中国科学技术大学着力打造三种科研合作模式，提升科技创新竞争力。在2006年度“中国十大科技进展”和“中国基础研究十大新闻”中，中国科大有3项成果入选；在2006年科技部组织实施的四个领域重大科学研究计划中，中国科大在3个领域有4个项目获得批准，项目和经费数居全国高校首位。
模式一是“强强联合，面向国家战略需求协同作战”。据该校科技处处长朱长飞教授介绍，2003年以来，该校与中科院有关研究院所共建了13个联合实验室。如周丛照教授领衔的“蛋白质修饰、转运和氧化还原的结构生物学基础”项目，课题组本身实力很强，又邀请中科院广州生物与医药研究院加盟。周教授说，合作是在“所系结合”和联合实验室搭建的政策框架下进行的，双方在凝练科研方向、配置科研资源等方面很容易达成沟通和默契，形成合力。
模式二是“理工结合，优势互补，衔接技术创新链”。如该校自动化系与中科院声学研究所、自动化研究所分别共建了“网络传播系统与控制联合实验室”和“智能科学与技术联合实验室”。在参与“十五”863重大专项“高性能宽带信息网示范工程”中，声学研究所研制媒体终端，科大自动化系研制媒体服务器，形成了一条配合紧密的技术链。
模式三是“以大科学装置为核心，建设综合交叉研究基地”。今年年初，国家发改委正式批准“十一五”大科学工程———强磁场实验装置建设项目，其中稳态强磁场由中科院合肥物质科学研究院与中国科大共同承建。近年来，中国科大同步辐射实验室、近代物理系与中科院高能物理研究所、近代物理研究所、上海应用物理研究所等，合作共建了“核探测技术与核电子学联合实验室”等几个联合研究中心，将各自承担的大科学装置和学科优势结合起来，形成了国内独一无二的大型综合性研究平台，在国家大科学工程建设方面发挥了重要作用。
