以满足器件高性能、小型化、多功能、节能环保甚至自驱动、柔性可穿戴的需求为目标，聚焦零维的量子点、一维的纳米管和纳米线、二维的石墨烯和其他二维原子晶体等材料开展研究，构建与开发柔性、多功能化、可穿戴的高性能器件，并推进产业化技术研究和技术转化。

随着新能源产业和电子技术的快速发展，人们对储能器件的性能和可靠性提出了更高的要求，重点开展可充电锂动力电池与系统，新概念电池与相关材料，可穿戴柔性储能器件，可再生能源的高效产生、转换与利用，传热及热管理材料等研究与开发，并推进产业化技术研究和转化。

主要开展材料计算与设计、结构与性能预测、材料微结构的电子显微学等研究，重点围绕晶体缺陷构型原子级可视化解析、高通量计算、机器学习、新材料的设计和预测、材料结构-性能构效关系等开展研究。

以智能/信息材料与器件、多铁性材料与新型超低功耗磁电器件、拓扑量子材料、物性及新概念器件等为目标，围绕智能压电材料、传感材料、自旋电子学材料、生物电子技术等开展研究。

随着人民生活水平的提高和老龄化社会的到来，生物医用材料变得越来越重要。该方向将重点开展组织工程材料、生物信息材料与器件、纳米药物工程、生物医用材料加工工程、仿生材料等方面的研究与开发。

瞄准集成电路“卡脖子”难题，紧跟国际科技前沿，聚焦于面向无线通信、医疗健康、物联网、人工智能、机器人等高新技术产业需求的集成电路系统以及电子系统的设计，开展科学研究和产业推广应用。

紧密结合大湾区和国家信息产业创新发展需求，围绕电子器件、电路与系统、通信与网络、信号与信息处理、信息安全、大数据分析等领域及其在物联网、智慧医学、人体运动分析、3D影视制作等方面的应用，开展前沿理论与应用技术研究。

以计算机科学与技术基础理论与核心技术为基础，融合大湾区信息产业需求，围绕互联网技术、媒体计算、网络安全、人工智能、高性能计算等领域方向开展基础理论和产业应用研究。

以行业人工智能应用为导向，拓展核心技术与创新方法，围绕智能系统、数据挖掘、模式识别、机器学习、立体视频、计算摄像、自然语言处理、智能机器人与空间机器人、工业智能系统等方面开展基础研究和产业应用。

研究内容包括超声精密加工技术与装备、制造装备性能分析与优化、表面工程技术及应用、智能化CAD/CAM技术、绿色制造、电动汽车智能电池管理系统BMS、生物制造与医疗装备等。

目前包括光学精密加工与测量平台、微纳加工平台、分析仪器研究平台和光学与光电技术研究平台四个科研平台，主要面向应用型人才培养，侧重应用技术研究。平台拥有各类仪器设备400余台套，各级洁净间800余平米。

涵盖物流与交通两个研究领域。物流领域主要包括物流系统规划、物流信息技术、物流运输、工程技术与仿真、仓储技术与设备应用、供应链管理等研究方向；交通领域主要包括交通信息工程及控制、交通运输规划与管理学科方向。学科着力开展交通系统集成控制、无人驾驶、交通流理论、交通规划等方面的研究。

文理工商大交叉、深度融合，横跨信息系统和信息器件两个方向，在当前时代数据爆炸和信息技术对社会、经济生活等各方面渗透的大背景下，利用前沿的数据科学和信息技术，探索信息技术和经济、社会等多学科的交叉领域。

细胞工程是以临床需求与医工融合为导向，以干细胞、免疫细胞、类器官、合成生物制造、基因编辑和人工智能等前沿技术为依托的工程学科，重点研究人源底盘干细胞与类器官合成生物学、数基生命模型、细胞培养与保藏技术、原位活细胞工程化技术、细胞制剂和递送技术及装备、多模态成像追踪新技术、细胞规模化智能制造技术及装备平台，推动细胞药物在恶性肿瘤、免疫疾病、神经退行性疾病等重大慢病治疗及长寿健康中的应用，加速细胞产业新质生产力发展。

