精密测量物理重大研究计划
2010年973项目
2010CB227100 高效规模化太阳能热发电的基础研究 2010CB227200 大规模高效液流电池储能技术的基础研究 2010CB227300 多能源互补的分布式冷热电联供系统基础研究
1
序号
项目编号
Байду номын сангаас
项目名称 东南大学
承担单位
首席科学家 洪伟 刘新宇 任晓敏 许宁生 刘铁根 李波 孙家广 蒋昌俊 陈章渊 余少华 夏军 杨修群 吕达仁 周名江 石建省 赵美训 王超
超高频、大功率化合物半导体器件与集成技术基 础研究 新型光电子器件中的异质兼容集成与功能微结构 2010CB327600 体系基础研究 新型微显示和场发射平板显示高品质化及应用的 2010CB327700 基础研究
1315.00 1328.00 1312.00 1345.00 1331.00 1440.00 1373.00 1418.00 1409.00 1379.00 1167.00 1184.00 1290.00 1433.00 1268.00 1317.00 1195.00
深部重大工程灾害的孕育演化机制与动态调控理 论
2010CB732100 城市地下工程安全性的基础理论研究 2010CB732200 生物质转化为高值化材料的基础科学问题 2010CB732300
清洁能源生产和环境治理中稀土催化材料应用的 基础研究
2010CB732400 仿生分子识别技术在生物医学应用的基础研究
项目编号
项目名称 钢铁研究总院 中南大学 西安交通大学
承担单位
首席科学家 董瀚 邱冠周 孙军 益小苏 孙晓峰 朱敏 张文军 李世海 刘日平 李晓谦 戴琼海 吴一戎 冯夏庭 张顶立 孙润仓 卢冠忠 鞠熀先
国家重大科技基础设施建设中长期规划2012-2030
国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统，是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。
当前，我国正处于建设创新型国家的关键时期，按照全国科技创新大会部署和深化科技体制改革要求，前瞻谋划和系统部署重大科技基础设施建设，进一步提高发展水平，对于增强我国原始创新能力、实现重点领域跨越、保障科技长远发展、实现从科技大国迈向科技强国的目标具有重要意义。
为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，明确未来20年我国重大科技基础设施发展方向和“十二五”时期建设重点，制定本规划。
一、规划基础和背景新中国成立特别是改革开放以来，国家不断加大投入，我国重大科技基础设施规模持续增长，覆盖领域不断拓展，技术水平明显提升，综合效益日益显现。
“十一五”时期，启动建设重大科技基础设施12项，验收设施10项，目前在建和运行设施总量达到32项。
设施的建设和运行为科学前沿探索和国家重大科技任务开展提供了重要支撑，推动我国粒子物理、核物理、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。
依托设施解决了一批关乎国计民生和国家安全的重大科技问题，在载人航天、资源勘探、防灾减灾和生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。
设施建设带动了大型超导、精密制造和测控、超高真空等一批高新技术发展，促进了相关产业技术水平提高；凝聚和培养了一批国内外顶尖科学家和研究团队，以及高水平工程技术和管理人才。
此外，设施还在深化科技国际合作交流、提升全民科学素质、增强民族自信心等方面发挥了独特作用。
在快速发展的同时，我国重大科技基础设施也存在一些问题：总体规模偏小、数量偏少，学科布局系统性、前瞻性不够，技术水平有待进一步提升，开放共享和高效利用水平仍需提高，管理体制机制亟待健全，工程技术和管理队伍建设需要加强等。
精密工程测量方案
精密工程测量方案一、前言精密工程测量是指用科学技术对工程物体的尺寸、形状、相对位置等进行测定，并用于工程设计、施工和质量检验等方面。
在精密工程测量中，测量的准确性、精度和可靠性至关重要，因此，需要建立一套科学、系统的测量方案来确保测量结果的正确性和可靠性。
