背景
2008年度國家最高科學技術獎的中國工程院院士王忠誠和中國科學院院士徐光憲早在建國初期，中國就建立起了國家科技獎勵制度。1999年，中國對科技獎勵制度進行了重大改革。取消了部門設獎，加大了國家科技獎的獎勵力度，並且增設國家最高科學技術獎，以國家名義對為科學技術發展作出傑出貢獻的科學家給予最高獎勵。這些變化讓國家科學技術獎勵大會的“含金量”越來越高，也意味著國家對原始創新、自主創新越來越重視。
頒發獎項
國家最高科學技術獎、國家自然科學獎、國家技術發明獎、國家科學技術進步獎、中華人民共和國國際科學技術合作獎。
國家最高科技獎每年授予人數不超過兩名，而且獲獎者必須是在當代科學技術前沿獲得重大突破或者在科學技術發展中有建樹的，在科學技術創新，科學技術成果轉化和高技術產業當中也創造出了巨大經濟效益或者社會效益的，這樣的科學家，獲得者的獎金是500萬元人民幣。
國家自然科學獎授予在基礎研究和套用基礎研究中闡明自然現象、特徵和規律，作出重大科學發現的公民；
國家技術發明獎授予運用科學技術知識做出產品、工藝、材料及其系統等重大技術發明的公民；
國家科學技術進步獎授予在套用推廣先進科學技術成果，完成重大科學技術工程、計畫、項目等方面，作出突出貢獻的公民、組織；
中華人民共和國國際科學技術合作獎授予對中國科學技術事業作出重要貢獻的外國人或者外國組織。
評價指標
國家科技獎勵的評審工作是嚴格按照國務院頒布的《國家科學技術獎勵條例》和《實施細則》，以及不同獎種的評價標準來進行的，將申報項目完成時間由過去的一年改為三年以上，主要目的還是確保項目在實踐當中得到很好的檢驗和套用。
意義
科技獎勵大會特別突出了對自主創新和原始創新成果的重視，特別突出了學科的交叉和協作，特別突出了與生產和生活的結合，特別突出了科技成果的產業化。這些積極導向極大地鼓勵了科研院所和企業自主創新的激情和熱情，激勵科研工作者加強彼此合作、通過學科交叉開啟創新思路，同時也使科研工作者更加注重成果的產業化和實用性。
歷屆獲獎人士
在2000年度國家科學技術獎勵大會上，首屆國家最高科學技術獎授予了數學家吳文俊和雜交水稻專家袁隆平，他們每人獲得500萬元獎金。
2001年度的國家最高科學技術獎頒發給兩院院士、北京大學計算機科學技術研究所王選，和中國科學院半導體研究所黃昆院士。
2002年度，為中國高性能計算機趕超世界先進水平作出了卓越貢獻的計算機專家金怡濂院士，獲得了國家最高科學技術獎。引人注目的是這一年產生了國家自然科學獎一等獎，這是1997年以來，該獎項連續四屆空缺後首次評出。
2003年度的國家最高科學技術獎授予了環境學專家劉東生和中國載人航天工程總設計師王永志。2003年國家科技進步獎還增設了特等獎，獲此殊榮的是載人航天工程。
2004年度國家科學技術獎包括300個項目。國家最高科學技術獎首次出現了空缺，而連續空缺6年的國家技術發明獎一等獎終於有了得主。這一獎項分別被中南大學黃伯雲課題組和西北工業大學張立同項目組摘取，這兩項成果都屬於新型複合材料的重大原創成果。此外，同樣體現中國原始創新能力的國家自然科學獎一等獎再度空缺。
在2005年度國家科學技術獎勵大會上，國家最高科學技術獎一改上屆空缺的局面，中國現代氣象科學專家葉篤正院士和中國肝臟外科專家吳孟超院士一起登上了最高領獎台。值得關注的是，體現中國原始創新能力的國家自然科學獎一等獎再度空缺。7套科普作品獲得了國家科技進步獎，這也是中國首次為科普作品頒發國家科技獎。這一年中，海外學成歸國的科學家表現十分突出。在國家自然科學獎中，73.7%的獲獎項目的第一完成人是海外歸國人員。
