系统生物学和计算机化制作模型
要想通过刺激生化系统来提高医疗和生物型生产，首先要明白生物化学是如何搭配在一起的。系统生物学及其计算机化制作模型，在设计治疗方案中扮演着很重要的角色。计算机的使用，可以让物质加工在更有效率地实现其设计目标的同时，对人体和环境有最小限度影响。
个性化治疗和保健
全球人口已经突破70亿，每个人都希望能健康长寿。但人们对资源的需求日益增多，不仅导致物价飞涨，也让那些原本站得住脚的传统保健方法不再可靠。不过，基因组学、蛋白质组学和代谢组学正在为我们打开个性化医药、营养品定制和疾病防控的大门。这些学科与合成生物学和纳米技术一起，为未来医疗保健的革命奠定基础。依靠这些技术，未来医药资源的紧张现象会得到缓解，医疗保健也将更加个性化。
高能量、高密度能源系统
要想实现清洁能源技术，性能更优异的电池必不可少。科学家们认为，综合几个目前已经比较成熟的技术，就可以为先进电力能源贮备和使用奠定基础。其中包括纳米架构的电极、固态电解液和炭性纳米物质的超级电容器的高速传递。这些技术所具有的能源密度和能量可以支持超负荷清洁能源技术。
提高教学技术
我们需要新技术应对青少年教育中出现的问题和挑战，让他们了解必备的知识和技能。这对当今快速发展的和日益全球化的社会尤为重要。在教学中，个性化网络技术使用越来越普遍，由此实现以学生为中心、培养批判性思考方式和富有创造性的教学。社交网络的飞速发展，开放式教育软件和网络的触手可及加速了课堂外学习和社会教育的发展。(新华网)