2020年6月12日揭牌成立，北京市政府牵头筹建的新型研发机构，国际著名数学家、清华大学数学科学研究中心主任丘成桐领衔，主要围绕数学物理、理论物理、材料科学、人工智能、大数据、图像科学、大尺度建模与计算、统计方法、数据科学、金融科技等重大应用领域和研究方向，建设一流新型研发机构和集聚一流科研团队。

北京市和中科院联合组建的新型科研组织、北京市新型研发机构。 主要从事纳米能源和纳米自驱动系统研究，创立压电电子学和压电光电子学两个学科，拥有摩擦纳米发电机、自驱动传感系统、海洋蓝色能源、新型高压电源等四项核心技术，产生和转化了摩擦电空气净化器、摩擦电防尘口罩、摩擦电汽车尾气净化系统、自驱动智能鞋等一批科研成果。纳米能源所怀柔园区占地67亩，总建筑面积10.8万平方米，2016年10月开工建设，2019年8月底竣工验收。

2018年5月，海外留学归国的科学家和企业家，联合怀柔科学城建设发展公司，发起成立海创产业技术研究院。采取与国际接轨的治理模式和运行机制，瞄准物质、生命、信息、能源、环境等五大学科方向，布局前沿领域研究、产业技术研发、高端人才引进、重大成果转化、关键产业投资，构建创新创业生态圈。

瞄准新能源、新材料、生命科学、信息网络、环境保护等战略性新兴产业和高技术领域，充分发挥中国科学院大学以及中科院科研院所的科教资源优势，实现科技资源、教育资源、人才资源与怀柔产业发展需求的有效对接与有机融合，打造集科技创新、企业孵化、产业培育、人才培养、智库咨询的综合创新创业平台。

怀柔区和中科院自动化研究所联合建设中科怀柔脑智创新产业研究院，将打造脑智研究核心仪器设施平台、脑智研究共性技术开放平台、脑智产业孵化集聚平台，吸引国内外高端科技人才，孵化和集聚一批人工智能创新企业，建设新兴脑智科技产业示范园区。

有研科技集团有限公司(北京有色金属研究总院)怀柔园区占地240亩，总建筑面积13.8万平方米，主要承担有色金属新材料产品和技术研发等职能。有研集团和怀柔区共建有色金属新材料科创园，建筑面积1.5万平方米，建设“一平台五中心”(科技创新和产业培育平台、科技园区服务中心、科技金融中心、人才培养与服务中心、开放共享实验室服务中心、国际科技合作交流中心)。

2020年11月22日，怀柔区政府和北京清华工业开发研究院共同发起成立清华工研院雁栖湖创新中心，重点聚焦高端科学仪器、传感器、新材料三大产业方向，围绕高端仪器设备的研发、制造和应用场景，重点建设中试研发平台、技术创新中心、转移转化基地，聚焦“两平台、两中心”(智能微系统平台、光电子芯片平台、探测与成像转移转化中心、生物仪器转移转化中心)，打造硬科技孵化器和创新企业加速器，形成怀柔科学城辐射带动城市更新的示范区。

创业黑马集团聚焦硬科技孵化转化，全力打造一流的双仓利服务平台，培育了一大批上市公司和独角兽企业。2020年5月，创业黑马科创加速总部基地在怀柔科学城揭牌成立，发现和推荐符合功能定位、带动上下游资源集聚、受到投资界青睐、具有较好发展潜力未来2年至5年时间内快速束成长的企业,引导高端创新要素聚集怀柔，构建科技与产业融合的创新服务新生态。

中关村发展集团旗下中关村信息谷公司打造的专业化孵化空间，2019年在怀柔科学城创新小镇落户。集创新发展成果展示、创新资源组织、科技成果转化于一体，链接政府、高校院所、企业、用户、科技服务机构，获得更多信息、导入更多资源。借助信息谷总部优势，链接信息谷全国项目，吸引高精尖企业和项目入驻。加强与行业协会、联盟等合作伙伴的联系，引入优质项目。60余家初创型企业和成果转化团队入驻，“雁栖汇”活动品牌影响力逐步扩大，在怀柔科学城构建协同高效的科技创新生态中发挥了重要作用。

怀柔区根据创业孵化和成果转化需求，利用现有腾退厂房，建设长城海纳加速器，占地面积39.6亩，改造后的建筑面积约2.4万平方米，设置四大功能分区，即研发办公楼、共享实验室、展示活动中心和科技花园。

国家轻量化材料成形技术与装备创新中心，围绕航空航天、汽车、轨道交通等领域的重大需求，汇聚轻量化材料成形领域创新资源，开展高性能轻质合金材料、轻量化材料先进成形技术、数字化智能制造装备/成线应用等共性关键技术研究、产业孵化、标准检测、高端人才培养，解决关键材料、成形核心技术与重大装备问题。 机械科学研究总院集团还将集中自身优势资源，在怀柔科学城建设国家技术标准创新基地(先进制造工艺及关键零部件)、高端机床装备国家技术创新中心等项目，目标是打造成为集科技创新、中试验证、公共检测、标准服务为一体的综合性创新基地。