国家科学中心自2008年12月成立以来，在科学研究方面立足于我国国民经济发展的重大需求，面向能源、电力、交通、海洋和基础设施等国家重大工程领域，以工程结构材料服役过程中的腐蚀、疲劳、断裂、老化等失效行为为对象，开展具有战略性、前瞻性的基础研究和应用基础研究以及服役性能数据积累和工程应用，突破安全评价的技术封锁和技术壁垒，创新研究试验方法，强化自主创新能力，为我国重大工程的选材、安全评估与寿命预测提供技术支撑，并将建设成为世界一流的材料服役安全研究试验基地。
主要研究方向包括：
(1)核电、火电材料性能及环境相容性评价方法；
(2)石油、石化关键工程材料多相流腐蚀规律；
(3)高铁工程材料和构件的性能与安全服役评价方法；
(4)全天候环境下路面材料与结构的行为评估；
(5)自然大气环境下工程材料失效规律和评价标准；
(6)工程结构材料的多尺度模拟；
(7)力学-化学多场耦合环境下材料服役性能退化机理；
(8)大型油气田设备腐蚀规律与腐蚀监检测技术；
(9)服役环境条件及失效规律模拟仿真；
(10)与材料服役安全研究相关的监检测技术、控制技术、液压伺服技术、混合仿真技术、安全评价技术等；
(11)实验标准化及工业标准；
(12)材料特性，行为及失效数据库；
(13)材料基因组及安全科学的基础理论。
项目建设法人单位北京科技大学、共建单位中科院金属研究所和西北工业大学以及参建单位哈尔滨工业大学在材料科学与工程等研究领域拥有实力雄厚的科研人员队伍和实验技术人员队伍，有超过百余名科研人员和实验技术人员从事材料失效、仿真技术、数据库等学科方向的研究。同时，相关单位通过国家重点实验室、国家工程研究中心等的建设，以及工程研究院等创新平台的建设，锻炼了一支科研素质高、实验水平强、工程建设经验丰富、敢于拼搏、善打硬仗的科研和工程技术队伍。
在“边建设、边科研”的指导思想下，为切实保障重大科技基础设施的先进性，项目建设指挥部紧密围绕材料服役安全相关领域发展方向，积极争取国家、部委的相关科研项目，提高相关学科领域地位，为设施建设和中心发展服务。主要承担了“极端特殊环境下材料及构件试验评价科学装置研制与应用”“高速列车关键材料及部件可靠性”“基于物联网的区域桥梁自供电分布式智能监测与诊断技术”“高校国家重大科技基础设施规划、管理运行和政策研究”等国家级重大科研项目。截止到2014年底,已承担国家重大科学仪器设备开发专项1项，国家科技支撑计划1项，国家“973计划”2项、国家“863”计划4项、科技部科技基础性工作专项2项、国家重大科技专项2项、国家自然科学基金项目23项以及教育部科学研究项目等国家省部级项目，科研项目总量达到一百余项。
