国家重点实验室（英文简称“SKL”）是我国开展高水准基础研究和前沿技术研究、聚集和培养优秀科学家、开展学术交流的重要基地，是我国创新体系的重要组成部分，在贯彻落实十八大精神、推动我国创新型国家建设、提高我国自主创新能力等方面担负着不可推卸的责任和使命。国家重点实验室自主创新能力的演化与提升，直接制约着国家自主创新水平。国家重点实验室治理结构是体制机制的中枢，因而研究其对自主创新能力的作用机理具有重要的理论与现实意义。国家重点实验室治理结构在自主创新能力形成与演化中发挥着“推动器”与“制动器”的作用。首先，在梳理国家重点实验室治理问题及其自主创新能力相关的研究文献和回顾评析治理理论的基础上，探讨了国家重点实验室治理结构及其自主创新能力的内涵、构成要素及特点，考察了我国国家重点实验室自主创新能力的现状，并构建了治理结构对自主创新能力的作用模型。然后，分别从外部治理结构和内部治理结构两个层面进一步剖析了具体的作用机制，其中，外部治理结构的作用机制包括多元利益主体协同机制、创新政策与战略的导向机制、绩效导向的压力机制，内部治理结构作用包括专家决策的优化机制、柔性组织结构的作用机制、创新文化的催化机制。最后，基于治理结构的角度分析了影响我国国家重点实验室自主创新的主要障碍因素，有针对性地从多元利益主体协同机制建立、评估制度优化、理事会制度完善、创新文化环境建设等方面提出了提升策略，这对我国国家重点实验室治理结构与体制机制的完善具有重要的理论和实践意义。