2006年度國家最高科學技術獎授予了中科院院士、農業專家李振聲。
2007年，兩名科學家---獲中國國家最高科學技術獎，中國煉油催化套用科學的奠基人閔恩澤院士和著名植物學家吳征鎰院士獲此殊榮。
2008年度國家最高科學技術獎頒發給了中國工程院院士、北京市神經外科研究所所長、北京天壇醫院名譽院長王忠誠和中國科學院院士、北京大學教授徐光憲。
歷屆國家最高科學技術獎獲獎者
| 年份 | 獲獎人 | 簡介 | 主要貢獻 |
| 2000年度 | 吳文俊 | 數學家。中國科學院院士，第三世界科學院院士，中國科學院系統科學研究所副所長、名譽所長、研究員。 | 在拓撲學和數學機械化領域，特別是幾何定理的機器證明方面的世界性貢獻。 |
| 袁隆平 | 水稻育種專家。中國工程院院士，中國國家雜交水稻工作技術中心主任，湖南農業大學教授，中國農業大學客座教授，美國科學院外籍院士。 | 在雜交水稻育種理論與實踐上的重大突破。 | |
| 2001年度 | 王選 | 計算機專家。生前曾任中國科學院院士，中國工程院院士，北京大學教授，北大方正技術研究院院長，方正控股有限公司董事局主席。 | 漢字雷射照排系統的創始人，為中國新聞出版事業的計算機化奠定了基礎。 |
| 黃昆 | 物理學家。生前曾任中國科學院院士，第三世界科學院院士，瑞典皇家科學院外籍院士，北京大學教授。 | 中國的固體物理學和半導體物理學的奠基人之一，取得了世界級的理論成就。 | |
| 2002年度 | 金怡濂 | 高性能計算機專家。中國工程院院士，國家並行計算機工程技術研究中心主任。 | 中國巨型計算機事業的開拓者之一，對中國高性能計算機的發展做出了重大貢獻。 |
| 2003年度 | 劉東生 | 地球環境科學專家。中國科學院院士，中國科學院地質與地球物理研究所研究員。 | 在中國的古生物學、古地質學、環境地質學特別是黃土研究方面的原創性研究。 |
| 王永志 | 航天技術專家。中國工程院院士，中國載人航天工程總設計師。 | 中國載人航天事業的開創者之一，成功實現中國首次載人航天（2003年10月16日，神舟五號航天船）。 | |
| 2004年度 | 空缺 | ||
| 2005年度 | 葉篤正 | 大氣物理學家。中國科學院院士，中國科學院大氣物理研究所名譽所長。 | 在全球氣候變化領域的重大系統創見。 |
| 吳孟超 | 肝膽外科專家。中國科學院院士，中國人民解放軍第二軍醫大學東方肝膽外科醫院院長。 | 在肝膽外科手術實踐中取得的重大突破與理論成果。 | |
| 2006年度 | 李振聲 | 小麥育種專家。中國科學院院士，第三世界科學院院士，中國科學院遺傳發育所研究員。 | 在小麥遺傳與遠緣雜交育種、染色體工程育種及黃淮海平原中低產田改造與治理中的貢獻。 |
| 2007年度 | 閔恩澤 | 石油化工催化劑專家，中國科學院院士。 | 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院學術委員會主任、高級工程師。曾任國家自然科學基金委員會“九五”重大基礎研究項目“環境友好石油化工催化化學和反應工程”的主持人。開發化纖單體己內醯胺的製造技術，取得長足進展 |
