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