为揭示微观世界的奥秘，人类一方面在更小尺度、更极端条件下研究更深层次物质结构和相互作用，一方面在原子分子层次研究包含大数量个体组元所"演生"的新奇现象和规律，以及物质的组成、性质、结构和新物质的创制。同时，尖端技术、先进仪器和高水平大科学装置也已成为物理、化学及交叉前沿研究的强大支撑。

中国科学院在上述领域持续耕耘，取得了一系列引领国际的重大科技成果。