上海张江综合性国家科学中心由“四大支柱”构成。第一大支柱是张江综合性实验室，它以重大科技基础设施群为依托，这是建设国家科学中心的核心力量和基础支撑；第二大支柱是创新单元、研究机构与研发平台，重点开展系统性强、开放协同程度高的研发活动，这是建设国家科学中心的重要主体和载体；第三大支柱是创新网络，从点、线、面上布局网络化协同创新，这是建设国家科学中心的放大器和倍增器；
第四大支柱是大型科技行动计划，积极组织、主导、参与全球科技竞争与合作计划，是建设国家科学中心的巨大牵引力和推动力。
上海张江综合性国家科学中心的核心———张江综合性实验室依托一个大科学设施群，研究方向涉及光子科学与技术、生命科学、能源科技、类脑智能、纳米科技、计算科学等前沿领域。目前，大科学设施群中，上海光源、蛋白质设施、超级计算机已经建设完毕。超强超短激光用户装置、软X射线自由电子激光用户装置、活细胞结构和功能成像平台、上海光源二期等一批大科学装置建设项目预计年内开工。海底长期科学观测系统、转化医学等大设施正在加快推进。
“这些项目建成后，张江地区有望成为全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施集聚地之一。”上海市科委有关负责人说。
据悉，硬X射线自由电子激光装置、高效低碳燃气轮机实验装置、国家生物医药大数据等项目也在积极争取中。到2030年，张江综合性实验室要跻身世界一流实验室行列。
一批顶尖的创新平台和机构也正在汇聚张江。据介绍，这与科创中心“四梁八柱”提到的建设一批研究与转化功能型平台的内涵有所不同，这批新平台和机构更加关注前沿科技和基础研究。比如，去年成立的李政道研究院以丹麦玻尔研究院、美国普林斯顿高等研究院为蓝本，将引入全球顶尖科学家。该院聚焦粒子物理、天体物理宇宙学、量子科学与技术等领域，旨在提升我国在基础物理及相关前沿领域的话语权和影响力。
国际人类表型组研究计划是由上海科学家发起的国际大科学计划，彰显了上海在科技上的国际影响力。这一倡议已经得到了“国际代谢组之父”、英国医学科学院院士杰里米·尼科尔森等科学家的认可。上海市科委有关负责人表示，目前正在加快组建国际人类表型组创新中心。该中心将建立国际跨尺度、多维度的表型组学测量平台与执行标准、推动我国精准医学发展、引领国际生命健康和生物医药领域的发展方向。
国内著名高校及其研发机构也在调整各自张江校区的科技活动布局和创新单元设施。中国科技大学牵头的量子信息与量子科技前沿卓越创新中心、同济大学牵头的张江干细胞产业基地和中美干细胞研究中心、上海科技大学牵头的机器人学习与虚拟现实平台和多时空尺度生物影像平台等，都正在加快推进中。(文汇报记者 沈湫莎)