国家自然科学奖一等奖（英文名：the first prize of the State Natural Science Award ，前身为 中国科学院 科学奖 ）是国务院设立的中国自然科学领域的最高奖项，旨在表彰在基础研究和应用基础研究领域，阐明自然现象、特征与规律，取得重大科学贡献的中国公民。
1956年，“中国科学院科学奖”第一次颁发， 华罗庚 、 吴文俊 、钱学森凭借各自独立完成的研究成果，分别获得首届“中国科学院科学奖” 一等奖 。受历史因素影响，该奖项一度停颁，直至1982年恢复评选，并正式更名为 “国家自然科学奖一等奖”。 进入21世纪后，国家自然科学奖一等奖多次出现空缺现象。 2006年， 闵乃本 领衔完成的《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》获国家自然科学奖一等奖。 2007年至2012年，国家自然科学奖一等奖只颁出过一次。 2018年1月，2017年度国家自然科学奖一等奖迎来“双响”—— 唐本忠 院士为第一完成人的“聚集诱导发光”和李家洋院士为第一完成人的“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”两项成果同时获此奖项。 2026年7月8日， 国家自然科学奖 评选结果揭晓，由 北京大学 王恩哥 、 江颖 、李新征、 徐莉梅 、 高毅勤 团队完成的水的 氢键 强度及 动力学 过程全量子效应研究荣获国家自然科学奖一等奖。
国家自然科学奖一等奖由国务院颁发证书与奖金。奖项候选人须为推荐材料附件所列8篇代表性论文或专著的主要作者。
历史沿革
1956年，“中国科学院科学奖”第一次颁发， 华罗庚 、 吴文俊 、钱学森凭借各自独立完成的研究成果，分别获得首届“中国科学院科学奖” 一等奖 。由于历史原因，这个奖项一度暂停，直到1982年才再度颁奖，并改称“国家自然科学奖一等奖”， 这一年，国家自然科学奖一等奖共颁给了7个大项目， 陈景润 的 哥德巴赫猜想 研究、李四光领衔的《大庆油田发现过程中的地球科学工作》都在其中。1987年，国家自然科学奖一等奖被颁给了11个不同的项目。进入21世纪以来，国家自然科学奖一等奖常常出现空缺现象。 2006年， 闵乃本 领衔完成的《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》获国家自然科学奖一等奖，这也是自1999年国家奖励制度改革以来中国内地高校独立完成的首个国家自然科学一等奖。 2007年至2012年六年间，国家自然科学奖一等奖只颁出过一次。
2016年1月8日， 2015年度国家科学技术奖 颁奖典礼在人民大会堂举办，其中“多光子纠缠及干涉度量”项目获得2015年度国家自然科学奖一等奖。 2017年1月9日，2016年度国家自然科学奖一等奖颁给了“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”。 自然科学奖 作为国家科学技术奖五项奖项之一，为中国自然科学领域的最高奖，这是继2013年铁基 高温超导 和2015年多光子纠缠相继获得国家自然科学 一等奖 之后，又一物理学领域的重大成果问鼎该奖项。 2018年1月，2017年度国家自然科学奖一等奖迎来“双响”—— 唐本忠 院士为第一完成人的“聚集诱导发光”和李家洋院士为第一完成人的“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”双双折桂。其中，“聚集诱导发光”研究被学界评价为 香港特别行政区 和内地科研交流融合的典范。 2019年1月8日，由 清华大学 教授、中国科学院院士 薛其坤 领衔的清华大学和中科院物理所实验团队在量子反常 霍尔效应 研究中取得的突破性成果，获得2018年度国家自然科学奖一等奖。
2020年12月1日起，国务院修订后的《 国家科学技术奖励条例 》正式施行。 2026年7月8日， 国家自然科学奖 评选结果揭晓，共评选出258个项目和11名科技专家。由 北京大学 王恩哥 、 江颖 、李新征、 徐莉梅 、 高毅勤 团队完成的水的 氢键 强度及 动力学 过程全量子效应研究荣获国家自然科学奖一等奖。该成果依托 怀柔科学城 轻元素 量子材料 交叉平台深化完成，攻克了困扰学界百年的水与冰量子效应科学难题，是中国凝聚态物理基础研究领域取得的重大原创性突破。
奖项设置
国家自然科学奖一等奖作为国家科学技术奖五项奖项之一，为中国自然科学领域的最高奖，旨在奖励那些在基础研究和应用基础研究领域，阐明自然现象、特征和规律，做出重大科学贡献的中国公民。此前， 华罗庚 、 吴文俊 、钱学森等均获此殊荣。
国家自然科学奖一等奖每年评审一次， 但常常出现空缺现象。2007年至2012年六年间，国家自然科学奖一等奖只颁出过一次。
评选流程
评选考核
