加強“從0到1”的基礎研究，開辟新領域、提出新理論、發展新方法，取得重大開創性的原始創新成果，是國際科技競爭的制高點。
《方案》提出，在重大專項和重點研發計劃中突出支持基礎研究重點領域原創方向，持續支持量子科學、腦科學、納米科學、干細胞、合成生物學、發育編程、全球變化及應對、蛋白質機器、大科學裝置前沿研究等重點領域，針對重點領域、重大工程等國家重大戰略需求中的關鍵數學問題，加強應用數學和交叉研究，加強引力波、極端制造、催化科學、物態調控、地球系統科學、人類疾病動物模型等領域部署，搶占前沿科學研究制高點。
《方案》特別提到，要發揮國家重點實驗室的輻射帶動作用，如探索建立國家重點實驗室作為獨立責任主體申請和承擔國家科技任務的機制；支持國家重點實驗室圍繞孕育重大原始創新、推動學科發展和解決國家戰略重大科技問題，在特定優勢領域長期持續開展科技創新，在重點學科領域和關鍵技術領域形成持續創新能力；強化國家重點實驗室的獨立性和自主權；加大對國家重點實驗室穩定支持力度。
《方案》提到，要實施青年科學家長期項目。統籌利用現有渠道，聚焦重點研究方向，準備支持一批30—40歲具有高級職稱或博士學位、有志于長期從事科學研究的優秀青年科學家，瞄準重大原創性基礎前沿和關鍵核心技術的科學問題，在數學、物理、生命科學、空間科學、深?？茖W、納米科學等基礎前沿領域和農業、能源、材料、信息、生物、醫藥、制造與工程等應用基礎領域開展基礎研究。按方向選人，按人定項目。青年科學家人選由一線科學家推薦。被推薦人根據確定的重點方向提出項目。項目負責人自主確定研究內容和技術路線。對項目進行全程跟蹤、服務。承擔單位對項目團隊成員可實行年薪制等靈活分配方式。
此外，《方案》還強調要推動企業加強基礎研究，引導企業加大投入。在加強管理服務方面，《方案》提出加強組織協調和統籌實施，加大中央財政的穩定支持力度，加大地方政府和社會力量對基礎研究的投入，改進管理部門工作作風。
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