基礎研究是應用研究和重大創(chuàng)新的源頭。從理論上來說，完整的創(chuàng)新鏈是從基礎研究、應用研究到技術開發(fā)和產業(yè)化應用、規(guī)模化發(fā)展的全過程。其中，基礎研究不以特定應用方向為目標，主要探索自然規(guī)律和科學方法；應用研究以實現(xiàn)特定用途為目標，利用已有知識，提出解決問題的整體思路和方案，但不是產業(yè)化和商業(yè)化的技術開發(fā)；試驗開發(fā)是為滿足特定市場需求，以盈利為目標，進行產品、工藝技術的開發(fā)；產業(yè)化則是進行市場應用和推廣，實現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)模化運營。由于基礎研究和應用研究都不是以直接商業(yè)化為目的，特別是隨著科學和技術進步加快，許多領域的基礎研究與應用研究界線越來越模糊，基礎研究和應用研究又被統(tǒng)稱為科學研究。在實踐中，創(chuàng)新鏈條各環(huán)節(jié)在時空上往往是不連續(xù)的，創(chuàng)新可以從其中某個環(huán)節(jié)開始。 基礎研究成果是公共品，具有更廣泛的擴散效應和放大作用。實踐證明，以科學發(fā)現(xiàn)為導向的基礎研究是重大的、經濟效益最高的技術創(chuàng)新不可或缺的基礎（美國總統(tǒng)科技顧問委員會，2012）。盡管基礎研究不提供新產品、新工藝和解決技術問題的具體方案，但基礎研究向社會提供新知識、新原理、新方法，其效益不只限于某一領域的應用研究和產品開發(fā)，其重要價值在于能以不可預知的方式催生新產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。如，純數(shù)學和計算機科學領域的基礎研究催生出互聯(lián)網和一些大規(guī)模的科技公司（美國總統(tǒng)科技顧問委員會，2012）。據(jù)美國科學基金（簡稱NSF）公布的信息，當今世界上60個最具影響力的技術發(fā)明，早期都曾接受過NSF的資助，其中包括互聯(lián)網、3D打印、現(xiàn)代藥物、量子計算機、移動通信、氣象衛(wèi)星、全球定位系統(tǒng)、數(shù)碼相機和人類基因組知識等。由此可見，基礎研究是重大技術創(chuàng)新的重要基礎，其最大效益是通過突破性的科學發(fā)現(xiàn)，并經過長期演進，形成新產業(yè)，改變世界原始創(chuàng)新：是指前所未有的重大科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明、原理性主導技術等創(chuàng)新成果。原始性創(chuàng)新意味著在研究開發(fā)方面，特別是在基礎研究和高技術研究領域取得獨有的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明。原始性創(chuàng)新是最根本的創(chuàng)新，是最能體現(xiàn)智慧的創(chuàng)新，是一個民族對人類文明進步作出貢獻的重要體現(xiàn)