健康工程是以治未病和疾病预防为导向，以循证医学、生命健康和工程科学为依托的交叉学科，重点研究健康监测和轻症评价技术与装备、基于生命大数据与人工智能的健康功能因子挖掘与评价、同一健康与抗衰老技术、健康制品合成生物制造与慢病干预技术，助力从单一的疾病治疗向“防-治-养”一体化模式转型，服务我国健康产业的高质量发展。

制药工程是以疾病治疗与康复、新药创制为导向，以生物医学、化学工程、合成生物学、人工智能、生物材料、纳米科学为依托的前沿学科，重点研究AI辅助药物设计、核酸药物新靶标发现与创制、蛋白质与酶工程新技术、中药复方分子制药新技术、特定疾病亚群新药研发、疫苗制造技术及装备、精准制剂工程、智能绿色生物制造与临床转化，构建“源头创新-绿色制造-精准治疗”的全链条创新生态，推动我国生物医药产业技术创新发展。

依托深圳市深海海洋油气开采产业发展，研发深水水下生产系统关键组件、海洋新能源发电装置、海洋工程防灾减灾工程装备等，形成支撑深圳市深海资源开发的学科专业布局。

系统开展滨海工程与技术领域的前沿性创新研究，以期解决目前深圳乃至我国沿海地区滨海工程建设亟需解决的关键科学和技术问题，实现在土木工程技术、智能建造技术与装备、工程信息化技术与系统、滨海灾害防治等方面的重大原理和技术创新。

针对深圳市在海洋开发领域面临的生物生态和环境保护方面的挑战，开展有关深海基因资源研究与利用、海洋生物多样性维持机制与利用、海洋蓝碳碳汇机制和增汇途径、海洋环境与生态过程、以及滨海生态环境修复等研究。

未来人居设计思维全球创新中心（Global Innovation Center on Design Thinking for Future Human Habitats）将面向未来人居的设计思维命题，回应全球建筑学科的转型发展需求和工程领域的创新模式变化，针对当代学科交叉创新与多学科协同的底层思维问题，以设计研究为工具开展实验性、测试性、原型性和示范性研究，重点关注策划-设计-使用的全生命周期设计思维研究、设计研究理论及关键工具方法的开发、技术与人文的思维交叉、多学科协同的接口规划与工具方法等，推动与国际顶尖建筑学科在设计思维研究上的合作交流，建立以“未来人居”为核心的设计思维和相应的工具方法支撑，未来建成世界顶级的设计思维原创引擎和智库。

具体研究内容包括：设计创新（过程）科学体系；设计规则与知识机器学习系统；建筑全计算生成系统；空间环境-行为感知系统；设计思维与空间体验脑电反馈体系；混合现实设计创新系统等。

未来城市科学及支撑技术体系（Future Urban Science and Supporting Technology System）包括“未来城市科学与规划”及“未来城市支撑技术体系”两大方向。未来城市科学与规划，将以城市规划及城市设计为基础，探索AI、Big Data、GIS和5G等新技术与现有规划设计的结合，并与其他学科交叉研究Smart City、CIM和Intelligent Traffic等，构筑新的未来城市理论和技术。未来城市支撑技术体系包括“能源研究”、“城市智能管理”和“健康城市规律和实施”三部分，其中“能源研究”将以城市低碳能源系统为研究对象，实现从以化石能源为主导逐步转向以可再生能源为主导的清洁能源结构；“城市智能管理”将以提升城市功能、保障城市安全、提高城市系统效率为目标，以智能节点构成的群智能网络计算为研究对象，研究成果将应用于建筑的智能管控、以及建立城市截取条块结构网络，全面实现城市智能化管理；“健康城市的规律和实施”将探索人居环境健康技术，着重研究影响城市健康的关键因素，进而有目的地给出技术和政策干预措施，为实现健康中国战略提供科学基础。

