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明晰基于四类科知识题属性的援助导向是果然科学基金委设立的三大变革职责之一。

为使庞大请求人精确领会和把握四类科知识题属性的详细内涵，凭借科学基金深入变革办事请求，果然科学基金委编制了四类科知识题属性典范案例库，现给予发表，供请求人在抉择科知识题属性时参考。果然科学基金委凭借各科学部的援助办事特点，共枚举典范案例83个，个中“激励谋求、凸起首创”案例19个，“聚焦前沿、独辟蹊径”案例21个，“须要牵引、打破瓶颈”案例24个，“个性导向、交织融通”案例19个(详细看这日推文1-8篇)。

01.数理科学部

“激励谋求、凸起首创”典范案例

数学：维持哈密尔顿系统组织的数值剖析理论

在构造天膂力学、量子力学、电磁学等学科中很多半学模子的数值算法时，须要尽或者多的维持原系统的内涵对称性、守恒性等物理个性，保守算法并未针对这些物理个性或本性特点来构造数值格式。我国粹者针对典范哈密尔顿系统，成立了一种几多上定性、数值上定量的数值剖析理论，运用生成函数法和幂级数法构造辛格式，既严厉维持哈密尔顿系统辛几多组织，又很好的维持其物理性质，统统束缚了万古间谋划平静性题目，现称这类高功用新式算法为辛算法。辛算法在哈密尔顿系统的数值谋划中体现出非常出色性，具备很强的数值猜测本事和数值跟踪本事,在其余很多科学、技巧和工程周围也有普及而粗浅的运用。辛算法的保组织想想已成为当代谋划数学算法构造和剖析的原形观念，开启了当代科学谋划的一个紧要钻研方位-保组织算法的钻研。

力学：湍流的时空相干理论和法子

湍流是流膂力学的重点科知识题，时空相干响应了湍流的光阴和空间标准耦合的统计个性，其历程碑成就是它的泰勒模子和Kraichnan模子。不过它们均不能响应湍流的涡宣传和畸变的耦合效应，从而束缚了对湍流时空耦合规律和湍流噪声造成机制的原形了解。我国粹者引入湍流时空相干流程自如同的主张钻研湍流的时空耦合，将柯尔莫哥洛夫和泰勒的理论联合起来，提议了时空相干的EA模子，束缚了泰勒模子和Kraichnan模子缺少涡宣传和畸变耦合效应的题目。在此原形上，发展了湍流大涡模仿的时空相干法子，由此赢得的湍流模子战胜了能量均衡法的根底缺点，它们也许无误谋划时空能谱，从而精确地猜测湍流的噪声谱。上述首创成就开辟了湍流周围一个新的钻研方位，并在高速运载安设的湍流噪声题目中获患了紧要的运用。

天文：树立丈量星河系旋臂组织新法子

星河系旋臂组织是天文学中接连光阴最长但于今仍未束缚的巨大题目之一。只管关系星河系组织的模子已有多种，由于这些模子所依赖的天体间隔的谬误定性，使得一些原形题目，如星河系标准、旋臂形态和数量等远未束缚。因而，精确测定天体的间隔是钻研星河系组织的关键。我国粹者初度提议用甚长基线干与阵丈量天体脉泽的三角视差异离来钻研星河系旋臂组织的法子，实行了天体丈量技巧的划光阴打破，使间隔丈量精度比过去天文学中的最高丈量精度升高了两个量级。经过该法子精确测定了星河系英仙臂的间隔，统统束缚了天文界对于英仙臂间隔的永恒争辨，并初度觉察内陆臂是星河系的一条旋臂，统统清除了天文界永恒以来觉得内陆臂可是由细碎物资构成的微弱次组织的主张，对典范密度波理论提议了庞大挑战，领先提议并证明星河系不是天真由雄伟的、准则的螺旋形主旋臂构成，而是在主旋臂间充足着次组织的非常繁杂的漩涡星系的主张。该系统性、创办性的办事，被国表里老手评估为开翻新光阴、开辟新周围的历程碑式的办事，推进提倡了美国国立射电天文台史上最大的国际协做项目-BeSSeL，获患了普及认同的星河系最精确的旋臂组织模子、原形参数和回旋弧线。

