A inicios del año 2001, se perfiló en Fondef la necesidad de profundizar iniciativas basadas en la experiencia acumulada y la maduración de la actividad de investigación y desarrollo en el conjunto del sistema. Por ello, se coordinaron convocatorias a concursos temáticos destinados a resolver desafíos nacionales, en un sector determinado, a fin de lograr la consolidación de masa crítica y proyección internacional.
Gracias a aportes iniciales del BID, gestionados por el Ministerio de Economía, se lanzaron los siguientes programas:
-Programa Genoma en Recursos Renovables, en asociación con FDI y FIA (Corfo y Ministerio de Agricultura)
-Programa Genoma en Biominería, en asociación con FDI
Programa en Tecnologías de Información y Comunicación aplicadas a la Educación (Tic-Edu)
-Programa Hacia una Acuicultura Mundial
-Programa Marea Roja, en asociación con FDI
-Aporte Inicial a la creación del Fondo de Ciencia y tecnología en Salud, FONIS, en asociación con el Ministerio de Salud
-Programa Centro de Tecnologías de Información de Valparaíso (SEPARI), en asociación con el Gobierno regional de Valparaíso y JICA (Japón)
Estas lineas de financiamiento se encuentran cerradas para nuevas convocatorias, sin embargo, aún hay proyectos que se encuentran en ejecución y que fueron financiados bajo el marco de estas lineas temáticas.