3. 纳米材料的新型表征方法与技术
发展高时间分辨、高空间分辨、原位动态的表征方法与技术，建立基于新原理的纳米表征技术和测试方法;制定相应的检测标准。
4. 新型纳米器件
探索新型纳米加工方法和集成技术，探索基于新原理、新结构的纳米器件和集成电路;研究应用目标明确的高灵敏度、高选择性纳米传感器，高性能纳米电子和光电子器件。
5. 重大疾病检测技术与生物医用纳米材料
发展重大疾病早期检测的纳米技术和纳米生物器件的原理和创新方法;研究具有重要应用前景的纳米生物医用材料及其在生物体内药效与生物学过程。
6. 新型纳米药物
治疗重大疾病的新型纳米药物，重点研究纳米技术提高候选药物的成药性，提高药效、降低毒性的原理和方法。
7. 能源纳米材料与技术
利用纳米材料与技术提高能源使用效率，发展基于纳米结构与纳米技术的安全节能新材料和新技术，探索纳米技术及材料在能源转换与存储等方面的重要应用。