哈密爾頓系統(tǒng)是表達一切守恒物理過程的數(shù)學(xué)形式,辛幾何是哈密爾頓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。1984年,計算數(shù)學(xué)所提出了基于辛幾何的哈密爾頓系統(tǒng)的計算方法,開創(chuàng)了這一計算物理、計算力學(xué)與計算數(shù)學(xué)相互交叉、滲透的新興前沿領(lǐng)域,通過系統(tǒng)研究取得了一批奠基性原創(chuàng)成果,在國際上產(chǎn)生了重大影響,獲1997年度國家自然科學(xué)獎一等獎。該算法已成為常微分方程和動力系統(tǒng)數(shù)值計算的主流研究方向,帶來了科學(xué)和工程領(lǐng)域計算的革新,廣泛應(yīng)用于天體軌道演化、高能加速器設(shè)計、分子動力學(xué)模擬、數(shù)值天氣預(yù)報、石油和天然氣勘探、等離子體約束、計算量子化學(xué)等。
14 系列大型天文觀測設(shè)施
大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡(LAMOST,又稱“郭守敬望遠鏡”)坐落于國家天文臺興隆觀測站,是大口徑兼大視場的光學(xué)望遠鏡,其光譜獲取率為世界最高。1997年立項,2001年開工建設(shè),2009年通過驗收,2011年10月開始光譜巡天。截至2018年6月,LAMOST對外發(fā)布1 000萬余條天體光譜,成為世界上天區(qū)覆蓋最完備、巡天體積和采樣密度最大、統(tǒng)計一致性最好、樣本數(shù)量最多的天文數(shù)據(jù)庫。2018年8月發(fā)現(xiàn)目前已知鋰元素豐度最高(約為同類天體的3 000倍)的奇特天體。國內(nèi)外天文學(xué)家利用LAMOST數(shù)據(jù)在銀河系的形成和演化、多波段天體交叉認證和星系物理等方面均取得了突破性進展。
500米口徑球面射電望遠鏡(FAST,又稱“中國天眼”)是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。FAST利用貴州天然喀斯特洼地作為望遠鏡臺址,由國家天文臺牽頭,2007年立項,2011年開工建設(shè);2016年9月落成啟用,入選《自然》當年度全球重大科學(xué)事件,獲2017年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。截至2018年8月底,F(xiàn)AST已證實發(fā)現(xiàn)脈沖星44顆,其中首次發(fā)現(xiàn)的毫秒脈沖星于2018年4月得到國際認證,開啟了中國射電望遠鏡系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)脈沖星的新時代。
此外,由北京天文臺牽頭建設(shè)的太陽磁場望遠鏡、陜西天文臺建設(shè)的長波授時臺系統(tǒng),同時獲1988年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎;由上海天文臺牽頭建設(shè)的1.56米天體測量望遠鏡,獲1992年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎;由中科院南京天文儀器研制中心牽頭建設(shè)的2.16米天文光學(xué)望遠鏡,獲1998年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎;由上海天文臺牽頭建設(shè)的65米射電望遠鏡(又稱“天馬望遠鏡”)在我國探月工程及深空探測中發(fā)揮了重要作用。
一系列大型天文觀測設(shè)施的建設(shè)運行,為我國乃至世界科學(xué)家探索宇宙奧秘提供了高水平觀測手段和研究平臺,提高了我國天文學(xué)的國際地位,對我國基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究、戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展和國際科技合作具有重要意義。
15 以北京正負電子對撞機為代表的大型加速器類裝置
北京正負電子對撞機是我國改革開放以來建成的第一臺國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。該裝置由高能所牽頭建設(shè),1983年4月立項,1984年10月開工,1988年10月建成,1990年10月投入運行,被《人民日報》稱為“我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛(wèi)星上天之后,在高科技領(lǐng)域又一重大突破性成就”,使我國在國際高能物理研究領(lǐng)域搶占一席之地。工程建設(shè)獲1990年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCⅡ)于2004年開工,2009年5月通過驗收,獲2011年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2016年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
上海光源(S S R F)由上海應(yīng)物所牽頭建設(shè),1998年3月立項,2004年12月開工,2010年1月通過驗收。這是國際上性能指標領(lǐng)先的第三代同步輻射光源之一,也是我國已建成的規(guī)模最大的大科學(xué)裝置。獲2011年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2013年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
蘭州重離子加速器(HIRFL)由近代物理所牽頭建設(shè),1976年11月立項,1979年12月開工,1989年11月通過驗收,是亞洲能量精度最高的中高能重離子加速器,獲1992年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。在蘭州重離子加速器上擴建多用途的冷卻儲存環(huán)(CSR)工程于1997年6月立項,2000年4月開工,2008年7月通過驗收,獲2009年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。