1999年7月，由遺傳發(fā)育所牽頭，我國參與了國際人類基因組計劃，成為繼美國、英國、法國、德國、日本之后的第6個參與國，也是唯一的發(fā)展中國家。2000年4月，我國提前完成了國際人類基因組計劃1%基因組序列工作框架圖，測定了第3號染色體短臂上3 000萬個堿基序列，繪制了達到99.99%覆蓋率的完成圖，為我國生物資源基因組研究及參與國際生物產(chǎn)業(yè)競爭奠定了基礎。

2000年，遺傳發(fā)育所合作參加中國超級雜交水稻基因組計劃。2001年10月，率先完成水稻（秈稻）基因工作框架圖的繪制，并免費公布數(shù)據(jù)庫。2002年12月，完成全球第一張農(nóng)作物的全基因組精細圖——秈稻基因組序列精細圖的繪制，并研制成功世界第一個覆蓋水稻全基因組的基因芯片，為保持我國在雜交水稻育種領域的國際領先地位奠定了基礎。獲2003年度中國科學院杰出科技成就獎。

2014年，動物所成功破譯了飛蝗的全基因組序列圖譜，這是迄今人類破譯的最大動物基因組，揭示了飛蝗聚群行為調(diào)控以及表型可塑性遺傳、表觀遺傳調(diào)控機制；同時圍繞種群暴發(fā)成災機制等難題，取得系列突破性進展。獲2017年度中國科學院杰出科技成就獎。

9 《中國植物志》編研及生物多樣性研究

2004年，中國高等植物資源的百科全書——《中國植物志》全部完成出版。該書由中科院（植物所、華南植物園、昆明植物所等）牽頭，歷經(jīng)我國四代植物分類學家41年（1918—1959年）準備、45年（1959— 2004年）編研，全國80余家單位的312位作者和164位繪圖人員通力協(xié)作完成。全書80卷126冊，共5 000多萬字，記載了中國維管束植物3 0 1科、3 4 0 8屬、31 142種，包括9 080幅圖版，是世界上已出版的規(guī)模最大、內(nèi)容最豐富的植物志書。獲2009年度國家自然科學獎一等獎。

《中國植物志》是植物學領域一項開拓性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、基礎性工程，是半個世紀以來中國植物學研究的標志性成果，具有重大學術價值，促進了我國植物學和生物學相關學科的發(fā)展，為陸地生態(tài)系統(tǒng)研究和植物資源開發(fā)利用提供了重要科學依據(jù)，對中國和全球生物多樣性的可持續(xù)發(fā)展作出了重大貢獻，并產(chǎn)生了深遠影響。

此前，植物所牽頭編寫的《中國高等植物圖鑒》和《中國高等植物科屬檢索表》，獲1987年度國家自然科學獎一等獎；該所關于中國蕨類植物科屬的系統(tǒng)排列和歷史來源的研究成果，獲1993年度國家自然科學獎一等獎。

在生物多樣性調(diào)查、收集保藏和保護利用方面，中科院通過戰(zhàn)略生物資源網(wǎng)絡建設，完成了植物園體系、標本館體系、生物遺傳資源庫以及生物多樣性監(jiān)測及研究網(wǎng)絡等基礎資源平臺建設，建立了較完整的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫和信息共享管理系統(tǒng)。昆明植物所牽頭于2009年建成了中國西南野生生物種質(zhì)資源庫，收集稀有瀕危種、特有種、有重要經(jīng)濟價值及科學價值的野生植物種子近8萬份，種質(zhì)資源保藏能力達到國際領先水平。發(fā)起中國植物園聯(lián)盟，實施“本土植物全覆蓋計劃”，對我國生物多樣性保護起到重要支撐。中科院戰(zhàn)略生物資源網(wǎng)絡建設及在此基礎上開展的科學研究，對促進我國生物多樣性保護、生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應對國際生物資源競爭具有重要戰(zhàn)略意義。

10 古生物研究

南京古生物所于1984年發(fā)現(xiàn)了澄江動物化石群，之后進行了長達17年、多達3萬余塊化石的大規(guī)模采集和綜合研究，取得了一系列舉世矚目的成果，第一次生動再現(xiàn)了5.3億年前海洋動物世界的面貌，為揭示“寒武紀大爆發(fā)”奧秘提供了科學依據(jù)。該成果被譽為“20世紀最驚人的科學發(fā)現(xiàn)之一”，獲2003年度國家自然科學獎一等獎。