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2000年12月6日，国家纳米技术产业化基地（简称国家纳米基地）在天津开发区建立。旨在依托纳米技术成果，孵化和培育科技型企业，促进中国纳米技术及相关产业迅速发展。2003年6月23日，国家纳米基地向党中央、国务院提交《关于创建国家纳米技术工业研究院并享受相应创新政策的请示》。2003年7月1日，中共中央总书记胡锦涛、国务院总理温家宝分别对报告作出批示，要求科技部研究落实。是年9月10日，胡锦涛、温家宝等国家领导人对科技部提出的有关意见进行批示。2005年5月13日，获国务院批准，国家纳米技术与工程研究院（简称国家工研院）成立。此院系国家纳米科学中心下属的独立事业法人单位，挂靠中国科学院。国家纳米科学中心侧重纳米技术基础研究；国家纳米基地侧重研发技术成果转化。
  国家工研院主要研究项目包括：纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学汇聚技术，重点发展纳米技术与仿生、人工智能的汇聚技术，运用有特定性能的纳米材料或纳米机构，创造新原理和新器件，发展应用在医学和生命科学研究上的新检测方法与治疗手段；纳米结构与性能的表征方法、微纳米结合的加工手段研究及其设备研发，重点发展先进的纳米材料和纳米结构的表征方法和检测仪器，以及先进的纳米材料的纳米结构的加工手段及其设备；提升支柱产业的集成化纳米应用技术，在安全、健康、能源、环境、资源、农业、信息等重大领域取得进展，并重点发展提升支柱产业竞争能力的集成纳米应用技术。