“挑战与未来”展厅位于新馆四层，面积5100平方米。本展厅紧紧围绕“挑战与未来”的主题，既将重要的挑战与未来分别明确地展示出来，又将部分挑战与未来结合在一起展示，以突出挑战与未来紧密相关。本展厅的指导思想是：展示人类面临的重大问题与挑战，展示科技创新对可持续发展的贡献，展示人类对未来生活的畅想，使观众认识到创新是人类应对未来挑战的重大选择，引导观众对未来科技发展问题的关注和思考。
科学技术馆设有观众餐厅，位于地下一层，提供中餐自助和比格披萨自助。餐厅总面积900平米，可同时容纳约700人就餐，就餐环境干净、明亮、整洁，空调以及各种设施齐全，顾客用餐采用方便、卫生的刷d卡式消费。纪念品商店位于各层公共空间内，出售百余种精美的科技馆纪念品和科技特色纪念品。
该馆与北美、欧洲、日本、东南亚等各国科技馆建立了定期的情报交换，并进行了人员互访，重视与国外科技馆的交流与合作。 中国科技馆出版不定期刊物《科技馆》，编写有《国外科技馆资料汇编》等。
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