物理Ⅰ量子失常霍尔效应的实践觉察

量子失常霍尔效应是一种不须要外加磁场、基于崭新物理道理的量子霍尔效应。它不单是量子霍尔态得以理论运用的关键，照样很多新颖量子效应实行的原形。实践觉察量子失常霍尔效应是固结态物理学的巨大科学对象之一，二十多年来没有本性性实践发展。我国粹者树立了Bi2Te3家属拓扑绝缘体分子束外在成长动力学并发展出高品质拓扑绝缘体薄膜材料的制备法子，初度制备出了同时具备铁磁性、体绝缘性、拓扑非平淡性的磁性搀杂拓扑绝缘体薄膜，在这类薄膜中初度检察到量子失常霍尔效应。这是从道理上的崭新实践觉察，是从0到1的钻研办事。该觉察被年诺贝尔物理学奖评奖委员会和赢得者霍尔丹列为拓扑物资周围近二十年来最紧要的实践觉察，是开国以来我国物理学家觉察的一个紧要科学效应，为多种新颖量子形势的实行摊平了道路。

物理II大亚湾响应堆中微籽实践觉察新的中微子震撼形式

中微子是构成物资寰宇的原形粒子，公有3种典型，不带电，品质极端微弱。不同品种的中微子在航行流程中能互相更动，物理学称之为“中微子震撼”。法则上三种中微子之间互相震撼，该当有三种形式。个中两种形式已被大气中微籽实践和太阳中微籽实践所证明。第三种震撼（对应中微子混杂角θ13）则从来未被觉察，乃至有理论预言其根底不存在。由于中微子混杂角θ13是中微子震撼的六个原形参数之一，也是物理学中的28个原形参数之一，其巨细关联到中微子物理钻研他日的发展方位，并和天地中的“反物资消逝之谜”关系，科学意义巨大，是国际上中微子钻研的热门。我国粹者哄骗大亚湾响应堆功率高，探测间隔优，山体屏障好的上风，霸占了多项技巧难关，完竣样机研发、工程安排、探测器制作和数据搜集与剖析，初度提议了系列消沉系统差错的想法，精度比过去国际最佳水准升高近一个量级，于年颁布觉察新的中微子震撼形式，并精确测定其震撼概率。以后接续维持高品质的运转，取患了寰宇上最大的响应堆中微子数据模范，不休革新θ13、中微子品质平方差、响应堆中微子能谱等的丈量精度，率领中微子钻研加入精确丈量光阴。

“聚焦前沿、独辟蹊径”典范案例

数学：扩大他日光管料想的束缚

扩大他日光管料想，即扩大他日光锥管域是全纯域。全纯域是多复变函数中最原形、最紧要的主张之一。来源于量子场论的扩大他日光管料想已有40多年的史乘，被诸多寰宇数学家和物理学家钻研而未赢得束缚，被公觉得是有名的艰难题目，是多复变函数论钻研的前沿、重点题目。在很多有名文件中，譬喻国际威望的《数学百科全书》“量子场论”条款都把它列为未束缚题目。我国粹者哄骗华罗庚树立的关系典范域的典范理论和法子，联合一些当代数学对象和技能，独辟蹊径，统统注解了扩大他日光管料想。这是一项具备华夏多复变学派特点、赢得国际数学界非常是多复变函数论周围充足确定的钻研成就，被觉得是二十世纪下半叶数学发展的走光办事之一，被评估为获患了新学识，被写入史料性著做《二十世纪的数学大事》、《数学的发展:-》。

力学：微米标准异质界面中的组织超滑

组织超滑是表界面力学的紧要钻研周围，自年理论上提议有或者在两个原子级润滑且非公度来往的固体表面实行险些为零争持的形态后，这类如今被称为组织超滑的形势永恒未赢得证明。年荷兰科学家初度在纳米标准、超高真空前提下检察到石墨-石墨烯界面组织超滑。何如实行更大标准组织超滑是学科前沿题目。年，我国粹者初度实行微米标准石墨片在室温大气处境下的自答复形势，并于年经过丈量该体制单晶石墨界面争持力和自锁形势，证清晰年觉察的自答复形势为组织超滑，从而确认了微米标准组织超滑的存在。年，从而实践展现了微米标准石墨-六方氮化硼单晶界面中回旋平静的组织超滑个性。这些成就声清晰我国粹者在组织超滑周围钻研中的国际影响力。

