党的十八大以来，习近平总书记就科技创新问题发表了一系列重要讲话，作出一系列重要指示，内容丰富，分析透彻，具有很强的理论性针对性指导性，形成了系统完整、博大精深的科技创新思想，成为习近平总书记治国理政新理念新思想新战略的重要组成部分。要而言之，习近平总书记科技创新思想的科学内涵与时代特征主要体现在以下十个方面。
其一，在更为宽广的全球视野和历史纵深中准确把握科技创新的极端重要性。习近平总书记旗帜鲜明地继承了我们党高度重视科技事业的优良传统，并结合我国经济社会发展客观实际，进一步丰富、发展和深化了对科技创新的理论认识，把创新放在核心和引领地位，强调抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来，明确要求把创新作为引领发展的第一动力，把人才作为支撑发展的第一资源，把创新摆在国家发展全局的核心位置。习近平总书记强调，科学技术是世界性的、时代性的，发展科学技术必须具有全球视野，强调要积极主动整合和利用好全球创新资源，从我国现实需求、发展需求出发，有选择、有重点地参加国际大科学装置和科研基地及其中心建设和利用；指出抓住新一轮科技革命和产业变革的重大机遇，就是要在新赛场建设之初就加入其中，甚至主导一些赛场建设，从而使我们成为新的竞赛规则的重要制定者、新的竞赛场地的重要主导者。习近平总书记高度重视科技创新与理论创新、制度创新、文化创新的协同关系，提出实施创新驱动发展战略，就是要发挥科技创新在全面创新中的引领作用，推动以科技创新为核心的全面创新。习近平总书记这些深刻论述，从理论与实践的结合上进一步阐明了科技创新对于当代中国的极端重要性，阐明了新形势下实施创新驱动发展战略、扎实推进科技创新的极端重要性。
其二，深刻总结中外经济社会发展历史经验，科学阐明科技创新与经济规模之间的辩证关系。科技创新与经济规模之间的关系，既是一个理论问题，也是一个实践问题。习近平总书记指出，经济大国不等于经济强国，一个国家长期落后归根到底是因为技术落后，不取决于经济规模之大小。近代以来，我国屡屡被经济总量远不如我们的国家打败，我们不是输在规模上，而是输在技术落后上。不仅如此，习近平总书记还高度重视世界大国兴衰更替的历史经验，指出创新不足和技术停滞也是罗马帝国、波斯帝国、阿拉伯帝国、奥斯曼帝国等古代大帝国最终走向衰败和解体的重要原因。在湖北、上海等地考察工作时，习近平总书记又进一步指出，我们在国际上腰杆能不能更硬起来，能不能跨越“中等收入陷阱”，很大程度取决于科技创新能力的提升。习近平总书记这些重要论述，从理论上进一步澄清了人们在科技创新与经济规模之间关系问题上的糊涂认识，在实践上对于扭转唯GDP的错误倾向，深入实施创新驱动发展战略，具有重要的指导意义。
其三，明确提出紧紧抓住科技创新战略机遇，进一步丰富、发展和深化了对重大战略机遇期的认识。习近平总书记突出强调我们面临的机遇不再是简单纳入全球分工体系、扩大出口、加快投资的传统机遇，而是倒逼我们扩大内需、提高创新能力、促进经济发展方式转变的新机遇，从而赋予战略机遇期以深刻的科技创新内涵，并明确指出历次产业革命都有一些共同特点，包括有新的科学理论作基础，有相应的新生产工具出现，形成大量新的投资热点和就业岗位，经济结构和发展方式发生重大调整并形成新的规模化经济效益，社会生产生活方式有新的重要变革等等，而这些要素目前都在加快积累和成熟中，一场新的产业革命正在形成。习近平总书记强调，即将出现的新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成的历史性交汇是推动科技创新发展、实施创新驱动发展战略的重大机遇。习近平总书记还从历史经验的总结上突出强调抓住机遇、赶上时代的极端重要性，指出我国历史上先后三次失去创新发展的战略机遇，教训极为深刻。
党的十一届三中全会以来，我们抓住了机遇，我们国家和民族才大踏步赶了上来。习近平总书记关于科技革命和产业变革之间关系的重要论述，既为我们深刻认识准确把握当前世界科技革命和产业变革大趋势提供了判别标准，又为我们紧紧抓住重大战略机遇提供了重要指南。
