系統生物學和計算機化制作模型
要想通過刺激生化系統來提高醫療和生物型生產，首先要明白生物化學是如何搭配在一起的。系統生物學及其計算機化制作模型，在設計治療方案中扮演著很重要的角色。計算機的使用，可以讓物質加工在更有效率地實現其設計目標的同時，對人體和環境有最小限度影響。
個性化治療和保健
全球人口已經突破70億，每個人都希望能健康長壽。但人們對資源的需求日益增多，不僅導致物價飛漲，也讓那些原本站得住腳的傳統保健方法不再可靠。不過，基因組學、蛋白質組學和代謝組學正在為我們打開個性化醫藥、營養品定制和疾病防控的大門。這些學科與合成生物學和納米技術一起，為未來醫療保健的革命奠定基礎。依靠這些技術，未來醫藥資源的緊張現象會得到緩解，醫療保健也將更加個性化。
高能量、高密度能源系統
要想實現清潔能源技術，性能更優異的電池必不可少。科學家們認為，綜合幾個目前已經比較成熟的技術，就可以為先進電力能源貯備和使用奠定基礎。其中包括納米架構的電極、固態電解液和炭性納米物質的超級電容器的高速傳遞。這些技術所具有的能源密度和能量可以支持超負荷清潔能源技術。
提高教學技術
我們需要新技術應對青少年教育中出現的問題和挑戰，讓他們了解必備的知識和技能。這對當今快速發展的和日益全球化的社會尤為重要。在教學中，個性化網絡技術使用越來越普遍，由此實現以學生為中心、培養批判性思考方式和富有創造性的教學。社交網絡的飛速發展，開放式教育軟件和網絡的觸手可及加速了課堂外學習和社會教育的發展。(新華網)