截至2013年12年，学校取得了大跨度桥梁关键技术、燃料电池轿车研发、耦合式城市污水处理等一批标志性科研成果，一系列高水平研究成果发表于全球顶级学术期刊《Science》、《Nature》与《Reviews of Modern Physics》;[8] 同济大学有22位教授担任973计划项目(含重大科学研究计划)首席科学家，其中《大跨、高墩桥梁抗震设计关键技术》荣获2009年国家科技进步一等奖，《心房颤动分子遗传学和细胞电生理学研究》和《特大桥梁颤振和抖振精细化理论》分获2005、2010年国家自然科学二等奖。
2012年，同济大学国家863牵头课题启动11项，合同经费近1.3亿
蛟龙号首次搭载同济大学教授进行科学实验(3张)
元;全年进校科研经费11.2亿元，比2011年同期增长10%，其中纵向8.6亿元;主持和参与国家重大专项、科技支撑、中央部委以及上海市科委等课题200余项，合同经费达4.3亿元。国家自然科学基金项目获批441项，其中重点项目8项，2000万以上重大研究计划集成项目2项，项目获批数全国排名从第11位上升到第8位，获批经费3.1亿元，比2011年年增长63%;获国家社科基金项目20项，其中国家社科基金重大项目取得突破，共获3项，其中重点项目2项;获省部级各类基金项目41项，其中上海市哲学社科规划项目19项、教育部高校人文社科项目10项。
2005年开始，同济大学与地方政府联合推动建设
同济与世博环同济知识经济圈，产值从初期2005年的不足30亿元发展到2013年的220多亿元，开创了三区融合，联动发展校地合作的典范;2010年上海世博会从申办、筹备到举办，同济大学就有2800多名师生参与其中，承担了科技部和上海市世博科技专项等研究课题170多项，完成各类规划、设计任务90多项，并承担了世博主题演绎总策划、世博会园区总规划、城市最佳实践区总策划、世博总体项目管理总负责等8个方面的总负责重任。
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