天文：树立恒星绝热物资损失模子

恒星级双黑洞、双中子星、双白矮星等精细天体引力波源，以及X射线双星、脉冲星、Ia型超新星等这些处于当代天文学钻研前沿名望的紧要天体，都是双星演变的产品。这些天体在造成流程中正常会经验双星间的物资相易和大众包层演变流程。双星间物资相易的平静性，以及非平静物资相易时造成的大众包层和演变，是双星演变的两个原形未解题目。人们在钻研双星演变造成的关系天体时，平静性判据时常采取的是上世纪80年头末多方模子的效果，致使双星演变理论和检察上有很多不言而喻的冲突。为了从根底上束缚双星演变的两个原形题目，我国粹者树立了恒星绝热物资损失模子，用起码的物理假如复原了确实的物理流程，并在此原形上钻研了双星产生非平静物资相易的判据和大众包层演变流程，很好地注解了激变变星的品质比上限。这些钻研成就的运用，也许大幅度升高双星关系天体钻研的精确性和牢固性。基于该钻研效果的双星星族合成钻研显示，Ia型超新超新星出生率严峻不够的题目。

物理Ⅰ多粒子缠绕态确实定性制备

量子缠绕是多粒子间特有的一种相干形势，哄骗量子缠绕态也许使得丈量精度高出准则量子极限，在量子谋划和量子精细丈量等方面具备紧要的运用价格。多粒子缠绕态的制备与操控从来是物理学家勤学不辍的努力对象,但跟着粒子数的加多，经过系统粒子间的互相影响来演变为一个缠绕形态的方法变得越来越繁杂和低效。我国粹者独辟蹊径，采取调控多粒子系统量子相变，确定性制备出了一种非常的多粒子缠绕态。经过对碱金属铷-87原子玻色-爱因斯坦固结体施加陆续调控的微波场，近绝热的迟钝启动固结体在基态陆续产生两次量子相变，实行了约10个原子双数态确实定性制备。丈量显示不同内态（磁子能级）间原子数差值的涨落低于典范极限10.7±0.6分贝，响应系统纯度的团体自旋归一化长度为好像圆满的0.99±0.01。根据理论判据，这两个目标响应该多体缠绕态用于干与丈量时也许供给高出准则量子极限精度约6分贝的相位丈量敏锐度，以及起码含有个缠绕原子数（1准则方差的相信度），创做了那时能确定性制备的量子缠绕粒子数量的寰宇记载，在量子精细丈量周围有较强的运用前程。

物理IILHCb实践初度觉察五夸克态

质子和中子具备更深条理的组织，它们是由夸克构成的。除了质子和中子，科学家在天地线和加快器实践上还觉察了上千个由夸克构成的粒子，它们被统称为强子。已觉察的强子多半由一个夸克和一个反夸克、三个夸克（或三个反夸克）构成。量子色动力学是刻画夸克间强互相影响的原形理论，但由于其在原子核标准上体现出的非微扰性质，当昔人类还不能从第一道理严厉预言强子的性质，领会强互相影响规律是今世粒子物理与核物理钻研的最前沿课题之一。早在粒子物理“夸克模子”理论成立的早期，囊括诺贝尔奖赢得者盖尔曼等科学家就预言或者存在由五个夸克构成的强子，自后的五十年间实践上没能得出真切论断。年大型强子对撞机上的底夸克实践组（LHCb）初度觉察五夸克态。我国粹者在钻研重子衰变到流程中，觉察不改变量谱中存在显然的加强组织，钻研觉察该加强组织是由五夸克态致使，从而在实践上确认了五夸克态的存在。五夸克态的觉察丰盛了强子谱学钻研的实质，为谋求强互相影响非微扰性质翻开了一个新窗口。对五夸克态的造成机制和内部组织的钻研有或者使咱们对强互相影响的领会升高到一个新的条理。

