面向水环境监测国家重大需求，针对无线网络微传感器芯片系统急需解决的领域前沿问题，围绕着三维微纳结构传感效应及尺度效应、敏感材料与载体相互作用机理及表面增强效应、多靶标可逆特异性响应机理与信号转换机制、能量产生及耗散机理与自循环复合换能机制等核心科学问题进行探索性研究，深入研究和认识敏感机理，探索和研究新的敏感效应和敏感方法，获得提高微纳生物化学传感器灵敏度、选择性、稳定性的科学方法与技术途径；发展微纳加工、集成与封装新方法，研制出水环境监测关键微传感单元、微弱信号检测与传输极低功耗电路、环保型长效微型电源；通过微传感单元、极低功耗集成电路、微型电源的集成，结合样品预处理微流控芯片，实现水环境监测无线网络微传感器芯片系统，突破和解决水环境现场、实时、网络化自动监测关键技术。获得一批自主知识产权和前沿性成果，造就一支具有国际水平的研究队伍，营造不断创新的环境，为使我国在传感技术领域进入国际先进和领先水平，为我国信息技术的长远发展奠定坚实的基础。