为引导科研人员围绕“四个面向”凝练科学问题，提升科研选题质量，国家自然科学基金委员会组织编写了本书。
全书以科学基金资助创新实践为基础，以“鼓励探索，突出原创；聚焦前沿，独辟蹊径；需求牵引，突破瓶颈；共性导向，交叉融通”四类科学问题属性为框架，以科研人员发现问题、凝练方向、勇于探索的心路历程为主线，以学术同行的点评和管理人员的观察为视角，汇集科技界各方智慧，形成了凝练科学问题案例共81个，为科研人员凝练科学问题提供参考。
本书适合从事基础研究的科研人员、科研管理人员、科技政策领域研究人员，以及有志于从事科学研究的研究生和青年学者阅读。

第一篇 鼓励探索 突出原创
一、结构超滑
二、暗物质粒子的实验研究
三、正反原子核物质的不对称性
四、单原子催化
五、铜表面抗氧化防腐的分子机制
六、地质新时代的人类世：时限、特征与影响
七、钒同位素高温下的分馏机制、储库组成及重要应用
八、深部原位岩石力学理论和技术
九、面向软件开发的群体智能调控机理
十、?鱼吸附机理及其仿生
十一、血液肿瘤的细胞异质性及其演化研究
十二、病证结合的生物网络基础研究
第二篇 聚焦前沿 独辟蹊径
一、拟周期驱动的双曲系统的动力学结构
二、数据与机理的融合计算
三、分布式微剂量CT创研中的科学问题与解决
四、软材料与生物软组织
五、致密天体快速变化的天体物理机制
六、宇宙学距离的几何测量
七、双星演化的基本过程
八、精确求解量子多体问题
九、自由基化学反应的机制与功能
十、新型无机倍频晶体材料的化学创制
十一、神经元兼容的活体化学测量
十二、全新回声定位哺乳动物类群猪尾鼠的发现及其适应机制
十三、机械力感受与离子通道门控机制
十四、锰元素，天然免疫的“传令兵”——锰元素调节免疫应答的发现与应用探索
十五、活细胞糖代谢的高时空分辨探测及解析技术
十六、基于植物群落功能性状的生态系统生产力时空变异预测
十七、细菌耐药性的形成机制与控制原理
十八、青藏高原冰川消融输出汞的过程通量及其环境效应
十九、土壤-水稻系统镉同位素分馏特征及迁移转化机理模型
二十、石墨烯纤维结构功能一体化
二十一、全光谱太阳能梯级耦合利用方法
二十二、场调控拓扑磁性材料、物理和器件原理研究
二十三、大规模移动边缘网络智能协同感知-接入-处理理论与方法
二十四、阿秒脉冲的产生及应用
二十五、交换移植效率的非渐近分析
二十六、基于中国情境的实物期权公司估值理论：理论重构与现实应用
二十七、资源分配中的虚拟价格机制
二十八、自噬绑定化合物特异性降解生物大分子及细胞器
二十九、基于三维微流控芯片平台定量检测肿瘤特异性外泌体
三十、动脉粥样硬化性心血管疾病系统流行病学研究
三十一、石墨烯大面积制备
第三篇 需求牵引 突破瓶颈
一、大型可展开柔性空间结构的动力学与控制
二、基于铌酸锂导电畴壁的pn结及其光探测应用
三、分布式X射线源静态CT成像及其安检应用研究
四、生命过程中外源污染物的识别与追踪
五、益生菌对食品中有害重金属的生物减除机制分析
六、草莓果形调控的分子机制研究
七、GNSS高精度定位质量控制理论与方法
八、如何解决数值化学天气预报中的关键科学与技术难题
九、目标观测算法研究及其在海洋观测系统设计中的应用
十、涂层/基体异质界面相容性实现方法及作用机制
十一、高密度高可靠电子封装中多物理场耦合的应力-应变演化规律
十二、强多径、快时变海洋信道下可靠水声通信理论与方法
十三、医用可交互人体器官数字模型构建问题
十四、Ge沟道CMOS迁移率增强机制和方法
十五、不正常航班恢复问题
十六、慢性病管理个性化筛查、预测与控制
十七、经济系统中的能源效率测度问题
十八、多灾种耦合的非线性风险量化问题
十九、生物大分子药物体内高效递释系统
二十、人体肺部结构和功能的无损、定量、精准的医学影像研究
二十一、航天极端环境机体应激与防护策略
二十二、动态博弈情况下无人集群系统的协同决策与控制
二十三、航空光电成像的运动补偿与控制
二十四、跨介质仿生机器人机构/结构/表面融合设计理论
二十五、网络化视频信号的资源受限编码原理与适配协作传输机制
第四篇 共性导向 交叉融通
一、纳米粒子-细胞界面作用的物理机制和调控策略研究
二、生物大分子动态修饰与化学干预
三、电化学合成氨中的氮气活化和竞争反应的抑制
四、基于生物电/磁特性和铁/钙代谢研究电磁场对骨重建作用的生物电磁学机制
五、肿瘤耐药的系统动力学机制
六、城市交通时空韧性标度律
七、基于pre-gB结构及其受体互作的EB病毒新型疫苗设计
八、框架核酸分子机器
九、物理本质和计算机体系结构中局部性的统一建模
十、濒危药材独特疗效物质研究
十一、生理和病理状态下运动系统组织细胞亚群和微环境构成及其互作
十二、复杂人机紧耦合系统人因安全的影响机制与保障原理
十三、海岸带环境变迁与文化文明演替