其四，从世界科技发展趋势和我国国情实际出发，全面立体地提出我国科技创新重点领域和主攻方向。习近平总书记明确指出，我国发展到现在这个阶段，不仅从别人那里拿到关键核心技术不可能，就是想拿到一般的高技术也是很难的，所以我们的立足点一定要放在自主创新上。既要从当代科学发展的大趋势出发努力在物质结构、宇宙演化、生命起源、意识本质等基础研究领域的一些重大科学问题上开辟新前沿新方向，准确把握并着重强调了量子调控和人造生命等基础研究对人类社会的重要意义，又要从科学与技术的协同发展上。要高度重视新一代信息技术以及围绕新能源、气候变化、空间、海洋开发的技术创新和新兴产业发展，重视信息技术、生物技术、制造技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透带来的以绿色、智能、泛在为特征的群体性重大技术变革，技术创新和新兴产业发展，强调推动群体性重大技术变革，延伸科技创新链条，促进产业更新换代，使社会生产和消费从工业化向自动化、智能化转变。还要特别关注水资源、能源安全、农业发展以及海洋科技、大型客机等突出问题，强调深地、深海、深空以及先进材料、创新药物研发等的关键领域。在国家中长期科学和技术发展规划确定的16个重大专项中，要重点攻克高端通用芯片、集成电路装备等关键核心技术，加快形成若干战略性技术和战略性产品，培育新兴产业。习近平总书记关于当代科技发展重点领域的重大战略判断和战略选择，对于我们在科技创新领域坚持有所为有所不为、突出重点抓住关键，有着极为深远的指导意义，也为广大科技工作者选准方向和题目、把论文写在祖国大地上提供了基本遵循。
其五，结合国情实际，准确把握、深刻阐述了当代中国科技创新的基本特征。基于对我国科技实力水平的深刻清醒认识和科技创新历史发展的准确把握深刻理解，习近平总书记明确提出中国科技创新具有三个突出特点：第一，西方发达国家的现代化是一个“串联式”发展过程，工业化、城镇化、农业现代化、信息化顺序发展，发展到目前水平用了200多年时间。我们要把“失去的二百年”找回来，决定了我国发展必然是一个工业化、信息化、城镇化、农业现代化叠加发展的“并联式”的过程，必须充分发挥科技进步和创新的关键作用。第二，我国科技创新正在从外源性向内生性转变。只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。第三，我国科技事业取得举世瞩目成就的最重要经验之一就是充分发挥社会主义制度优越性，集中力量办大事，抓重大、抓尖端、抓基本。习近平总书记阐述的这些基本特征，对于我们准确把握重点难点，加强统筹协调，大力开展协同创新，坚定不移走中国特色自主创新道路具有重要指导意义。
其六，准确判断我国科技创新大趋势，科学设计中国科技创新发展的战略选择。当前，我国正处于从量的积累向质的飞跃、点的突破向系统能力提升的重要时期；我国在主要科技领域和方向上实现了“占有一席之地”的战略目标，正处在跨越发展的关键时期；我国已经成为具有重要影响力的科技大国，科技创新对经济社会发展的支撑和引领作用日益增强。基于这一判断，习近平总书记明确提出我国科技创新的总体战略：把创新驱动发展战略上升为国家战略，到2020年时使我国进入创新型国家行列，到2030年时使我国进入创新型国家前列，到新中国成立100年时使我国成为世界科技强国；在关键领域、卡脖子的地方下大功夫，特别是到2050年都不可能赶上的核心技术领域，要研究“非对称”性赶超措施；实施创新驱动发展战略既要重视不掉队问题，也要通过创新突破我国发展的瓶颈制约。只有这样，科技创新在全面创新中的核心和引领作用才能充分发挥出来。这样一种战略安排，契合中国国情和经济社会发展实际，也符合科技创新发展的内在规律，操作性可行性都很强。