本文将以某个具体的建筑结构工程为例，系统地介绍精密工程测量方案的制定与实施过程。
二、测量对象概况本文所述的精密工程测量方案适用于某建筑结构工程的测量，该建筑结构工程是一座高层建筑，高度超过100米，由钢结构和混凝土结构组成。
测量的对象包括建筑结构的尺寸、形状、相对位置等，以及相关的土地测量和地形测绘。
通过精密工程测量，可以获取建筑结构的精确数据，用于工程设计、施工和工程质量控制。
三、测量任务分析1.测量对象及测量要求本工程的测量对象是一座高层建筑的结构和相关的地形地貌。
测量要求包括对建筑结构的尺寸、形状和相对位置等进行精确测量，同时需要获取与建筑结构相关的地形地貌数据。
此外，测量还需要考虑建筑结构施工过程中的变形规律和变形量，以便进行后续的变形监测和分析。
2.测量方法选择根据测量对象的特点和测量要求，选择合适的测量方法对测量对象进行测量。
对于建筑结构的尺寸、形状和相对位置等的测量，可以采用全站仪测量、GPS测量、激光测距仪等精密测量仪器进行测量。
对于地形地貌的测量，可以采用数字地形图（DTM）、卫星遥感、无人机等手段进行测量。
3.测量精度要求根据工程要求和测量对象的特点，确定测量的精度要求。
对于建筑结构的测量，通常要求达到毫米级别的测量精度。
对于地形地貌的测量，通常要求达到米级别的测量精度。
4.测量安全考虑在进行精密工程测量时，需要充分考虑测量安全因素。
对于高层建筑的测量，需要考虑人员的安全问题；对于地形地貌的测量，需要考虑野外作业的安全问题。
因此，在制定测量方案时，需要充分考虑测量安全工作的安排和措施。
四、测量方案制定1.测量方案的制定目标制定精密工程测量方案的目标是确保测量结果的准确性、精度和可靠性，为工程设计、施工和质量检验提供精确的数据支持。
精密测量技术在物理实验中的应用案例
精密测量技术在物理实验中的应用案例在物理学研究领域，精密测量技术是不可或缺的工具。
它们扮演着确保实验数据准确性和可靠性的关键角色。
本文将通过几个实际案例，探讨精密测量技术在物理实验中的应用。
第一个案例是时间测量。
在实验中，精确测量时间是非常重要的，因为时间是许多物理量的基础。
例如，在研究物体运动的速度、加速度或波动的频率时，我们需要准确地测量时间。
一种常用的时间测量工具是高精度的计时器。
通过使用计时器，我们可以测量与事件相关的时间间隔，如反射光束的往返时间或简单机械系统的周期。
这些时间测量数据可以用于进一步分析和研究。
第二个案例是长度测量。
在物理实验中，测量长度是常见任务之一。
无论是测量一个导线的长度，还是确定物体的几何形状，准确的长度测量都是至关重要的。
在很多情况下，常规的尺子和卷尺是不够精确的。
因此，科学家们经常使用光学测量仪器，如干涉测量仪、激光测距仪和显微测量技术。
这些技术可以通过测量光波干涉模式或利用激光束的反射来实现亚微米级甚至纳米级的精度。
除了时间和长度测量，温度测量也是物理实验中的另一个重要方面。
特别是在材料学和热力学研究中，对温度的精确测量至关重要。
实验室中常用的温度测量仪器包括温度传感器和热电偶。
温度传感器可以通过测量物体的热辐射或与物质的热导率相关的电阻来测量温度。
热电偶则利用两种不同金属间的温差所产生的电压来测量温度。
通过使用这些精密测温设备，科学家们可以获得精确的温度数据，从而深入研究材料性质和热力学行为。
最后一个案例是测量物体的质量。
在物理实验中，准确测量物体的质量是实现实验目标的重要步骤。
传统的质量测量方法通常使用天平或弹簧秤。
然而，这些方法在高精度测量时存在一定的误差。
为了获得更准确的质量测量结果，科学家们常常使用精密天平或质量计。
这些设备具有高分辨率和高灵敏度，可以测量微小质量的变化。
例如，在核物理实验中，测量放射性物质的衰变速率需要精确测量物质的质量变化，以便确定衰变常数。
力学 国家重点研发计划
力学国家重点研发计划力学是研究物体运动和力的学科领域，广泛应用于工程、物理学、地质学等领域。
为了促进力学领域的发展和创新，许多国家都制定了相关的重点研发计划。
在中国，国家重点研发计划是由国家科技部组织实施的具有国家规模和影响力的重大科技攻关活动。
针对力学领域，国家重点研发计划的相关参考内容主要包括以下几个方面：1. 新材料力学研究：力学在新材料研发中发挥着重要作用。
