在2011年度国家科学技术奖励中，中国科学院高能物理研究所谢家麟院士获得最高科技奖;中科院作为第一完成人或完成单位获自然科学奖二等奖13项、技术发明奖二等奖6项、科技进步奖二等奖12项;中科院推荐的日本东京大学教授岩本爱吉、美国华盛顿大学教授斯蒂芬•波特、澳大利亚昆士兰大学教授逯高清，以及上海市推荐的中国科学院—马普学会计算生物学伙伴研究所首任执行所长、德国比勒菲尔德大学顾问德乐思教授获国际科技合作奖。全院总计获奖36项(人)。
附：中科院获2011年度国家科技奖项目(专用项目除外)
| 序号 | 项目名称 | 第一完成单位 | 奖种及等级 |
| 1 | 流体力学与量子力学方程组的若干研究 | 数学与系统科学院 | 自然奖二等 |
| 2 | 薄膜/纳米结构的控制生长和量子操纵 | 物理所 | 自然奖二等 |
| 3 | 轻元素新纳米结构的构筑、调控及其物理特性研究 | 物理所 | 自然奖二等 |
| 4 | 引力体系动力学和热力学性质及其内在联系的研究 | 理论物理所 | 自然奖二等 |
| 5 | 超临界流体、离子液体及其混合体系相行为与分子间相互作用研究 | 化学所 | 自然奖二等 |
| 6 | 催化材料的紫外拉曼光谱研究 | 大连化学物理所 | 自然奖二等 |
| 7 | 中国东部燕山期花岗岩成因与地球动力学 | 地质与地球物理所 | 自然奖二等 |
| 8 | 华北及邻区深部岩石圈的减薄与增生 | 广州地球化学所 | 自然奖二等 |
| 9 | 典型持久性有毒污染物的分析方法与生成 | 生态环境中心 | 自然奖二等 |
| 10 | 多倍体银鲫独特的单性和有性双重生殖方式的遗传基础研究 | 水生生物所 | 自然奖二等 |
| 11 | 《中华人民共和国植被图(1:100 万)》的编研及其数字化 | 植物所 | 自然奖二等 |
| 12 | 近红外光激发下高阶多光子上转换过程及其强紫外上转换光发射的研究 | 长春光学精密机械与物理所、吉林大学 | 自然奖二等 |
| 13 | 介孔基复合材料设计合成、非均相催化性能与应用探索 | 上海硅酸盐所 | 自然奖二等 |
| 14 | 高可靠性氮化镓基半导体发光二极管材料技术及应用 | 上海技术物理所 | 发明奖二等 |
| 15 | 高密度集成、高光束质量激光合束高功率半导体激光关键技术及应用 | 长春光学精密机械与物理所 | 发明奖二等 |
| 16 | 基于力传感的人体运动信息在线获取方法与现场训练指导系统 | 合肥物质科学院 | 发明奖二等 |
| 17 | 室温催化氧化甲醛和催化杀菌技术及其室内空气净化设备 | 生态环境中心 | 发明奖二等 |
| 18 | 全高程、全天时大气探测激光雷达 | 武汉物理与数学所 | 发明奖二等 |
| 19 | 丹参多酚酸盐及其粉针剂 | 上海药物所 | 发明奖二等 |
| 20 | 高质量晶体元器件和模块与全固态激光技术 | 福建物质结构所 | 进步奖二等 |
| 21 | 智能语音交互关键技术及应用开发平台 | 中国科学技术大学 | 进步奖二等 |
| 22 | 面向安全监控的视频内容理解技术与应用 | 自动化所 | 进步奖二等 |
| 23 | 网络软件基础架构平台（网驰ONCE）技术和系统 | 软件所 | 进步奖二等 |
| 24 | 陆地生态系统变化观测的关键技术及其系统应用 | 地理科学与资源所 | 进步奖二等 |
| 25 | 大气环境综合立体监测技术研发、系统应用及设备产业化 | 合肥物质科学院 | 进步奖二等 |
| 26 | 干旱荒漠区土地生产力培植与生态安全保障技术 | 新疆生态与地理所 | 进步奖二等 |
| 27 | 有机固体废弃物资源化与能源化综合利用系列技术及应用 | 广州能源所 | 进步奖二等 |
| 28 | 深部盐矿采卤溶腔大型地下储气库建设关键技术及应用 | 武汉岩土力学所 | 进步奖二等 |
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