С. А. Лукьянов является лауреатом премии Президиума РАН им. академика Ю. А. Овчинникова за выдающиеся работы в области физико-химической биологии и биотехнологии за 2006 год за работу «Флуоресцентные белки: поиск, исследование и применение в биотехнологии», премий Международной академической издательской компании «Наука» за лучшую публикацию в издаваемых ею журналах за 1996 и г., победителем конкурсов журнала Биоорганическая Химия на лучшую статью года за 1996, 1997 и г., лауреатом программы «Выдающиеся ученые, молодые доктора и кандидаты наук» и конкурса на присуждение Государственных научных стипендий для ученых.
                        
                        
                        
                                    Научное руководство в ИБХ
            
                                    
                        
                                                Работа в ИБХ
            
                        
                                                Членство в советах и комиссиях ИБХ
            
                        
                                                            Степени и звания
            
                
                
                
                                                            
                         | 
                        Академик                                                     | 
                    
                                        
                         | 
                        Доктор наук                                                         (Биологические науки)                                                     | 
                    
                                                                                
                        | 
                                                     | 
                    
                                    
            
                        
                                                Награды
            
                
                
                
                    | 2015 | Государственная премия в области науки и техники | За разработку и внедрение комплекса технологий анализа структуры и функций сложных геномов | 
| 2006 | Премия РАН имени Ю.А. Овчинникова и именная золотая медаль | За работу «Флуоресцентные белки: поиск, исследование и применение в биотехнологии» | 
| 2012 | Международная премия в области нанотехнологий RUSNANOPRISE | За работу «Флуоресцентные белки: поиск, исследование и применение в биотехнологии» | 
                
            
                        
                        
                                                            Научные интересы
                Основные научные интересы С. А. Лукьянова лежат в области анализа структуры и функции геномов эукариот.
                
                                                Научные результаты
                Методы, разработанные на основе открытого С. А. Лукьяновым эффекта селективной супрессии полимеразной цепной реакции, а также методы с использованием дуплекс-специфической нуклеазы, выделенной в лаборатории С. А. Лукьянова в сотрудничестве с лабораторией морской биохимии Тихоокеанского института биоорганической химии (зав. лабораторией д. б. н. Рассказов В. А.), активно используется в настоящее время в российских и зарубежных лабораториях. Работы, посвященные исследованию флуоресцентных белков, получили мировое признание и перевели на качественно новый уровень технологии прижизненного мечения.