中國科學院大學是一所以研究生教育為主的科教融合、獨具特色的高等學校。基於中國科學院各研究所的高水平科研優勢和高層次人才資源， 國科大形成了由京內4個校區16個院系和分佈全國的118個研究所組成的培養體系。國科大各院系和中科院各研究所都是學校的培養單位，其中在武漢佈局了6個研究所。
1.中國科學院武漢岩土力學研究所
- 中國科學院武漢岩土力學研究所創建於1958年，是專門從事岩土力學基礎與應用研究、以工程應用背景為特徵的綜合性研究機構。
- 建有岩土力學與工程國家重點實驗室、湖北省環境岩土工程重點實驗室、能源與廢棄物地下儲存研究中心、中國岩土工程研究中心、岩土工程檢測中心。
- 研究所現有正式職工310人，其中科技人員224人，科技支撐人員59人，研究員45人（其中中國工程院院士1人），副研究員及高級工程技術人員110人，45歲以下中青年骨幹佔71%。
- 研究所是國務院學位委員會批准的首批博士、碩士學位授予單位之一，是中國科學院大學土木工程一級學科牽頭建設單位，現設有岩土工程、工程力學二級學科博士、碩士研究生培養點，防災減災工程及防護工程二級學科碩士研究生培養點，建築與土木工程專業碩士研究生培養點，並設有土木工程一級學科博士後流動站。
2.中國科學院武漢物理與數學研究所
- 1996年，武漢物理研究所與武漢數學物理研究所合併組建中國科學院武漢物理與數學研究所。
- 研究所是波譜與原子分子物理國家重點實驗室、武漢磁共振中心、中科院原子頻標重點實驗室、中國科學院冷原子物理中心（武漢）、中科院數學物理聯合實驗室的依託單位，是武漢光電國家實驗室的組建單位之一。
- 研究所現有在職職工404人，其中科技人員326人（正高級科技人員50人，副高級科技人員87人，博士生導師45人）。包括中國科學院院士1人、國家傑出青年科學基金獲得者5人、中國科學院“百人計劃”入選者19人，國家“青年千人計劃”入選者1人。
- 研究所現有碩士研究生培養點7個，有無線電物理、原子與分子物理、分析化學、應用數學等4個博士點，有物理學和數學2個一級學科博士後流動站。
3.中國科學院測量與地球物理研究所
- 中國科學院測量與地球物理研究所（簡稱測地所）成立於1957年，是我國大地測量領域最早的科學研究機構，也是中國科學院唯一從事大地測量學研究的公益性研究所，1970年歸屬國家地震局，1978年由中國科學院恢復重建。
- 研究所主要從事大地測量學、地球物理學、地球動力學、環境科學及其交叉領域重要科學問題和關鍵技術問題研究。研究所設有大地測量與地球動力學國家重點實驗室、湖北省環境與災害監測評估重點實驗室、武漢大地測量國家野外科學觀測研究站、大地測量與地球物理觀測技術實驗室、計算與勘探地球物理研究中心、國家衛星定位系統工程技術研究中心導航部和江漢平原小港溼地生態站等研究室（站）。
- 研究所是國務院首批博士和碩士學位授予單位之一，設有“測繪科學與技術”博士後流動站，“測繪科學與技術”一級學科專業博士學位培養點，“固體地球物理學”和“自然地理學”兩個二級學科專業博、碩士學位培養點，“測繪工程”全日制專業學位碩士培養點。
4.中國科學院武漢植物園
- 中國科學院武漢植物園籌建於1956年，1958年正式成立，是集科學研究、物種保存和科普教育為一體的綜合性科研機構，是我國三大核心科學植物園之一,包含磨山、光谷、新洲三個國內園區、中非聯合研究中心-肯尼亞園區以及多個野外觀測臺站。
- 建有國家獼猴桃種質資源圃、中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室、中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室、中國科學院獼猴桃產業技術工程實驗室、溼地演化與生態恢復湖北省重點實驗室、湖北省獼猴桃工程技術研究中心、湖北省特色資源植物工程技術研究中心、水利部三峽消落區生態環境監測重點站等較完善的科學研究平臺體系。
- 武漢植物園現有在職職工252人，其中科研人員138人；擁有植物學、生態學、園林植物與觀賞園藝、生物工程4個碩士學位培養點，植物學、生態學2個博士學位培養點，生物學和生態學2個博士後流動站。
5.中國科學院水生生物研究所
- 中國科學院水生生物研究所是從事內陸水體生命過程、生態環境保護與生物資源利用研究的綜合性學術研究機構，其前身是1930年1月在南京成立的國立中央研究院自然歷史博物館，1934年7月改名為中央研究院動植物研究所，1944年5月又分建成動物研究所和植物研究所。
- 中國科學院成立以後，於1950年2月將原中央研究院動物所的主體、植物研究所和山東大學的藻類學研究部分以及北平研究院的部分研究人員合併，組建中國科學院水生生物研究所，所址上海，1954年9月遷至武漢。2011年水生所整體進入中國科學院“創新2020”試點工程。2015年被認定為中國科學院“率先行動”計劃特色研究所。
- 水生所先後擁有10位中國科學院院士。全所現有在職職工338人，其中科技人員291人，中國科學院院士5人，發展中國家科學院院士3人，研究員及正高職稱人員78人，副研究員及副高職稱人員89人。
- 水生所是國務院學位委員會批准的首批博士、碩士學位授予權單位，設有生物學、環境科學與工程博士後流動站；水生生物學、遺傳學、環境科學、水產養殖學、海洋生物學等5個二級學科博士研究生培養點；動物學、水生生物學、遺傳學、環境科學、環境工程學、水產養殖等6個二級學科碩士研究生培養點；生物工程、環境工程等2個工程碩士研究生培養點。
6.中國科學院武漢病毒研究所
- 中國科學院武漢病毒研究所成立於1956年，是專業從事病毒學基礎研究及相關技術創新的綜合性研究機構。
- 研究所的目標定位是針對國家生物安全的戰略需求和人口健康、農業可持續發展，依託中國科學院高等級生物安全實驗室團簇平臺，重點開展病毒學、新興生物技術及生物安全等方面的基礎和應用基礎研究。
- 科研佈局上設有分子病毒學與病理研究中心、分析微生物學與納米生物學研究中心、微生物菌毒種資源與應用中心和新發傳染病研究中心。
- 擁有我國首個投入正式運行的生物安全（四級）實驗室、衛健委指定的“國家級保藏中心”微生物菌毒種保藏中心、國家非洲豬瘟區域實驗室、病毒學國家重點實驗室（與武漢大學共建）、中-荷-法無脊椎動物病毒學聯合開放實驗室、中國科學院高致病性病原生物學與生物安全重點實驗室、湖北省HIV初篩實驗室、湖北省病毒疾病工程技術研究中心等研究技術平臺。
- 武漢病毒所現設有生物學、基礎醫學2個一級學科研究生培養點，生物化學與分子生物學、微生物學、免疫學、病原生物學、生物與醫藥5個二級學科研究生培養點，並設有生物學和基礎醫學2個博士後科研流動站。
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