国家重点研发计划可以支持新材料力学方面的研究，包括新材料的力学性能测试、力学行为建模与仿真等方面。
力学研究可以为新材料的设计、制备和应用提供理论支持和技术指导。
2. 结构力学研究：结构力学是力学的一个重要分支领域，研究结构的静力学和动力学性能以及结构的稳定性等问题。
国家重点研发计划可以支持结构力学研究，通过优化设计和结构分析方法的研究和应用，提高工程结构的抗震、抗风、抗侧校等能力，为工程实践提供科学依据。
3. 精密仪器的力学研究：精密仪器在科学研究、工业生产等领域起着重要作用。
国家重点研发计划可以支持精密仪器的力学研究，包括力学测试装置的研发、力学特性的测量与分析等方面。
力学研究可以提高精密仪器的测量精度和可靠性，提升仪器的性能。
4. 生物力学研究：生物力学是力学在生物学领域中的应用，研究生物体的力学特性和力学行为。
国家重点研发计划可以支持生物力学研究，包括生物力学测试技术的研发、人体力学建模与仿真等方面。
力学研究可以在医学、运动科学等领域提供重要的理论和技术支持。
5. 纳米力学研究：纳米力学是力学在纳米领域中的应用，研究纳米材料和纳米结构体的力学特性和行为。
国家重点研发计划可以支持纳米力学研究，包括纳米材料力学性能的测试与仿真、纳米结构的应力分析与设计等方面。
力学研究可以为纳米技术的应用和发展提供理论基础。
综上所述，国家重点研发计划在力学领域的相关参考内容涵盖了新材料力学研究、结构力学研究、精密仪器的力学研究、生物力学研究以及纳米力学研究等方面。
科学技术部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委员会关于印发“十三五”国家基础研究专项规划的通知
科学技术部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委员会关于印发“十三五”国家基础研究专项规划的通知文章属性•【制定机关】科学技术部,教育部,中国科学院,国家自然科学基金委员会•【公布日期】2017.05.31•【文号】国科发基〔2017〕162号•【施行日期】2017.05.31•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】科学技术综合规定正文关于印发“十三五”国家基础研究专项规划的通知国科发基〔2017〕162号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团科技、教育厅（委、局），国务院各有关部门科技、教育主管司（局），中科院各分院：为贯彻落实《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》，加快推动基础研究发展，科学技术部联合教育部、中国科学院、国家自然科学基金委员会共同制定了《“十三五”国家基础研究专项规划》。
现将该规划印发你们，请结合本地区、本部门实际，认真贯彻实施。
科学技术部教育部中国科学院国家自然科学基金委员会2017年5月31日“十三五”国家基础研究专项规划基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关。
一个国家基础科学研究的深度和广度，决定着这个国家原始创新的动力和活力。
党的十八大提出实施创新驱动发展战略，统筹部署以科技创新为核心的全面创新，主动适应科技革命和产业变革的新趋势，积极谋求掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。
“十三五”期间，经济社会发展和国家安全各领域对源头创新的巨大需求将集中释放，迫切需要基础研究发挥战略引擎作用。
为加快建设世界科技强国、大力推动基础研究繁荣发展，按照《国家创新驱动发展战略纲要》和《“十三五”国家科技创新规划》的总体部署，特制定本专项规划。
一、形势与需求“十二五”期间，我国基础研究工作全面贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》部署，通过实施国家自然科学基金、973计划、国家重大科学研究计划等国家科技计划和知识创新工程、985工程、211工程，持续加大投入力度，全国基础研究投入年均增长保持在20%以上。
高等学校学科创新引智计划111计划
南京航空航天大学
