哈密爾頓系統(tǒng)是表達(dá)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(jì)算數(shù)學(xué)所提出了基于辛幾何的哈密爾頓系統(tǒng)的計(jì)算方法,開創(chuàng)了這一計(jì)算物理、計(jì)算力學(xué)與計(jì)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(guó)際上產(chǎn)生了重大影響,獲1997年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。該算法已成為常微分方程和動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)值計(jì)算的主流研究方向,帶來(lái)了科學(xué)和工程領(lǐng)域計(jì)算的革新,廣泛應(yīng)用于天體軌道演化、高能加速器設(shè)計(jì)、分子動(dòng)力學(xué)模擬、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、石油和天然氣勘探、等離子體約束、計(jì)算量子化學(xué)等。
14 系列大型天文觀測(cè)設(shè)施
大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(LAMOST,又稱“郭守敬望遠(yuǎn)鏡”)坐落于國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站,是大口徑兼大視場(chǎng)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,其光譜獲取率為世界最高。1997年立項(xiàng),2001年開工建設(shè),2009年通過驗(yàn)收,2011年10月開始光譜巡天。截至2018年6月,LAMOST對(duì)外發(fā)布1 000萬(wàn)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(jì)一致性最好、樣本數(shù)量最多的天文數(shù)據(jù)庫(kù)。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(guó)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(rèn)證和星系物理等方面均取得了突破性進(jìn)展。
500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST,又稱“中國(guó)天眼”)是具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。FAST利用貴州天然喀斯特洼地作為望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址,由國(guó)家天文臺(tái)牽頭,2007年立項(xiàng),2011年開工建設(shè);2016年9月落成啟用,入選《自然》當(dāng)年度全球重大科學(xué)事件,獲2017年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。截至2018年8月底,F(xiàn)AST已證實(shí)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(guó)際認(rèn)證,開啟了中國(guó)射電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)脈沖星的新時(shí)代。
此外,由北京天文臺(tái)牽頭建設(shè)的太陽(yáng)磁場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡、陜西天文臺(tái)建設(shè)的長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)系統(tǒng),同時(shí)獲1988年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);由上海天文臺(tái)牽頭建設(shè)的1.56米天體測(cè)量望遠(yuǎn)鏡,獲1992年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);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(yuǎn)鏡,獲1998年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);由上海天文臺(tái)牽頭建設(shè)的65米射電望遠(yuǎn)鏡(又稱“天馬望遠(yuǎn)鏡”)在我國(guó)探月工程及深空探測(cè)中發(fā)揮了重要作用。
一系列大型天文觀測(cè)設(shè)施的建設(shè)運(yùn)行,為我國(guó)乃至世界科學(xué)家探索宇宙奧秘提供了高水平觀測(cè)手段和研究平臺(tái),提高了我國(guó)天文學(xué)的國(guó)際地位,對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究、戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展和國(guó)際科技合作具有重要意義。
15 以北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)為代表的大型加速器類裝置
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是我國(guó)改革開放以來(lái)建成的第一臺(tái)國(guó)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(xiàng),1984年10月開工,1988年10月建成,1990年10月投入運(yùn)行,被《人民日?qǐng)?bào)》稱為“我國(guó)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(guó)在國(guó)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(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程(BEPCⅡ)于2004年開工,2009年5月通過驗(yàn)收,獲2011年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)、2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
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(xiàng),2004年12月開工,2010年1月通過驗(yàn)收。這是國(guó)際上性能指標(biāo)領(lǐng)先的第三代同步輻射光源之一,也是我國(guó)已建成的規(guī)模最大的大科學(xué)裝置。獲2011年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)、2013年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
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(xiàng),1979年12月開工,1989年11月通過驗(yàn)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(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。在蘭州重離子加速器上擴(kuò)建多用途的冷卻儲(chǔ)存環(huán)(CSR)工程于1997年6月立項(xiàng),2000年4月開工,2008年7月通過驗(yàn)收,獲2009年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。