纳米生物效应与安全性、先进纳米生物技术、纳米生物材料与药物、神经与脑科学、纳米免疫、有机与宏观纳米材料的规模制备及其应用、纳米系统与宏观体系集成的界面研究等、纳米催化计算、新型光电、能源材料/器件物性计算、纳米生物界面效应计算等、先进极限纳米加工、基于先进加工技术的新型纳米器件等、多级次纳米结构的精细分析、纳米光电性能的精密测量、纳米器件的原位工况表征技术、超快光谱与载流子成像（应用出口：半导体材料精密测量、微纳光电互联等）、基于新型纳米光子材料和结构设计的光场调控等、微纳米传感器、微纳米功能器件、微纳生化分析（应用出口：生物医学检测等）、人工智能及其在新材料领域的应用等