以干细胞治疗为核心的再生医学成为继药物、手术治疗后的第三种治疗途径，形成国内乃至全球领先的再生医学创新链，成为全球干细胞与再生医学中心之一，带动医学与生命科学、新兴产业的集群式发展。

　　核心算法与未来计算领域，聚焦计算科学前沿和交叉研究，推进现代算法应用，发展新型算法，推动新型计算研究机构发展，聚集顶尖人才与团队，形成上海计算科学优势，显著提升上海计算能力及国际影响力，支撑科学与工程计算、大数据与人工智能、复杂系统优化与控制、计算机等重点方向，以及信息技术、能源与环境、海洋、生物医药、经济与金融安全等国家重大战略方向取得重大突破。

　　二、强化重要基础学科的前沿探索，广泛催生新思想新发现，力争培育颠覆性新方法新方向

　　基础研究的重要功能是生产知识，通过不断开辟新的认知领域，持续丰富、促进人类知识体系发展，不断地推动各种先进技术产品的创新发展。当今人工智能、量子信息、区块链、合成生物学、材料基因组、太空探索等技术的崛起，将生命、物质、数学、空间等重要基础学科推到了突出重要的地位。这些重要基础学科正在通过纵深发展与交叉融合影响着众多领域的研究，不断地催生新思想、新发现、新方法、新方向，推动着颠覆性、开创性、引领性突破。未来5年及更长时间，生命过程调控与设计、物质科学前沿、数学科学、空间科学将成为广泛支撑上海社会经济持续创新发展的重要基础科学前沿优先方向。

　　生命过程调控与设计领域，围绕复杂生命体系重大科学问题和我国当前公共健康突出问题，重点聚焦肿瘤命运机制和过程调控，阐明致病因子和发病机制，创新药物和治疗技术，推动我国肿瘤医学进入国际领先水平，促进创新融通，支撑上海市生物医药产业创新发展。

　　物质科学前沿领域，依托大科学装置对物质科学前沿发展的基础性、支撑性作用，推进新物质规律、新物态研究新理论新发现的产生，加强学科交叉，催生重大新技术原理，为新材料与器件提供新的知识基础，促进对生命现象的深刻认识，为发展新型重大科学装置、推动科学前沿和各重要战略技术领域原始创新开辟新的道路。

　　数学科学领域，稳定支持基础数学研究，加强应用数学和数学的应用研究，在基础数学重点方向的核心数学问题上取得具有国际影响力的重要突破，在应用数学和探索解决国家重大需求的数学应用核心重要问题上取得新理论新方法重大成果，推动生命科学、信息科学、物质科学的变革发展，为人工智能、量子计算、智能制造、健康医学、空间技术、经济与金融安全等前沿领域实现引领性创新奠定基础。

　　空间科学领域，围绕国家空间科技发展战略任务，推动上海在空间天文学与空间物理、太阳系探测、微重力科学和空间生命科学等领域取得新发现，增强上海空间科学探索能力与空间技术竞争力，提升上海空间科技支撑应对社会经济发展重大挑战的能力和水平。

　　（上海加强中长期基础科学前瞻部署战略研究课题组）