明了基于四类科知识题属性的赞助导向是天然科学基金委创办的三大革新职责之一。为使宏大请求人的确明白和把握四类科知识题属性的详细内涵，遵循科学基金深入革新做事请求，天然科学基金委编制了四类科知识题属性模范案例库，现给予公布，供请求人在筛选科知识题属性时参考。天然科学基金委遵循各科学部的赞助做事特点，共枚举模范案例83个，个中“激励摸索、凸起首创”案例19个，“聚焦前沿、独辟蹊径”案例21个，“需求牵引、打破瓶颈”案例24个，“性格导向、穿插融通”案例19个。

医学科学部模范案例模版

性命科学部模范案例

讯息科学部模范案例

工程与材料科学部模范案例

化学科学部模范案例

地球科学部模范案例

数理科学部模范案例

数学：坚持哈密尔顿系统机关的数值剖析理论

在构造天膂力学、量子力学、电磁学等学科中许大都学模子的数值算法时，需求尽大概多的坚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色特点来构造数值格式。我国粹者针对典范哈密尔顿系统，创办了一种几多上定性、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，既矜重坚持哈密尔顿系统辛几多机关，又很好的坚持其物理性质，统统管理了永劫间谋划安定性题目，现称这类高机能新式算法为辛算法。辛算法在哈密尔顿系统的数值谋划中体现出奇特优异性，具备很强的数值猜测手腕和数值跟踪手腕,在另外很多科学、技巧和工程范围也有宽泛而粗浅的运用。辛算法的保机关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严重探索方位-保机关算法的探索。

力学：湍流的时空干系理论和办法

湍流是流膂力学的中心科知识题，时空干系反响了湍流的工夫和空间标准耦合的统计个性，其历程碑成绩是它的泰勒模子和Kraichnan模子。然而它们均不能反响湍流的涡传达和畸变的耦合效应，从而束缚了对湍流时空耦合规律和湍流噪声孕育机制的原形了解。我国粹者引入湍流时空干系进程自彷佛的观念探索湍流的时空耦合，将柯尔莫哥洛夫和泰勒的理论连接起来，提议了时空干系的EA模子，管理了泰勒模子和Kraichnan模子不够涡传达和畸变耦合效应的题目。在此原形上，先进了湍流大涡模仿的时空干系办法，由此得到的湍流模子降服了能量均衡法的根基弊病，它们能够无误谋划时空能谱，从而精确地猜测湍流的噪声谱。上述首创成绩开辟了湍流范围一个新的探索方位，并在高速运载安设的湍流噪声题目中获患有严重的运用。

天文：竖立丈量星河系旋臂机关新办法

星河系旋臂机关是天文学中接续工夫最长但于今仍未管理的庞大题目之一。纵然关联星河系机关的模子已有多种，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管理。因而，详细测定天体的间隔是探索星河系机关的关键。我国粹者初次提议用甚长基线过问阵丈量天体脉泽的三角视差异离来探索星河系旋臂机关的办法，实行了天体丈量技巧的划期间打破，使间隔丈量精度比昔日天文学中的最高丈量精度擢升了两个量级。经过该办法详细测定了星河系英仙臂的间隔，统统管理了天文界对于英仙臂间隔的长远争辨，并初次发掘当地臂是星河系的一条旋臂，统统清除了天文界长远以来觉得当地臂可是由细碎物资构成的渺小次机关的观念，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宏大的、规定的螺旋形主旋臂构成，而是在主旋臂间充足着次机关的独特繁杂的漩涡星系的观念。该系统性、创办性的做事，被国表里老手评估为开翻新期间、开辟新范围的历程碑式的做事，促使提倡了美国国立射电天文台史上最大的国际配合项目-BeSSeL，获患有宽泛认同的星河系最详细的旋臂机关模子、原形参数和转动弧线。

物理Ⅰ量子失常霍尔效应的测验发掘

量子失常霍尔效应是一种不需求外加磁场、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本质运用的关键，仍然良多奇怪量子效应实行的原形。测验发掘量子失常霍尔效应是凝结态物理学的庞大科学标的之一，二十多年来没有本色性测验先进。我国粹者竖立了Bi2Te3眷属拓扑绝缘体分子束外在成长动力学并先进出高品质拓扑绝缘体薄膜材料的制备办法，初次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，在这类薄膜中初次察看到量子失常霍尔效应。这是从道理上的崭新测验发掘，是从0到1的探索做事。该发掘被年诺贝尔物理学奖评奖委员会和得到者霍尔丹列为拓扑物资范围近二十年来最严重的测验发掘，是开国以来我国物理学家发掘的一个严重科学效应，为多种奇怪量子景象的实行摊平了道路。