“须要牵引、打破瓶颈”典范案例

数学：内爆多介质多物理流程谋划法子

内爆流程是爆轰物理的紧要流程，波及高温高压极度前提下的多种繁杂化学、物理流程和多介质大变形疏通，个中爆炸、打击、辐射输运核响应等流程数学物理模子和关系参数极其繁杂，而多介质大变形、不平静性与湍流混杂对谋划法子提议挑战，正常的算法或软件不能满意爆轰钻研的请求。我国粹者针对多种物理性质差异极大的轻重介质大变形疏通界面及后期界面双侧介质产生混杂、具备强中止系数和强刚性的三维输运方程、多标准的三维可紧缩流和输运方程等题目，发展了自适应算法、挪动网格法、拉氏法子、ALE法子、中子输运、辐射输运算法等泛滥具备针对性的算法，发展了一批波及多物理多流程的谋划软件，灵验支持了国度巨大须要。

力学：航天器系统动力学机理认知、安排调控及其运用

当代工程技巧不休催生新的动态系统，而系统本身日益繁杂，从军处境日益刻薄，显露凸起的非线性、谬误定性、多场耦合、多标准、时滞传输等特点。我国粹者对准新式航行器、大型柔性空间可展组织、柔性雷达等航天器系统中的关键科知识题，提议了系统响应时滞新理论法子，展示了响应时滞、弹性管制、迟滞阻尼等要素引发的非线性动力学规律；提议了斜碰撞震荡剖析新理论，展示了新碰撞震荡及分岔机理；提议了碰撞隔振系统的非线性动力学安排法子，束缚了多种航行器研发中的震荡管制题目；提议了高维多柔体动力学建模与谋划新理论与法子，束缚了繁杂柔性空间可展组织的动个性安排题目。上述理论与法子打破了多项技巧瓶颈，为我国航天器系统的翻新发展供给了技巧支持。

天文：地球同步轨道地域物体的疏通特点钻研与检察

地球同步轨道是稀缺资本，是可哄骗的紧要地域，其相近物体的散布规律、轨道永恒演变特点以及检察束缚繁杂，这一地域物体的数量不休增多，给航天运动的告成开展带来了很大的艰难。我国粹者哄骗原形天文学法子，树立了平添化梦想共振模子，从理论上展示出同步轨道物体的双平动疏通特点，给出了五种疏通特点的分类判据，实行了哄骗一组轨道数据直接断定非受控物体的疏通特点；赢得倾角定质变动周围、轨道面参数关系性以及星下点经纬度变动关系性的剖析表白式，展示了同步轨道地域非受控物体纬度方位变动区间和演变散布规律，将同步轨道地域物体搜罗效率升高1倍；战胜无先验音信、稠密星场等题目，树立了及时、高效的多物体探测法子，获患了高精度的光学丈量数据，升高了定轨预告精度。经过树立集疏通特点理论钻研、检察法子、物体探测、轨道鉴识与精细预告于一体的、牢固高效的体制，显著晋升了同步轨道地域物体的觉察、分类、轨道鉴识以及精细预告本事，已在空间事故剖析、碰撞预警以及缓解战术钻研等航天运动中赢得运用。

物理Ⅰ铌酸锂光量子芯片的研发

量子音信周围因其具备庞大运用价格成为目下列国比赛的策略制高点，光量子音信技巧走向理论运用务必实行芯片化。硅基光子芯片固然具备与CMOS工艺兼容上风，但由于硅为直接带隙，发光效率低下，于今还没研发出适用的低功耗片上光源。铌酸锂晶体有很好的光学个性和归纳的物理功用，铌酸锂芯片将会在光子产率、调制速度、调谐周围等重点目标上具备上风，但铌酸锂晶得体临加工难度大，技巧不敷老练等艰难。我国粹者束缚了铌酸锂芯片上高效缠绕光源、高速电光调制器和低花费光波导加工制备的关键技巧，研发放洋际上第一片电光调制铌酸锂有源光量子芯片，其关键功用目标优于国际上同类硅基光量子芯片，引发了国际偕行的普及

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