推動科學技術發展，建設創新型國家，成為時代的共識和行動。然而，中國建設創新型國家仍面臨諸多挑戰。
挑戰一：科技投入能否大幅增長？
中國歷史上科技投入佔GDP的比重最高是1960年的2.32％，以後逐年下降，到1998年為0.69％。2000年以後有所回升，到2004年為1.23％，但與有關法規規定的1.5％還有差距。
挑戰二：產業發展何時不再受制於人？
中國對外技術依存度高達50％，而美國、日本僅為5％左右。中國關鍵技術自給率低，占固定資產投資40％左右的設備投資中，有60％以上要靠進口來滿足，高科技含量的關鍵裝備基本上依賴進口。
挑戰三：政策能否為自主創新產品營造一片天空？
「國外的再貴也要用，國產的再好也不好用」，許多自主創新產品和技術在市場上步履維艱。自主創新產品缺乏政策環境支持，成為阻礙創新型國家戰略落到實處的一個重大問題。
挑戰四：誰來承擔創新重任？
中國雖然人才總體規模已近6000萬人，但高層次人才十分缺乏，能躋身國際前沿，參與國際競爭的戰略科學家更是風毛麟角。
挑戰五：創新指標能否成為科研指揮棒？
長期以來，許多單位以論文數量作為考核的主要指標，導致科研人員片面追求論文數量，花大量時間跑課題、要經費、寫總結，論文質量卻無法讓人樂觀。
挑戰六：浮躁之風能否剎住？
目前，功利化、工具化的科技觀還較為嚴重，以創新為主導的價值觀尚未成為普遍風尚。「官本位」等傳統文化中的消極因素，使科研成為一些人追名逐利的工具。傳統教育體制和方法也不利於創新意識的培養：重知識灌輸，輕能力培養，重趨同一致，輕標新立異。
挑戰七：企業能否成為創新主體？
國內擁有自主知識產權核心技術的企業僅為萬分之三，企業難以掌握核心技術，重引進、輕消化吸收再創新的問題一直未能有效解決。
挑戰八：資源分散重複，忽視績效，創新精神能否覓得培育空間？
目前，中國科技基礎條件資源仍然存在薄弱和分散等突出問題，成為科技、經濟發展中的瓶頸。
挑戰九：關鍵技術能否為經濟社會發展提供支撐？
面對諸多的挑戰，人們不禁要問：創新道路上的眾多瓶頸如何突破？新中國成立以來兩彈一星、載人航天、中文激光照排、超級雜交水稻等自主創新成果的軌跡給了人們以啟示。很多時候，創新實現不了，不是沒有創新能力，而是缺乏創新勇氣。創新能力是特質層面的條件，而創新勇氣是精神層面的前提，是科學技術的重要精神內涵，也是中國當代科學道德體系中的核心價值。創新能力可以在學習和實踐中培養，而創新勇氣更可貴。在當前和今後相當長時期內，自主創新的勇氣，仍然是愛國主義精神在科技界的集中體現，也是科學發現的最高準則。