物理II大亚湾反响堆中微子测验发掘新的中微子振荡形式

中微子是构成物资寰球的原形粒子，国有3种典型，不带电，品质极其渺小。不同品种的中微子在航行进程中能彼此调动，物理学称之为“中微子振荡”。规定上三种中微子之间彼此振荡，理当有三种形式。个中两种形式已被大气中微子测验和太阳中微子测验所证明。第三种振荡（对应中微子搀和角θ13）则一向未被发掘，以至有理论预言其根基不存在。由于中微子搀和角θ13是中微子振荡的六个原形参数之一，也是物理学中的28个原形参数之一，其巨细干系到中微子物理探索将来的先进方位，并和世界中的“反物资消散之谜”关联，科学意义庞大，是国际上中微子探索的热门。我国粹者欺诈大亚湾反响堆功率高，探测间隔优，山体障蔽好的上风，攻陷了多项技巧难关，完竣样机研发、工程计划、探测器制作和数据搜集与剖析，初次提议了系列低落系统过错的想法，精度比往日国际最佳水准擢升近一个量级，于年公布发掘新的中微子振荡形式，并详细测定其振荡概率。以后连续坚持高品质的运转，取患有寰球上最大的反响堆中微子数据模范，不休革新θ13、中微子品质平方差、反响堆中微子能谱等的丈量精度，率领中微子探索投入详细丈量期间。

“聚焦前沿、独辟蹊径”模范案例

数学：扩大将来光管料想的管理

扩大将来光管料想，即扩大将来光锥管域是全纯域。全纯域是多复变函数中最原形、最严重的观念之一。来源于量子场论的扩大将来光管料想已有40多年的史籍，被诸多寰球数学家和物理学家探索而未得到管理，被公觉得是闻名的窘迫题目，是多复变函数论探索的前沿、中心题目。在很多闻名文件中，比方国际权势的《数学百科全书》“量子场论”条件都把它列为未管理题目。我国粹者欺诈华罗庚竖立的关联模范域的典范理论和办法，连接一些当代数学用具和技能，独辟蹊径，统统证领会扩大将来光管料想。这是一项具备华夏多复变学派特点、得到国际数学界独特是多复变函数论范围充足确定的探索成绩，被觉得是二十世纪下半叶数学先进的走光做事之一，被评估为获患有新学识，被写入史料性著做《二十世纪的数学大事》、《数学的先进:-》。

力学：微米标准异质界面中的机关超滑

机关超滑是表界面力学的严重探索范围，自年理论上提议有大概在两个原子级滑润且非公度来往的固体表面实行险些为零争持的形态后，这类此刻被称为机关超滑的景象长远未得到证明。年荷兰科学家初次在纳米标准、超高真空前提下查看到石墨-石墨烯界面机关超滑。何如实行更大标准机关超滑是学科前沿题目。年，我国粹者初次实行微米标准石墨片在室温大气处境下的自回答景象，并于年经过丈量该编制单晶石墨界面争持力和自锁景象，证领会年发掘的自回答景象为机关超滑，从而确认了微米标准机关超滑的存在。年，从而测验展现了微米标准石墨-六方氮化硼单晶界面中转动安定的机关超滑个性。这些成绩声领会我国粹者在机关超滑范围探索中的国际影响力。

天文：竖立恒星绝热物资损失模子

恒星级双黑洞、双中子星、双白矮星等精致天体引力波源，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探索前沿身分的严重天体，都是双星演变的产品。这些天体在孕育进程中正常会体验双星间的物资互换和群众包层演变进程。双星间物资互换的安定性，以及非安定物资互换时孕育的群众包层和演变，是双星演变的两个原形未解题目。人们在探索双星演变孕育的关联天体时，安定性判据每每采取的是上世纪80岁月末多方模子的了局，致使双星演变理论和察看上有良多不言而喻的冲突。为了从根基上管理双星演变的两个原形题目，我国粹者竖立了恒星绝热物资损失模子，用起码的物理假定复原了靠得住的物理进程，并在此原形上探索了双星产生非安定物资互换的判据和群众包层演变进程，很好地声明了激变变星的品质比上限。这些探索成绩的运用，能够大幅度擢升双星关联天体探索的的确性和靠得住性。基于该探索了局的双星星族合成探索显示，Ia型超新超新星降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干系景象，欺诈量子缠绕态能够使得丈量精度领先准则量子极限，在量子谋划和量子周详丈量等方面具备严重的运用代价。多粒子缠绕态的制备与操控一向是物理学家孜孜无倦的努力标的,但跟着粒子数的加多，经过系统粒子间的彼此影响来演变为一个缠绕形态的方式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，断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-爱因斯坦凝结体施加连结调控的微波场，近绝热的慢慢启动凝结体在基态连结产生两次量子相变，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，反响系统纯度的团体自旋归一化长度为形似圆满的0.99±0.01。根据理论判据，这两个目标反响该多体缠绕态用于过问丈量时能够供应领先准则量子极限精度约6分贝的相位丈量锐敏度，以及起码含有个缠绕原子数（1准则方差的相信度），缔造了那时能断定性制备的量子缠绕粒子数量的寰球记录，在量子周详丈量范围有较强的运用前程。

