智能影像组学、人脑连接组学、未来智能科学和Nano-Bio-Info-Cogn汇聚科学等。

（1）智能影像组学：面向重大恶性疾病的精准诊疗需求与世界科技前沿，围绕恶性肿瘤、慢性阻塞性肺病、神经与精神疾病等，构建覆盖临床、基因、病理、医学影像等范畴的高质量数据仓库，研究多模态大数据处理技术与方法和以深度学习为代表医学人工智能创新方法，构建早精准的疾病诊断、分层和干预临床决策支持系统，实现重大恶性疾病的自动定量表征、早精准疾病诊断、疾病亚型区分、分子分型预测、病理分型预测、疗效预测、预后预测和生存期预测等，开展上述技术方法的临床研究、示范应用和推广。

（2）人脑连接组学：基于多模态磁共振影像或EEG/fNIRS数据，构建多尺度、多参数人脑结构和功能网络，利用图论和现代网络科学，研究不同神经表型下神经单元和连接之间的相互作用与时空关系，从节点/边/社区/网络等层次开展探索，发现神经或精神疾病的网络生物标记物和病因，构建各种跨尺度的预测性脑模型。神经疾病以AD和PD为主，精神疾病包括抑郁症、分裂型人格障碍等。

（3）未来智能科学：研究人脑-机器-智能三者深度融合科技， 认识、使用、 保护和增强人脑。认识脑：以多媒体数字信息为输入，以人工智能为工具，开展认知过程、能力和状态识别预测；使用脑：通过BCI技术驱动机器精准执行动作，创造和改造世界；保护脑：通过光、电、磁、声、生化等刺激手段调控机器，保护和恢复脑结构和功能；增强脑：将机器智能与人的智能融合，实现人机混合增强智能。

（4）Nano-Bio-Info-Cogn汇聚科学：开展融合纳米(Nanotechnology)、生物(Biotechnology)、信息(Information Technology)、认知(Cognitive Science)四大前沿科技的“NBIC”汇聚科学研究。