上述任何一个范畴的打破性原始立异，城市为新科学系统的成立翻开空间，激发新的科技反动。而上述任何一个范畴的严重手艺打破，都有能够激发新的财产反动，为天下经济增加注入新的生机，激发新的社会变化，加快当代化和可连续开展历程。

　　在能源与资本范畴，后化石能源时期和资本高效轮回操纵时期行将降临当代科技与现代科技当代科技与现代科技。天下能源开展日趋显现出多元化、低碳化、智能化和散布式等特性。将来，在太阳能微风能转换道理与手艺、光伏发电质料系统、能源动物的选育与栽种、海底与冻土自然气水合物开辟操纵等方面有能够得到主要打破。

　　关于将来科技开展的瞻望，简而言之有三句话：信息科学手艺方兴日盛，新能源、新质料迅猛开展，性命科学、生物手艺、基因工程后发先至。总而言之是从信息时期走向生物时期，走向科技立异的新时期。

　　在根本科学成绩中当代科技与现代科技，关于宇宙演变、物资构造、认识素质的探究有能够得到严重打破。揭开暗物资天下科技名词核定、暗能量之谜，将是人类熟悉宇宙的又一严重奔腾。科学家对量子天下的探究已从“观察时期”走向“调控时期”，将在量子计较、量子通讯、量子收集、量子仿真等范畴完成变化性打破，成为处理人类对能源、情况、信息等需求的主要手腕。而探究智力的素质、理解人类的大脑和认知功用等根底科学成绩一旦得到打破，将极大深化人类对本身和天然的熟悉，激发信息与智能科技新的反动。

　　在农业范畴，食粮宁静和农副产物需求压力连续加大，高产和稳产，和高效、宁静、优良消费一直是农业科学的研讨主题。完成上述目的，请求我们在生物多样性演变历程及其机理，高效抗逆、生态农业育种科学根底与办法，养分、泥土、水、光、温与动物互相感化的机理和掌握办法，食物构造公道演变等成绩上获得打破。

　　在信息收集范畴，“互联网+”、大数据、云计较等正在引领信息手艺和财产进入一个迁移转变期。集成电路正在逐渐进入“后摩尔时期”，计较机逐渐进入“后PC时期”，互联网正在进入“后IP时期”，云计较和大数据的鼓起是信息手艺使用形式的一场变化。聪慧地球、聪慧都会、聪慧物流、智能糊口等使用手艺不竭拓展，将构成无时不在、无处不在的信息收集情况，鞭策人类消费糊口方法发作深入改动。

　　21世纪是人类新千年的开端。科学的环球化、社会化和社会的科学化，科学的穿插性、庞大性和综合性，科学、手艺与社会的亲密分离和互相感化，科学手艺增进天下战争、增进人与天然的和谐开展，这些都是21世纪科技开展的趋向和标的目的。我们曾经满怀自信心地跨入人类的新世纪，迎来环球化常识经济的新时期。

　　在生齿安康范畴，疾病诊断、医治和防备的战略、路子、办法愈加多样化、本性化，转化医学开展疾速，再生医学已现曙光，基因组学成为支流研讨范畴，体系生物学的使用和整合医学成为新兴范畴。将来当代科技与现代科技，我们要进一步掌握生齿增加，进步生齿质量，就要经由过程疾病晚期猜测诊断与干涉、干细胞与再生医学等开展，霸占影响安康的严重疾病，将防备关隘前移，走一条低本钱普惠的安康门路。

　　在先辈质料和制作范畴，环球化、绿色化、智能化是将来的开展标的目的。在将来3050年，能源、信息、情况、生齿安康、严重工程等对质料和制作的需求将连续增加天下科技名词核定，先辈质料和制作的环球化、绿色化、智能化将加快开展，制作历程的干净、高效、情况友爱日趋成为天下列国寻求的次要目的。从份子层面设想、制作和缔造新质料的智能制作，将是制作业将来开展的标的目的。智能制作与间接数字化制作的分离，将发生爆炸性的经济影响。

　　21世纪的科学面对宏大应战与活力。物理学中相对论的局域性与量子力学的全域性之间的反面谐成绩，生物学中遗传与退化的同一成绩，脑与认知科学中脑常识构造和本诘责题，天然界中宇宙、物资和性命的来源成绩，是人类带进新世纪的四大科学困难。有科学家预言，成立同一的宇宙实际天下科技名词核定，发明包涵统统的科学实际，可望在此后的一百年内变成理想。当明天下正处于新科技反动的前夕。据中国科学院构造多名院士和专家的研讨，将来能够发作严重打破的科技范畴有以下六个方面：根本科学成绩、能源与资本范畴、信息收集范畴、先辈质料和制作范畴、农业范畴、生齿安康范畴。