2017年，理論預(yù)言并首次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了三重簡并點(diǎn)半金屬WC家族材料，發(fā)現(xiàn)其中的三重簡并費(fèi)米子型準(zhǔn)粒子激發(fā)，為在凝聚態(tài)物質(zhì)中探索非常規(guī)費(fèi)米子激發(fā)提供了新思路、新方法。

2018年，首次在鐵基超導(dǎo)體鐵碲硒材料中發(fā)現(xiàn)了拓?fù)涑瑢?dǎo)表面態(tài)，并在該材料中發(fā)現(xiàn)了零能的馬約拉納束縛態(tài)，對(duì)構(gòu)建穩(wěn)定的、高容錯(cuò)、可拓展的未來量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用具有重要意義。

3 粒子物理與核物理研究

中科院依托相關(guān)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施并牽頭重大國際合作，在強(qiáng)子物理、核物理、中微子物理、高能量前沿等方面取得一系列具有國際影響力的科學(xué)成果。

1990年以來，高能所依托北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（BEPC）、北京譜儀（BES）實(shí)驗(yàn)精確測(cè)量了τ輕子質(zhì)量及R值，發(fā)現(xiàn)了X(1835)新粒子。2013年，北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了“四夸克物質(zhì)” Zc(3900)，是對(duì)傳統(tǒng)夸克模型中物質(zhì)只含2個(gè)或3個(gè)夸克的重大突破，在美國物理學(xué)會(huì)《物理》評(píng)出的當(dāng)年度物理學(xué)領(lǐng)域11項(xiàng)重要成果中位列榜首。

1992年，利用蘭州重離子研究裝置，上海原子核所（現(xiàn)“上海應(yīng)物所”）獲得了新核素鉑-202，這是中國科學(xué)家首次合成的新核素。20世紀(jì)90年代以來，近代物理所合成了34種新核素，首次高精度測(cè)定一批短壽命原子核質(zhì)量，建成國際核質(zhì)量數(shù)據(jù)評(píng)估中心。這些新核素的產(chǎn)生是中國科學(xué)家在遠(yuǎn)離穩(wěn)定線核的合成和研究中取得的重大成果。

2011年，上海應(yīng)物所在參加RHIC-STAR核物理國際合作研究中，與美國科學(xué)家合作，為首次發(fā)現(xiàn)迄今最重的反物質(zhì)粒子——反氦核，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

2012年，由高能所牽頭的國際合作研究團(tuán)隊(duì)在大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩新模式，精確測(cè)得中微子混合角θ13值，標(biāo)志著我國中微子實(shí)驗(yàn)研究從無到有步入世界前列。該成果入選美國《科學(xué)》 2012年十大科學(xué)突破，獲2013年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)、2016年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2016年度國際基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。

由高能所牽頭的中國研究團(tuán)隊(duì)在2012年歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)國際合作實(shí)驗(yàn)中，為發(fā)現(xiàn)希格斯粒子及其性質(zhì)研究作出了直接貢獻(xiàn)。

4 有機(jī)分子簇集和自由基化學(xué)研究

物理有機(jī)化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的理論基礎(chǔ)，主要涉及結(jié)構(gòu)、介質(zhì)和化學(xué)特性、物理特性之間的關(guān)系。上海有機(jī)所經(jīng)過近20年努力，圍繞物理有機(jī)化學(xué)前沿領(lǐng)域兩個(gè)重要方面——有機(jī)分子簇集和自由基化學(xué)，進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。獲2002年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，填補(bǔ)了該獎(jiǎng)項(xiàng)此前連續(xù)4年的空缺。

有機(jī)分子簇集和自卷研究成果，對(duì)在分子水平上理解某些生命現(xiàn)象及設(shè)計(jì)治療動(dòng)脈粥樣硬化疾病的藥物具有重要理論啟示。自由基化學(xué)研究建立了當(dāng)時(shí)國際上最完整、最可靠的反映取代基自旋離域能力的參數(shù)，被國際同行認(rèn)為是里程碑式的工作。這兩個(gè)方面涉及有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和介質(zhì)效應(yīng)，是物理有機(jī)化學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。

5 納米科技創(chuàng)新