新能源车辆及运用创新引智基地
北京理工大学
金融风险控制中的定量分析和计算创新引 智基地
山东大学
精密光谱与量子调控研究平台创新引智基 地
华东师范大学
计算机科学与工程创新引智基地
北京航空航天大学
宽禁带半导体与微纳电子学创新引智基地 西安电子科技大学
神经信息创新引智基地
电子科技大学
数据工程与知识工程创新引智基地
2011年度“111计划”引智基地 名单
2011年度“111计划”引智基地 名单
2011年度“111计划”引智基地 名单
先进燃烧能源科学与技术创新引智基地 清华大学
风敏感基础设施抗风减灾创新引智基地 北京交通大学
生物力学与力生物学创新引智基地
北京航空航天大学
工业节能与能效经济创新引智基地
北京科技大学
微生物绿色制造技术创新引智基地
北京化工大学
作物病害控制理论与技术创新引智基地 中国农业大学
树木发育及逆境适应性的分子机制创新引 智基地
北京林业大学
生物多样性的形成与维持机制创新引智基 地
北京师范大学
智能化分布式能源系统创新引智基地 华北电力大学
油气地球物理探测创新引智基地
中国石油大学（北京）
低碳城市与建筑创新引智基地
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
2013年度“111计划”引智基地 名单
国家重大科技基础设施建设中长期规划
国务院关于印发国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）的通知国发〔2013〕8号各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构：现将《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》印发给你们，请认真贯彻执行。
国务院2013年2月23日（此件公开发布）国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统，是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。
当前，我国正处于建设创新型国家的关键时期，按照全国科技创新大会部署和深化科技体制改革要求，前瞻谋划和系统部署重大科技基础设施建设，进一步提高发展水平，对于增强我国原始创新能力、实现重点领域跨越、保障科技长远发展、实现从科技大国迈向科技强国的目标具有重要意义。
为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，明确未来20年我国重大科技基础设施发展方向和“十二五”时期建设重点，制定本规划。
一、规划基础和背景新中国成立特别是改革开放以来，国家不断加大投入，我国重大科技基础设施规模持续增长，覆盖领域不断拓展，技术水平明显提升，综合效益日益显现。
“十一五”时期，启动建设重大科技基础设施12项，验收设施10项，目前在建和运行设施总量达到32项。
设施的建设和运行为科学前沿探索和国家重大科技任务开展提供了重要支撑，推动我国粒子物理、核物理、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。
依托设施解决了一批关乎国计民生和国家安全的重大科技问题，在载人航天、资源勘探、防灾减灾和生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。
设施建设带动了大型超导、精密制造和测控、超高真空等一批高新技术发展，促进了相关产业技术水平提高；凝聚和培养了一批国内外顶尖科学家和研究团队，以及高水平工程技术和管理人才。
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精密测量物理重大研究计划
2013年度项目指南
精密测量物理是现代物理学发展的基础、着力点和前沿，是科学问题探索和精密测量技术相互融合的结果，是解决国家相关精密测量重大需求的基础。
本研究计划旨在针对特定的精密测量物理研究对象，以原子分子、光子为主线，构建高稳定度精密测量新体系，探索精密测量物理新概念与新原理，发展更高精度的测量方法与技术，提高基本物理学常数的测量精度，在更高精度上检验基本物理定律的适用范围。
一、科学目标
