经中科院有关职能部门和专家推荐，同时参考广大网民在相关亮点工作筛选活动中的网络投票意见，中科院2021年第3季度科技创新亮点成果已最终确定，现予以正式发布。
从二氧化碳到淀粉的人工合成研究取得原创性突破
完成单位：中国科学院天津工业生物技术研究所
天津工生所在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。研究团队利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合成碳六化合物，再进一步合成直链和支链淀粉。
中科院建设并发布可持续发展大数据平台系统
完成单位：中国科学院空天信息创新研究院、计算机网络信息中心、软件研究所等
2021年9月6日，可持续发展大数据平台系统在可持续发展大数据国际研究中心成立大会暨2021可持续发展大数据国际论坛开幕式上发布，该成果直接服务于《地球大数据支撑可持续发展目标报告》的研究和编制，并纳入中国恢复联合国合法席位50周年纪念活动的“地球大数据促进可持续发展目标监测和评估成果展”。
首次实现“台式化自由电子激光”的原理验证
完成单位：中国科学院上海光学精密机械研究所
中国科学院上海光学精密机械研究所强场物理国家重点实验室研究团队利用自行研制的具有国际领先综合性能的超强超短激光装置，在基于激光加速器的小型化自由电子激光研究方面取得突破性进展。研究团队通过显著提升激光尾波场加速的电子束品质，并结合创新设计的紧凑型束流传输与辐射系统，实验上首次实现了基于激光加速器的自由电子激光放大输出。
在笼目超导体中发现非常规配对密度波
完成单位：中国科学院物理研究所等
中国科学院物理研究所高鸿钧研究团队等合成了高质量的新型层状笼目结构超导体CsV3Sb5，并利用自主设计组装的极低温强磁场扫描隧道显微镜/谱（STM/S）联合系统，首次在原子尺度揭示了笼目结构超导体的非常规超导态的独特性质，这也是实验上首次在铜基超导体外的超导体系发现非常规配对密度波，对研究配对密度波的形成机制以及揭示其和非常规超导体超导机理的关联有重要意义。
LHAASO新发现挑战宇宙线加速理论极限
完成单位：中国科学院高能物理研究所等
由中国科学院高能物理研究所牵头的国际合作组，利用高海拔宇宙线观测站（LHAASO）精确测量了高能天文学标准烛光的亮度，覆盖3.5个量级的能量范围，为超高能伽马光源测定了新标准。这次观测还记录到能量达1.1拍电子伏（拍=千万亿）的伽马光子，由此确定在大约仅为太阳系1/10大小（约5000倍日地距离）的星云核心区内存在能力超强的电子加速器。
我国无人潜器跨入深渊和极地科考新阶段
完成单位：中国科学院沈阳自动化研究所等
由中国科学院沈阳自动化研究所主持研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器，在马里亚纳海沟成功完成多次连续、稳定、可靠的万米下潜，并实现科考应用。“海斗一号”以其独特的“三合一”多模式操控和作业模式，同时具备多种类型潜水器的功能，既能大范围自主巡航探测，又能实现实时定点精细观测，还可以通过机械手坐底作业采样。