具体研究内容包括：城市低碳能源系统；智慧城市系统；城市信息模型CIM系统；城市智能管理系统；城市大数据5G传感与采集仿真环境；健康城市人居环境系统等。

数字建筑与智能建造（Digital Architecture and Intelligent Construction）以当前大数据、三维打印、人工智能技术在城市与建筑领域的深度介入为基础，从未来人居的需求出发，研究基于复合（流体与粉末）耗材及实用性建材（混凝土）的大尺度三维打印技术，基于传感反馈的建筑设计-建造一体化协同体系，以及基于数据分析、算法生成、计算仿真的数字城市规划、数字建筑设计及其评价方法和技术。项目重在可推广的软、硬件平台的建立与相应的建筑学知识结构的更新，将为未来城市的规划者、建筑师、建设者和管理者提供新的手段和工具。

具体研究内容包括：建筑生成、传感、反馈和协同控制中心；智能无人建造设备集成平台；地、空多栖协同建造机器人群；混凝土与复合新材料打印系统；建筑设备集成模块；机器人幕墙安装系统；复合新材料的结构加工和检测系统；三维打印建筑全生命周期5G监测系统等。

未来人居技术人文创新中心（Innovation Center for Humanity Technology of Future Human Habitats）针对未来人居中技术发展与使用端变化之间的关联与创新，面向人的认知感受、内容传达、意义塑造及人与环境交互方式的变化，基于前沿的人文研究开展设计创新，探索在认知科学、信息科学、媒体传播和智能设备之间的设计整合创新；同时将以民族建筑文化的自立与自强为指导原则，针对建筑文化的核心领域，以地域及民族的视角，结合深圳世界设计之都的打造、与双年展的国际辐射为抓手，借助全新的当代文化传播方法，建立中国建筑思想与建筑文化对外辐射的内容体系及渠道网络。

具体研究内容包括：建筑与人类学研究体系；数字人文研究体系；虚拟、增强现实人文空间环境研究等。

针对新型城镇化高质量发展、城镇生态环境质量改善的迫切需求，以城市建设-环境-自然复合生态系统调控为目标，围绕城市生态系统演变与保护、城市大气环境保护、弹性城市与多水源安全保障、无废城市与资源回收、智慧城市等方向开展基础理论和技术装备研究。

针对工业绿色改造升级、特殊环境质量改善的重大需求，以构建高端、风险最小化、资源循环型工业和安全可靠的特殊环境为目标，围绕工业大气污染防治、工业生态与水固污染协同防治、电子行业非传统超纯功能水生产、深隧和综合管廊安全保障等方向开展基础理论和技术装备研究。

针对海洋生态环境质量改善的重大需求，以陆海统筹、生态健康为目标，围绕陆地-海洋-大气交互作用与影响、海域污染控制与生态保护、海岛资源能源自足与生态维系等方向开展基础理论和技术装备研究。

针对区域生态环境联防共治和高风险病原微生物防控的重要需求，以复合污染物多介质协控及重大疫情环境健康风险防控为目标，围绕化学污染物跨介质传输与效应、病原微生物传播与生态健康安全、跨介质复合污染物防控、能源-环境-气候综合调控等方向开展基础理论和技术装备研究。

针对生态环境管理的重要需求，围绕生态服务价值核算与绿色政策、区域生态环境精准管理、绿色能源与全球气候治理等方向开展基础理论和技术装备研究。

面向深圳市乃至我国未来20年后面临的环境问题，研究宇航环境模拟与保护、气候变化对亚热带地区生态环境影响、碳中和城市与碳中和环境、深海资源开发与生态环境保护等方向开展基础理论和技术装备研究。