「母親血漿中胎兒核酸的探索與應用」為基礎醫學領域的項目，有關研究提出並證明胎兒DNA存在於母親的血漿內，這發現帶來了革命性的非創傷性產前診斷。同時，盧煜明教授更率先發現孕婦的血漿內除了有胎兒的DNA之外，還有胎兒的RNA，開創以孕婦的血漿來分析胎兒基因表達的先河，大大擴充了血漿核酸測試的應用範圍。 「有毒難降解有機污染物光催化降解機理的研究」屬於環境科學技術領域項目，利用可見光（或太陽光）光催化有效地降解有毒有機污染物（如鹵代物、二惡英、農藥、染料等），突破了目前只能用紫外光的技術限制，為國內外十分關注的環境污染問題提供了安全有效的解決方法。 國家自然科學獎是中國在自然科學領域設立的最高獎勵，以昭顯科研人員的研究成果為科學上帶來重要的發現，能推動該學科及其分支學科的發展，並在學術上為國際領先。
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