战略性先导科技专项是
中国科学院在中国至2050年科技发展路线图战略研究基础上，瞄准事关我国全局和长远发展的重大科技问题提出的，集科技攻关、队伍和平台建设于一体，能够形成重大创新突破和集群优势的战略行动计划。是
“创新2020”的重要组成部分，分为前瞻战略科技专项(A类)和基础与交叉前沿方向布局(B类)两类。
2010年3月31日，国务院第105次常务会议审议了我院关于
知识创新工程2020跨越发展的汇报，决定继续深入实施知识创新工程，这标志着我院进入以整体跨越为奋斗目标的崭新发展阶段。全院深入学习贯彻国务院常务会议精神，科学谋划，系统评估，扎实推进，高质量完成创新三期目标任务，“创新2020”启动实施取得重大进展。战略性先导科技专项建设取得实质性进展，建立了先导专项策划、论证、立项、管理、评估验收的完整程序和规范。组织数百名科技与管理专家多次深入研讨，首批推进的8个先导专项科技目标和技术路线更加清晰，与国家科技计划更相衔接，组织管理体制机制更加明确。组织咨询评议和论证，广泛听取国家有关部门领导、院内外战略科技专家和管理专家意见，国家有关部门和专家们充分肯定了实施战略性先导科技专项的重大意义，一致认为首批推进的8个先导专项都具有战略性、基础性、前瞻性和先导性，中国科学院完全有基础、有能力、有条件组织实施好战略性先导科技专项。B类先导专项国家数学与交叉科学中心正式成立，未来先进核裂变能、空间科学、干细胞与再生医学研究、应对气候变化的碳收支认证及相关问题等4个A类先导专项正式立项。面向感知中国的
新一代信息技术研究、低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范、深部资源探测核心技术研发与应用示范3个A类先导专项预启动。
2011，中科院认真抓好战略性先导科技专项的组织策划与管理。制定先导专项管理办法和若干管理细则，建立策划立项、过程管理、评估、经费和人员管理等制度体系。进一步明晰A类和B类先导专项各自的定位与重点，建立健全适合各自特点的组织管理模式。已立项的4个A类先导专项经费纳入财政预算。3个预研的A类先导专项已完成实施方案制定和经费预算评审。组织策划11个新的B类先导专项，进行国家层面的咨询论证，确定一批候选项目。认真抓好已启动先导专项实施。
干细胞与再生医学研究先导专项，在干细胞基础前沿理论、体细胞重编程技术、组织工程修复产品和干细胞临床应用标准等方面取得重要进展。未来先进核裂变能先导专项，完成ADS加速器子系统物理方案等的初步设计和部分关键部件样机，形成2兆瓦钍基熔盐堆的初步设计草案。空间科学先导专项，成立国家空间科学中心，完成
硬X射线调制望远镜卫星工程立项，启动量子科学实验卫星、暗物质粒子探测卫星的工程研制。应对气候变化的碳收支认证及相关问题先导专项，在样品和数据采集与分析、气溶胶、观测网络建设、模式构建等方面取得重要进展。国家数学与交叉科学中心，形成跨所、跨部门的研究队伍，多学科交叉研究取得进展。
中科院2012年度工作会议明确提出，2020年度需重点抓好的八项工作第一项就是“加快部署实施先导专项”，具体目标为：“已启动的先导专项，要落实责任，强化管理，保证质量和进度。加快推进3个预研的A类先导专项立项和实施，建立健全专家系统，完善组织实施方案，分解目标任务，明确分工和责任；加强与国家有关部门沟通，尽快落实国家财政预算。经过咨询评议委员会评议的11个候选B类先导专项，要进一步明确研究内涵、制订实施方案，上半年遴选若干个先行启动。坚持国家需求和重大创新目标牵引，与国家各类科技计划相衔接，再策划遴选若干先导专项，争取2012年完成‘创新2020’确定的10个左右A类先导专项立项工作。”