其七，坚持以科技创新与产业发展相结合为导向，着力推动科技与经济协同发展。习近平总书记从历史纵深和战略高度深刻分析了科技革命与产业革命的协同关系，明确指出认为当今世界新科技革命和全球产业变革正在孕育兴起，新技术突破加速带动产业变革，对世界经济结构和竞争格局产生了重大影响。突出强调科技革命必然引发产业革命，科技创新要面向经济社会发展主战场，转化为经济社会发展第一推动力，转化为人民福祉。高度重视“第三次工业革命”的发展动向，强调必须高度重视、密切跟踪、迎头赶上。强调要紧紧抓住当代产业技术变革中一些带动性强、影响面大、能够代表一国综合实力的核心关键技术，要求把我国机器人水平提高上去，尽可能多地占领市场。对新技术新领域要审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进。这样一些重要判断和明确要求，为我们深入实施创新驱动发展战略、实施好“中国制造2025”、“互联网+”等重大战略部署指明了方向，具有重大战略指导意义。
其八，明确阐释科技创新与科学普及之间的关系，强调两者对创新发展来说同等重要。习近平同志一向高度重视科普工作，在主持中央书记处工作期间多次参加全国科普日北京主场活动，对科普工作作出指示、提出要求。2012年参加全国科普日北京主场活动时明确要求，坚持把抓科普工作放在与抓科技创新同等重要的位置，广泛开展科普宣传和教育活动，进一步突出科普工作的大众性、基层性、基础性，不断提高我国公民科学素质，为实现“两个一百年”的宏伟目标，奠定更为坚实的群众基础、社会基础。在2016年召开的科技三会上，习近平总书记进一步强调科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。希望广大科技工作者以提高全民科学素质为己任，把普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法作为义不容辞的责任，在全社会推动形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围，使蕴藏在亿万人民中间的创新智慧充分释放、创新力量充分涌流。
其九，突出问题导向，把科技体制改革作为调动激发科技创新活力的点火系。习近平总书记明确指出科技体制改革的方向和重点：一是把科技和经济相结合作为科技体制改革的重点，要求围绕产业链部署创新链，围绕产业链部署资金链，切实消除科技创新中的“孤岛现象”，打通从科技强到产业强、经济强、国家强的通道，提升国家创新体系整体效能。二是明确科技管理体制改革的方向是为实施创新驱动发展战略创立一个好的体制保障，要求政府科技管理体制改革做好“三个分工”和“一个加强”，即政府和市场分工、中央各部门功能性分工、中央和地方分工，同时加强党对科技工作的领导，把握方向，突出重点，形成拳头，狠抓落实，构建总体布局合理、功能定位清晰、具有中国特色的科技计划体系和管理制度，以此带动科技其他方面的改革向纵深推进。三是以国家目标和战略需求为导向，瞄准国际科技前沿，在一些重大创新领域组建一批国家实验室，打造聚集国内外一流人才的高地，组织具有重大引领作用的协同攻关，形成代表国家水平、国际同行认可、在国际上拥有话语权的科技创新实力，成为抢占国际科技制高点的重要战略创新力量。
其十，突出强调人才资源是第一资源，创新驱动本质上是人才驱动。人才是创新活动中最为活跃、最为积极的因素，综合国力竞争归根到底是人才竞争。要把科技创新搞上去，就必须建设一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新人才队伍。习近平总书记强调人才以用为本，要因类施策，重点用好科学家、科技人员和企业家，放手使用人才，通过各种途径方式为他们发挥作用创造条件，为人才发挥作用、施展才华提供更加广阔的天地。要营造好用人的条件环境，着力改革和创新科研经费使用和管理方式，让经费为人的创造性活动服务，而不能让人的创造性活动为经费服务，要让领衔科技专家有职有权，有更大的技术路线决策权、更大的经费支配权、更大的资源调动权，同时也要重视必要的物质激励，使科研人员通过科技成果转移转化做到“名利双收”。并要求制定更加积极的国际人才引进计划，敞开大门，广招四方之才，开发利用好国际国内两种人才资源。习近平总书记关于科技人才的重要论述，把创新发展的重点从发挥“物”的作用转移到调动激发“人”的积极性主动性和创造性、从培养人才转移到使用人才、从在13亿人中选人才转到从全球70亿人中吸引人才上，进一步拓展了科技创新发展的新视野，指出了人才强国战略的新方向，是深入挖掘科技人力资源红利、实施好创新驱动发展战略的基本遵循。