TMSR卓越中心作為中國科學院首批啟動的五個卓越創新中心之一，致力于研究和發展第四代裂變核能系統—釷基熔鹽堆核能系統的相關科學與技術，并在國際上首先實現釷基熔鹽堆的工業化應用，目標是在十年內成為擁有國際上最先進、最完備實驗設施和條件，以工業應用為目標的世界級釷基熔鹽堆核能系統研究中心，成為國際上釷基熔鹽堆核能系統相關領域系統科學知識、成套關鍵技術和科學技術骨干的主要來源之一。TMSR卓越中心依托上海應用物理研究所，上?？萍即髮W、上海有機化學研究所、上海高等研究院、金屬研究所、長春應用化學研究所、上海硅酸鹽研究所等單位共同參與建設。

2011年，中科院啟動“未來先進核裂變能—釷基熔鹽堆核能系統”先導專項。3年多來，明確了總體發展規劃和技術路線，在熔鹽堆概念設計、驗證試驗臺架搭建、理論方法研究等方面取得了具有國際影響的重要進展，在熔鹽材料研究方向取得了國際領先的成果，在結構材料研制方面取得了突破性進展。作為“釷基熔鹽堆核能系統”先導專項的載體，TMSR卓越中心成立后，將更加高效地推進專項順利實施，為國家能源建設做出更大的貢獻。