本书总结国家“十三五”科技创新成就展、国家重大科技基础设施，参考十八大以来科技成就，选取了我国近10年来50项具有代表性的科技成果，较全面地反映了国家在基础科学、前沿科技、经济民生、健康保障四个方面所取得的重大成就。大至宏观世界的天体运行、星系演化、宇宙起源，小至微观世界的基因编辑、粒子结构、量子调控，我国都走在当今世界科技发展的最前沿。
众多一线科研工作者严谨写作，使用问答的形式介绍每个重器的研制目的和过程。其中包括“张衡一号”卫星首席科学家申旭辉、JF-22超高速风洞项目负责人姜宗林、港珠澳大桥总设计师孟凡超、智能铸锻铣绿色复合制造机床首席科学家张海鸥等，还有多位参与锦屏地下实验室PandaX暗物质实验、“悟空号”数据分析、高海拔宇宙线观测站（LHAASO）实验数据物理分析的科学家等。
本书专门设置了“科学家故事”专栏，讲述了诺贝尔物理学奖获得者李政道在我国同步辐射光源的建设历程中发挥的重要作用；现任FAST总工程师姜鹏研究员与“FAST之父”南仁东之间不为人知的师徒情；空间站总师杨宏风雨30年铸就“天宫”梦的故事；中国风洞从钱学森、郭永怀先生为首的四代学者的传承与坚守，牢牢占据世界前沿的故事；以及获得2020年度国家科学技术最高奖的第四代核电技术开发灵魂人物王大中院士的侧写。
本书通过绘制大量插图，帮助读者在理解制造重器的科学价值的同时，更好地欣赏重器之美。本书的图片绘制也得到各位作者的反复确认和修改，保障了科学性细节。
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