物理IILHCb测验初次发掘五夸克态

质子和中子具备更深条理的机关，它们是由夸克构成的。除了质子和中子，科学家在世界线和加快器测验上还发掘了上千个由夸克构成的粒子，它们被统称为强子。已发掘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彼此影响的原形理论，但由于其在原子核标准上体现出的非微扰性质，当今人类还不能从第一道理矜重预言强子的性质，明白强彼此影响规律是当代粒子物理与核物理探索的最前沿课题之一。早在粒子物理“夸克模子”理论创办的早期，囊括诺贝尔奖得到者盖尔曼等科学家就预言大概存在由五个夸克构成的强子，厥后的五十年间测验上没能得出切当论断。年大型强子对撞机上的底夸克测验组（LHCb）初次发掘五夸克态。我国粹者在探索重子衰变到进程中，发掘不改变量谱中存在显然的加强机关，探索发掘该加强机关是由五夸克态致使，从而在测验上确认了五夸克态的存在。五夸克态的发掘充分了强子谱学探索的实质，为摸索强彼此影响非微扰性质翻开了一个新窗口。对五夸克态的孕育机制和内部机关的探索有大概使咱们对强彼此影响的明白擢升到一个新的条理。

“需求牵引、打破瓶颈”模范案例

数学：内爆多介质多物理进程谋划办法

内爆进程是爆轰物理的严重进程，波及高温高压极其前提下的多种繁杂化学、物理进程和多介质大变形行动，个中爆炸、打击、辐射输运核反响等进程数学物理模子和关联参数极其繁杂，而多介质大变形、不安定性与湍流搀和对谋划办法提议挑战，正常的算法或软件不能餍足爆轰探索的请求。我国粹者针对多种物理性质区别极大的轻重介质大变形行动界面及后期界面双侧介质产生搀和、具备强接续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，先进了自适应算法、挪移网格法、拉氏办法、ALE办法、中子输运、辐射输运算法等浩大具备针对性的算法，先进了一批波及多物理多进程的谋划软件，灵验支柱了国度庞大需求。

力学：航天器系统动力学机理认知、计划调控及其运用

当代工程技巧不休催生新的动态系统，而系统自己日益繁杂，从军处境日益刻薄，浮现凸起的非线性、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、大型柔性空间可展机关、柔性雷达等航天器系统中的关键科知识题，提议了系统反响时滞新理论办法，透露了反响时滞、弹性管理、迟滞阻尼等要素引发的非线性动力学规律；提议了斜碰撞振荡剖析新理论，透露了新碰撞振荡及分岔机理；提议了碰撞隔振系统的非线性动力学计划办法，管理了多种航行器研发中的振荡管束题目；提议了高维多柔体动力学建模与谋划新理论与办法，管理了繁杂柔性空间可展机关的动个性计划题目。上述理论与办法打破了多项技巧瓶颈，为我国航天器系统的翻新先进供应了技巧支柱。

天文：地球同步轨道地域物体的行动特点探索与察看

地球同步轨道是稀缺资本，是可欺诈的严重地域，其左近物体的散布规律、轨道长远演变特点以及察看管教繁杂，这一地域物体的数量不休增多，给航天行动的告成开展带来了很大的窘迫。我国粹者欺诈原形天文学办法，竖立了扩大化愿望共振模子，从理论上透露出同步轨道物体的双平动行动特点，给出了五种行动特点的分类判据，实行了欺诈一组轨道数据直接断定非受控物体的行动特点；得到倾角定质变动规模、轨道面参数关联性以及星下点经纬度变动关联性的领会表白式，透露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寻找效率擢升1倍；降服无先验讯息、麋集星场等题目，竖立了及时、高效的多物体探测办法，获患有高精度的光学丈量数据，擢升了定轨预告精度。经过竖立集行动特点理论探索、察看办法、物体探测、轨道辨认与周详预告于一体的、靠得住高效的编制，显著擢升了同步轨道地域物体的发掘、分类、轨道辨认以及周详预告手腕，已在空间变乱剖析、碰撞预警以及缓解政策探索等航天行动中得到运用。

物理Ⅰ铌酸锂光量子芯片的研发

量子讯息范围因其具备庞大运用代价成为现时列国比赛的计谋制高点，光量子讯息技巧走向本质运用必需实行芯片化。硅基光子芯片纵然具备与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机能，铌酸锂芯片将会在光子产率、调制速度、调谐规模等中心目标上具备上风，但铌酸锂晶风光临加工难度大，技巧不敷老练等窘迫。我国粹者管理了铌酸锂芯片上高效缠绕光源、高速电光调制器和低消耗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，其关键机能目标优于国际上同类硅基光量子芯片，引发了国际偕行的宽泛

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