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面对新的发展机遇与挑战，武汉植物园确定的发展定位与目标为：立足华中，面向全球，收集保护亚热带和暖温带战略植物资源；拓展资源保护与可持续利用、湿地恢复与大型工程生态安全两大优势领域，引领我国特色农业种质创新与产业发展、水生植物与水环境健康和大型工程区生态修复技术的研究，成为国际同领域具有强大竞争力和重要影响的研究机构；进一步提升科普开放能力，成为世界知名的生物多样性与环境教育基地。中国科学院武汉植物园，http://www.whiob.ac.cn，服务国家生物产业、生态安全及全民素质教育的战略需求，建成世界一流植物园。
武汉植物园同美国、英国、澳大利亚、新西兰等40多个国家或地区的著名大学和科研机构建立了密切的合作交流关系，并于2007年成功举办了第三届世界植物园大会，国际影响力正在不断提升。
作为国家植物资源储备和植物迁地保护的综合研究基地，武汉植物园现收集保育植物资源1万余种，建成世界上涵盖遗传资源最广的猕猴桃专类园、世界最大的水生植物资源圃、华中最大的野生林特果遗传资源专类园、华中古老孑遗和特有珍稀植物资源专类园、中国科学院武汉植物园华中药用植物专类园等15个特色专类园。
武汉植物园面向生物多样性保护与可持续利用、湿地恢复与大型工程生态安全、全民素质教育三个国家重大需求，重点围绕植物保育遗传学与遗传资源的可持续利用、水生植物生物学与内陆水环境健康、流域生态学与大型水利工程生态安全等学科领域开展基础性、战略性和前瞻性研究；重点收集保育亚热带和暖温带战略植物；利用资源与人才优势，围绕植物与人居环境、生物安全、水与人类健康三个主题开展特色鲜明的科普教育。
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