中国科学院华南植物园前身为国立中山大学农林植物研究所，由著名植物学家陈焕镛院士创建于1929年。1954年改隶中国科学院并易名中国科学院华南植物研究所，1956年建立华南植物园和鼎湖山国家级自然保护区，2003年更名为中国科学院华南植物园。2022年5月30日，国务院批复同意依托中国科学院华南植物园设立华南国家植物园。同年7月11日，举行华南国家植物园揭牌仪式。2023年入选全国科学家精神基地、中国科学院弘扬科学家精神示范基地和广东省直机关文明单位。
全园由三个园区组成。一是位于广东省广州市的科学研究园区，占地36.8公顷，拥有植物科学、生态与环境科学、农业与生物技术三个研究中心，以及馆藏标本120余万份的植物标本馆、图书馆、《热带亚热带植物学报》及Biological Diversity编辑部、信息中心、CMA及CNAS双资质认证的公共实验室等支撑系统。二是紧邻科学研究园区的植物迁地保护园区，占地282.5公顷，建有展览温室群景区、龙洞琪林景区、珍稀植物繁育中心，以及木兰园、棕榈园、姜园等38个专类园区，迁地保育植物18572种（含种下分类单元）。三是位于广东省肇庆市的鼎湖山国家级自然保护区暨树木园，占地面积约1133公顷，是我国第一个自然保护区，1980年获批成为我国首批联合国教科文组织世界生物圈保护区，被誉为北回归线上的绿色明珠；2013年成为中国科学院与国家环保部共建国家级自然保护区，2020年鼎湖山保护区作为星湖风景名胜区的重要组成部分被确定为国家AAAAA级旅游景区；共有高等植物2291种，其中就地保护的野生高等植物1778种、引种栽培植物513种。
华南植物园联合建设有植物多样性与特色经济作物重点实验室，拥有2个国家野外科学观测研究站/CERN站（鼎湖山站、鹤山站，鼎湖山站2023年入选首批国家生态质量综合监测站），中国科学院定位研究站/广东省定位观测研究站（小良站）、广东省定位观测研究站各1个；1个国家林业和草原局重点实验室、3个中国科学院重点实验室（植物资源保护与可持续利用、退化生态系统植被恢复与管理、华南农业植物分子分析与遗传改良）、2个广东省重点实验室（数字植物园、应用植物学）；中国科学院工程实验室（海岛与海岸带生态修复）、广东省工程技术研究中心（特色植物资源开发）各1个，以及广东省种质资源库、华南植物鉴定中心等科研平台；是国际植物园保护联盟（BGCI）中国项目办公室、国际植物园协会（IABG）秘书处、世界木兰中心、广东省植物学会、广东省植物生理学会所在单位。
1954年隶属中国科学院以来（截至2023年底数据），编撰出版了《中国植物志》和《中国植被》（主要编写单位）《广州植物志》《广东植物志》《广东植被》《热带亚热带退化生态系统植被恢复生态学研究》《中国景观植物》《中国迁地栽培植物志》等专著509部（卷、册）；发表SCI收录论文5800多篇，包括在Nature和Science等国际著名杂志上以第一单位发表论文；获各类科技成果奖励330多次，包括国家自然科学一等奖、国家科技发明一等奖、国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖等，研究成果于2000年和2006年两次荣获“中国基础研究十大新闻”；授权专利530多件，软件著作权50多件；1988年以来获品种权/审定/国际登录的新品种320多个。
截止2023年底，全园在册职工409人（含项目聘用）（其中72人具正高级职称，96人具副高级职称），在站博士后89人，在学研究生453人（其中硕士生293人、博士生160人）；国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金（含海外）获得者共8人；科技部创新人才推进计划“中青年科技创新领军人才”3人；国家高层次人才7人；中国科学院引才计划人才10人（含候选人。另有自筹3人）。
华南植物园是国务院学位委员会批准的首批硕士学位培养单位之一，现设有博士学位培养点5个（植物学、生物化学与分子生物学、遗传学、生态学、园艺学）和硕士学位培养点9个（植物学、生物化学与分子生物学、遗传学、园艺学、生态学、园林植物与观赏园艺、野生动植物保护与利用、生物与医药、资源与环境），并设有2个一级学科（生物学、生态学）博士后流动站；负责中国科学院大学现代农业科学学院（广州）及园艺学和林学学科建设；9篇学位论文先后获评全国、中国科学院优秀博士学位论文。
华南植物园在规划建设和发展过程中，确立了“科学内涵、艺术外貌、文化底蕴”的建园理念和“山清水秀、鸟语花香、峰回路转”的岭南园林建设目标。遵循中国传统园林“师法自然”美学思想，建成了以龙洞琪林为代表的自然式园林基本格局，开拓了以凤梨园和兰园为代表的新岭南园林特色以及温室群景区为代表的现代栖息地造园风格，是国家AAAA级旅游景区。华南植物园历来重视科普教育理论和方法研究，注重知识传播与公众科学教育，1997年与广东省科协共建全国第一个科普教育基地“广东省植物学科学普及基地”，开创了科普教育基地建设的先河，后在全国推广；建成“全国科普教育基地”“全国中小学生研学实践教育基地”“国家科研科普基地”“国家林草科普基地”等37个科普基地；2002年建成我国第一条自然教育径“蒲岗自然教育径”；常年开设琪林科学讲坛、高端科学资源科普课程以及“博物四季”“自然课堂”“押花艺术”“自然观察”“植物科学”“自然笔记”6大系列科普教育课程，举办各类教育培训、大型科普活动与主题花展。先后荣获全国科普工作先进集体、全国科普日活动先进单位、中国科学院科学传播先进单位、十佳广东省科普基地、广州市最受市民欢迎的科普基地、广州市爱国主义教育优秀基地等称号，2019年和2022年被评为中国最佳植物园。鼎湖山保护区建有“看见鼎湖山”主题展览室、自然教育径及黄花大苞姜3D模型等科教设施，开设“自然森林”和“小小公民科学家”等探究式自然教育课程。
华南植物园“十四五”使命定位是，立足华南，致力于全球热带亚热带地区的植物保育、科学研究和知识传播，在植物学、生态学、农业科学、植物资源保护与利用关键技术等方面建成国际高水平研究机构，引领和带动国家植物园体系建设与世界植物园发展，为绿色发展提供科技支撑。
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