合成生物学技术应用于肿瘤研究在国内外都是刚起步的探索性工作，以深圳大学蔡志明教授为首席的“973”项目“合成生物器件干预膀胱癌的基础研究”在系统生物学的基础上，将合成生物学技术应用于肿瘤治疗研究。项目发现了部分膀胱癌关键基因及通路，并在分析相关基因网络信息基础上，利用定量可控工程体系，表征膀胱癌发生发展过程中复杂事件的共性，挖掘出许多具有潜在利用价值的膀胱癌识别和治疗的复合靶标。
物理学方面，近场光镊是基于近场光学理论建立起来的可以对微粒实现稳定捕获和操作的新技术，相较基于单光束梯度力的传统远场光镊，近场光镊克服了光学分辨率衍射极限和热效应等众多因素的限制，可以实现对纳米量级微小粒子的捕获和操控。光镊因其独特的非接触、无损伤的特性被广泛应用于生物、物理和化学领域，特别是在生物领域，已经用于对细胞、病毒、细菌和DNA分子的研究。
在化学方面，随着我国战略性新兴产业的发展，新材料成为近几年来比较热门的研究方向，通过对不同种类材料性质的探索，解决生产生活中遇到的现实难题。超级电容器是介于传统电容器与化学电源之间的一种新型储能元件，它具有充电时间短、循环寿命长、功率特性好、温度范围宽和经济环保等优势，目前在很多领域都受到广泛关注。电极材料的发展趋势主要有两个方向：材料的复合化，利用不同材料间的协同作用，通过不同材料间的复合、掺杂等方式，以期得到性能优异的电极材料；材料的纳米化，纳米级材料不仅具有较高的比表面积，而且可以改善电子、离子传输扩散路径，从而提高电极性能。
此外，我国在基础研究的若干重要前沿领域，已具有深厚的积累，在应用方面也孕育着新的突破，如暗物质、新粒子发现、河内巡天，有望深化人类对宇宙的认知，进而在人类太空探索方面会起到重要作用；在高温超导与拓扑绝缘体、量子存储器、量子调控、介尺度科学等领域，有望探索发现新的物理和化学原理并产生应用价值；在合成生物学、脑科学等研究领域，探索生命的起源和创新科学思维方法成为可能。
3、与民生相关的学科发展增速
信息科学与技术发展方兴未艾，是经济持续增长的主导力量；生命科学与生物技术迅猛发展，为改善和提高人类生活质量发挥关键作用；能源科学与技术持续升温，为解决能源问题开辟新的途径；环保领域新成果迅速增长，为应对环境问题提供新的方案。民生相关的科学技术得到大力发展，科学技术应用转化的速度不断加快。
