哈密爾頓系統是表達一切守恒物理過程的數學形式，辛幾何是哈密爾頓系統的數學基礎。1984年，計算數學所提出了基于辛幾何的哈密爾頓系統的計算方法，開創了這一計算物理、計算力學與計算數學相互交叉、滲透的新興前沿領域，通過系統研究取得了一批奠基性原創成果，在國際上產生了重大影響，獲1997年度國家自然科學獎一等獎。該算法已成為常微分方程和動力系統數值計算的主流研究方向，帶來了科學和工程領域計算的革新，廣泛應用于天體軌道演化、高能加速器設計、分子動力學模擬、數值天氣預報、石油和天然氣勘探、等離子體約束、計算量子化學等。

14 系列大型天文觀測設施

大天區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望遠鏡，其光譜獲取率為世界最高。1997年立項，2001年開工建設，2009年通過驗收，2011年10月開始光譜巡天。截至2018年6月，LAMOST對外發布1 000萬余條天體光譜，成為世界上天區覆蓋最完備、巡天體積和采樣密度最大、統計一致性最好、樣本數量最多的天文數據庫。2018年8月發現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。國內外天文學家利用LAMOST數據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權、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；2016年9月落成啟用，入選《自然》當年度全球重大科學事件，獲2017年度中國科學院杰出科技成就獎。截至2018年8月底，FAST已證實發現脈沖星44顆，其中首次發現的毫秒脈沖星于2018年4月得到國際認證，開啟了中國射電望遠鏡系統發現脈沖星的新時代。

此外，由北京天文臺牽頭建設的太陽磁場望遠鏡、陜西天文臺建設的長波授時臺系統，同時獲1988年度國家科學技術進步獎一等獎；由上海天文臺牽頭建設的1.56米天體測量望遠鏡，獲1992年度國家科學技術進步獎一等獎；由中科院南京天文儀器研制中心牽頭建設的2.16米天文光學望遠鏡，獲1998年度國家科學技術進步獎一等獎；由上海天文臺牽頭建設的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揮了重要作用。

一系列大型天文觀測設施的建設運行，為我國乃至世界科學家探索宇宙奧秘提供了高水平觀測手段和研究平臺，提高了我國天文學的國際地位，對我國基礎前沿科學研究、戰略高技術發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設施。該裝置由高能所牽頭建設，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、人造衛星上天之后，在高科技領域又一重大突破性成就”，使我國在國際高能物理研究領域搶占一席之地。工程建設獲1990年度國家科學技術進步獎特等獎。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年度中國科學院杰出科技成就獎、2016年度國家科學技術進步獎一等獎。

上海光源（S S R F）由上海應物所牽頭建設，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先的第三代同步輻射光源之一，也是我國已建成的規模最大的大科學裝置。獲2011年度中國科學院杰出科技成就獎、2013年度國家科學技術進步獎一等獎。

蘭州重離子加速器（HIRFL）由近代物理所牽頭建設，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年度國家科學技術進步獎一等獎。在蘭州重離子加速器上擴建多用途的冷卻儲存環（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年度中國科學院杰出科技成就獎。