1.前人尚未发现或者尚未阐明：该项自然科学发现为国际首次提出，或者其科学理论在国际首次阐明，且主要论著为国际首次发表。
2.具有重大科学价值：该发现在科学理论、学说上有创见，或者在研究方法、手段上有创新；对于推动学科发展有重大意义，或者对于经济建设和社会发展具有重要影响。
3.得到国际自然科学界公认：主要论著已在国际公开发行的学术刊物上发表或者作为学术专著出版三年以上，其重要科学结论已为国际同行在重要国际学术会议、公开发行的学术刊物，尤其是重要学术刊物以及学术专著所正面引用或者应用。
候选人的条件
国家自然科学奖一等奖候选人应当是推荐书附件提交的8篇代表性论文或专著的主要作者，并具备下列条件之一：
1.提出总体学术思想、研究方案；
2.发现重要科学现象、特性和规律，并阐明科学理论和学说；
3.提出研究方法和手段，解决关键性学术疑难问题或者实验技术难点，以及对重要基础数据的系统收集和综合分析等。
评价指标
是否属于科学发现：指该项科学发现是否为国际首次提出，或其科学理论在国际首次阐明。属于首先发现或首先阐明1分，不属于首先发现或首先阐明0分。
奖项奖励
国家自然科学奖一等奖由国务院颁发证书和奖金。
历届名单
1956年
1982年
1987年
1989年
1993年
1997年
2002年
2003年
2006年
2009年
截至2018年3月，《 中国植物志 》是世界上最大型、种类最丰富的一部著作，全书80卷126册，5000多万字。记载了中国301科3408属31142种 植物的科学名称、形态特征、生态环境、地理分布、经济用途和物候期等。该书基于中国80余家科研教学单位的312位作者和164位绘图人员80年的工作积累、45年艰辛编撰才得以最终完成。
2013年
2014年
2015年
2016年
由 中国科学院高能物理研究所 王贻芳 主导的“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”项目荣获2016年度国家自然科学奖一等奖。该成果论文发表后，国际著名科学杂志和媒体发表报道与评论上百篇。美国《科学》杂志将其评为2012 年十大科学突破之一，并称“如果大型强子对撞机的研究人员没有发现标准模型之外的新粒子，那么中微子物理可能是粒子物理的未来， 大亚湾 的实验结果可能就是标志着这一领域起飞的时刻”。“因在中微子振荡上的基础性发现与探索，揭示了超越甚至远远超越粒子物理标准模型的新前沿”，大亚湾实验合作组及其负责人与另外4个实验组分享了2016年度 基础物理学突破奖 。大亚湾实验合作组由来自中国大陆、美国、 俄罗斯 、 捷克 、中国香港和中国台湾的38个研究机构、约270名研究人员组成。其中约150人来自境内单位的16个高校和研究所。
2017年
2018年
2019年
在 周其林 院士带领下，该团队经过20年探索，发现了一类全新的手性 螺环 配体 骨架结构，在此基础上，发展了一系列手性螺环催化剂，这些手性螺环催化剂具有广谱性，在许多不对称催化反应中都表现出优于其他手性催化剂的催化活性和对映选择性。例如，手性螺环 铱催化剂 在多种不饱和 羧酸 的不对称催化 氢化 反应中，都保持了目前最高的催化活性和对映选择性记录，在酮的不对称氢化反应中，更是取得了450万的催化转化数，成为迄今为止最高效的手性催化剂；手性螺环铜和 铁催化剂 解决了金属 卡宾 对杂原子- 氢键 不对称插入反应的对映选择性低下的难题，将其发展成为具有很高选择性的反应。手性 螺环 催化剂的发现和应用，将手性分子的合成效率提高到一个新高度。这些催化剂被国际同行称为“周氏催化剂”，已成为合成化学中一个不可或缺的工具，不仅被用于200多种不对称合成反应，还被制药公司用于多种手性药物的生产。
2020年
2023年
“拓扑电子材料计算预测”是由 方忠 院士领导研究团队历时近10年攻关取得的项目成果，使得中国在拓扑物态研究领域领先世界。其主要科学发现包括三个方面：
一是成功发现首个量子反常 霍尔效应 绝缘体 ，创新性提出在拓扑绝缘体中产生长程铁磁序的新机理和调控磁性绝缘体产生非零 陈数 的新方案，为实现量子反常霍尔效应绝缘体提供了一个切实可行的方案。目前，国际上多个实验组精确地在该材料体系中观测到量子反常霍尔效应，证实了理论预言。
二是成功发现首个狄拉克半金属和首个外尔半金属，从而首次在晶体材料中实现了“手性”电子态——外尔费米子。这一“固体中发现外尔费米子”成果被国际重要 学术期刊 《物理评论》列为125年来发表的最重要的49项工作之一，也是唯一来自于中国的研究工作。该成果还入选 英国物理学会 《物理世界》评选的2015年十大突破、 美国物理学会 《物理》评选的2015年八大亮点工作。
三是提出并实现了判别拓扑性质的普适计算方法，该方法基于非 尼尔斯·亨利克·阿贝尔 贝里联络计算拓扑不变量，避免了电子 波函数 规范选取的困难，且不受材料对称性的限制，成为计算判定材料拓扑类别的主要方法。