| 吳征鎰 | 植物學家，中國科學院院士。 | 在植物分類研究中，發現並發表了1300個以上新分類群(植物亞科、族、組等新等級不下10個，新屬10個)，在國際植物分類學研究領域中產生了重要的影響。從事以中國植物為中心的東亞植被和區系研究，研究生物多樣性，編著了大量文獻 | |
| 2008年度 | 王忠誠 | 神經外科專家，中國工程院院士。 | 中國神經外科開拓者之一。 |
| 徐光憲 | 化學家，中國科學院院士。 | 在稀土元素分離以及套用中做出重要貢獻。 | |
| 2009年度 | 谷超豪 | 我國著名數學家，中科院院士，國際教育研究院院士，教授。 | 國家基礎研究重大項目“非線性科學”首席科學家，教育部數學和力學指導委員會主任。 |
| 孫家棟 | 運載火箭與衛星技術專家，中國科學院院士，國際宇航科學院院士。 | 中國第一枚飛彈總體、第一顆人造地球衛星、第一顆遙感探測衛星、第一顆返回式衛星的技術負責人、總設計師，是中國通信衛星、氣象衛星、資源探測衛星、北斗導航衛星等第二代套用衛星的工程總師，是中國探月工程總設計師，中國“兩彈一星”功勳科學家 | |
| 2010年度 | 師昌緒 | 中國科學院院士、金屬學及材料科學家。 | 中國高溫合金開拓者之一，發展了中國第一個鐵基高溫合金，領導開發我國第一代空心氣冷鑄造鎳基高溫合金渦輪葉片，可用作耐熱、低溫材料和無磁鐵錳鋁系奧氏體鋼等，具有開創性。多次參加或主持制訂我國有關冶金材料、材料科學、新材料全國科技發展規劃 |
| 王振義 | 中國工程院院士、內科血液學專家 | 從事血栓和止血研究，在國內首先建立血友病A與B以及輕型血友病的診斷方法。1980年起開始研究癌腫的分化療法。1986年在國際上首先創導套用全反式維甲酸誘導分化治療急性早幼粒細胞白血病，獲得很高的緩解率 | |
| 2011年度 | 謝家麟 | 中國科學院院士、中國粒子加速器事業開拓者和奠基人之一 | 國際著名物理學家，我國粒子加速器事業的開拓者和奠基人。20世紀80年代，領導北京正負電子對撞機的設計和建設。20世紀90年代，提出開展自由電子雷射研究的863項目建議。多次就中長期發展規劃提出重要建議和指導意見，對促進我國加速器領域的發展發揮了重大作用 |
| 吳良鏞 | 中國科學院和中國工程院兩院院士、著名建築與城鄉規劃學家 | 長期從事建築與城鄉規劃基礎理論、工程實踐和學科發展研究，針對我國城鎮化進程的特點，創立了人居環境科學及其理論框架。提出了以人為核心的人居環境建設原則、層次和系統，發展了區域協調論、有機更新論、地域建築論等創新理論 | |
| 2012年度 | 鄭哲敏 | 中國科學院和中國工程院兩院院士、著名力學家、爆炸力學專家 | 提出了流體彈塑性體模型和理論，並在爆炸加工、岩土爆破、核爆炸效應、穿甲破甲、材料動態破壞、瓦斯突出等方面取得重要成果。倡導海洋工程力學、材料力學性能、環境災害力學的研究，創建了中國科學院力學研究所非線性連續介質力學實驗室 |
| 王小謨 | 中國工程院院士、雷達工程專家 | 從事雷達科研30餘年，設計研製了多種型號具有國際先進水平的雷達，尤其在三坐標雷達和低空雷達方面卓有建樹，為國家創造出較大的經濟效益，為軍事電子工業的發展做出了重大貢獻 | |
| 2013年度 | 張存浩 | 中國科學院院士、中國科學院大連化學物理研究所專家 | |
| 程開甲 | 中國科學院院士、中國人民解放軍總裝備部專家 |
