新藥創制
　　
　　砒霜治療白血病：如青蒿素一般，從砒霜中提取的亞砷酸也是中醫留下的瑰寶。哈爾濱醫科大學附屬第一醫院教授張亭棟在上世紀70年代，從黑龍江農村地區治療惡性腫瘤的中醫秘方中，發現并從砒霜提煉出三氧化二砷制成亞砷酸注射液。經過臨床試驗后，國內外醫學界確定三氧化二砷對M3型白血病治療效果明顯，先后被中國與美國藥品監管部門批準臨床使用。哈醫大第一醫院院長周晉表示，目前，醫院正在探索將亞砷酸推廣至癌性胸水、肝癌等實體瘤的治療中，這項原創科技的前景十分光明，價值巨大。
　　
　　病毒定向清除腫瘤：中山大學中山醫學院顏光美團隊發現一種名為M1的天然病毒，能精準識別、定向殺傷腫瘤細胞。一系列細胞培養與靈長動物實驗發現，M1病毒能選擇性地感染并殺死包括肝癌、結直腸癌、膀胱癌、黑色素瘤在內的多種癌細胞，而對正常細胞無毒副作用。顏光美說，目前這項原創新研究在國際上處于領先水平，爭取兩年內展開臨床試驗，并研制出原創新藥在2019年上市。
　　
　　健康保障
　　
　　國家基因庫助力基因技術：基因測序是指借助基因序列分析，鎖定個人病變基因，以此提前預防和治療，為部分重大疾病、出生缺陷、惡性腫瘤提供精準防控路徑。華大基因執行副總裁朱巖梅介紹，華大基因已開發一系列針對遺傳性疾病、腫瘤、感染性疾病的基因測序臨床檢測和診治方法，并已在世界55個國家500多家醫療機構、國內60多家三甲醫院開展了臨床應用。依托華大基因正在建設的深圳國家基因庫，一期工程即將建成投入使用。
　　
　　人體尿液中提煉干細胞：被醫學界稱為“萬用細胞”的干細胞，是當前生物再生醫學的研究前沿領域。中科院廣州生物與健康研究院院長裴端卿帶領團隊，在人體尿液中發現提取誘導生成多能干細胞，植入小鼠體內能誘導生成牙齒。研究還發現，多能干細胞還可直接誘導為神經干細胞，為神經類疾病的治療提供新途徑。裴端卿表示，今后利用尿液中提取誘導的多能干細胞，經過研究編程后輸入到身體有病受損器官，可實現人體組織器官有效修復。
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　　重點新材料
　　
　　“新材料之王”石墨烯：石墨烯是迄今為止自然界最薄、強度最高的材料，同時還有著非同尋常的導熱性和導電性，被稱為“新材料之王”。目前，中科院重慶研究院已成功制備出15英寸單層石墨烯，可運用于手機顯示觸摸屏。青島華高墨烯科技公司董事長施建新說，公司利用石墨烯特性，研發新型防彈衣，防彈插板只需17毫米就能達到甚至超過傳統產品的防彈效果，重量還可減輕20％。
　　
　　合成新材料硬度超過金剛石：天然金剛石被公認為自然界中最硬的材料，但由于熱穩定性差，導致其在切割、鉆孔等方面的應用受限。2013年，以燕山大學田永君團隊為首的中外科研團隊，采用高溫高壓技術成功地合成出納米孿晶結構立方氮化硼新材料，其硬度超過金剛石單晶。田永君表示，在立方氮化硼新材料研發基礎上，團隊在2014年成功合成出硬度兩倍于天然金剛石的納米孿晶結構金剛石塊材，并探索出一條合成高性能超硬材料的全新可靠途徑。
　　
　　人工智能和腦科學
　　
　　智能機器人(45.600,1.59,3.61%)應用廣發展快：當前新一代智能機器人研發在全球已經起步，相比傳統工業機器人，新一代智能機器人更靈活應用更廣。目前，具有自主知識產權的中文信息處理、大數據輿情分析、智能視頻監控、生物特征識別等智能科技成果已經在我國進入大規模實際應用。
　　
　　在智能機器人虹膜識別技術領域中，中科院自動化研究所掌握著世界最為核心的技術，并且多次獲得國際虹膜識別算法競賽冠軍。目前，擁有自主知識產權的虹膜識別系統解決方案和系列產品，已廣泛應用于礦山安全生產、國家安全部門、銀行客戶認證等眾多領域。
　　
　　腦科學揭示高級思維本質：加強人腦思維研究，繪制人腦活動圖譜，是人類基因組計劃后生命科學研究領域又一具有革命性意義的重大科研計劃。2005年北京師范大學成立認知神經科學與學習國家重點實驗室，從青少年腦科學入手，研究人類大腦運行機理，目前已躋身世界一流水平。
　　
　　北京師范大學校長董奇表示，目前實驗室建成了我國第一個兒童青少年心理發育的大型國家基礎數據庫。同時，提出學習“神經活動編碼一致性”和“多層級交互的學習理論”，領先于西方發達國家同類實驗室研究。