（一）总体科学目标。
进一步提升我国在精密测量领域的研究能力，促进精密测量物理领域的发展，增强精密测量物理学科整体上在国际上的影响力，其中某些方面达到国际领先水平，扩大基本物理常数测量和基本物理量测定的国际话语权。
在导航定位、守时授时、资源勘探、国防安全等国家需求方面提供关键概念、方法、技术基础。
在精密测量领域，为国家发展的需求造就一支高水平的研究队伍。
（二）具体科学目标。
改进现有实验体系，提升测量精度；构建原子分子冷却新体系，提出原子分子冷却新方法；实现突破标准量子极限的测量，噪声压缩达到国际领先水平；时频测量不确定度达到10-18水平，时频比对传递精度优于10-19；更多物理常数测量值进入
CODATA；等效原理和牛顿反平方定律等物理定律检验取得国际领先的结果等。
二、核心科学问题
（一）突破标准量子极限的测量原理、方法与技术。
（二）突破现有原子频标精度水平的新原理与方法。
（三）突破原子精密操控和分子冷却的新机理与技术。
三、2013年度重点资助领域和研究方向
本重大研究计划围绕核心科学问题，主要以“培育项目”和“重点支持项目”的形式予以资助。
对探索性强、选题新颖的申请项目将以“培育项目”方式予以资助，对具有原创性、有一定工作积累、有望取得重要突破的申请项目将以“重点支持项目”的方式予以资助。
本重大研究计划预计执行期为8年，立项资助工作主要在前五年进行。
2013年度资助的研究方向如下：
（一）重点支持项目。
申请人可根据实际情况，选择各研究方向全部或部分研究内容进行研究。
主要研究方向如下：
1. 高精度原子频标研究。
主要研究内容：利用电磁场囚禁离子或光晶格囚禁原子等建立完整的原子频标系统；解决影响原子频标不确定度和稳定度性能的物理和技术问题，如减小和精密测量原子运动及其相互作用对量子跃迁谱线的影响、高品质量子跃迁谱线的精密探测、减小和精密测量量子投射噪声对原子频标性能的影响、抑制和精密测量环境因素对原子频标性能的影响、突破标准量子极限提高原子
频标性能等；通过精密测量及比对等，实现不确定度在10-18量级的原子频标研究。
2. 超越标准量子极限的量子关联测量研究。
主要研究内容：实现多粒子（光子和原子等）的自旋压缩或纠缠态，并利用它们之间的量子关联演示对相位变化的超越标准量子极限的测量精度，达到甚至突破海森堡极限，从而实现对各种物理量（如时间、频率，重力、磁场、速度、温度、光谱等）更高精度的测量；探索其它能超越标准量子极限的多粒子量子关联态和量子测量的新原理与新方法；利用量子弱测量等新手段实现对微弱信号的放大，在实验上演示提升微小相位的分辨能力。
研究目标是实现突破标准量子极限的测量，噪声压缩达到国际领先水平。
3. 基于超冷原子与超冷分子精密测量的原理与方法研究。
主要研究内容：双原子分子的高精准等效势能面和双原子分子的精密光谱细节以及分子的超精细结构；基态双原子分子中最高束缚态序列的精密测量以及相应的低能碰撞性质标定；超冷分子（含分子离子）体系的制备以及用于精密测量的原理与方法；发展利用分子特有的能级性质（手征，极性，和近兼并的双重态）在精密测量物理上的应用。
研究目标是构建原子分子冷却新体系，相关研究达到国际领先水平。
4. 基本物理定律的高精度检验。
主要研究内容：牛顿反平方定律的高精度实验检验；等效原理的高精度实验检验；量子电动力学的高精度检验，如氢与类氢原子光谱实验，氦与类氦光谱测量与量子电动力学计算，
关联体系的兰姆频移实验与计算；探索新的时间反演和宇称破缺的物理量或相互作用，如电子，中子，和原子电偶极矩的高精度测量，自旋激化的原子和非激化的原子间在小尺度上的新相互作用力；低能反物质（如囚禁反氢原子）的光谱研究以及与相应正物质的光谱比对。
研究目标是在更高精度上或更深层次检验物理定律，研究结果达到国际领先水平。
5. 物理常数与物理参量的高精度测量。
主要研究内容：基本物理常数（如万有引力常数G，精细结构常数α，普朗克常数h，里德堡常数R，玻尔兹曼常数k B等）的高精度测量及其可能的时间空间变化研究；质子与电子质量比的高精度测量；质子电荷半径的高精度测量；原子分子本征参数(如电荷、质量、磁矩、寿命等)的高精度测量；范得瓦斯系数的高精度测量；原子的极化系数的高精度测量。
研究目标是在基本物理常数或物理量测量精度达到国际领先水平，测量结果被国际科学数据委员会推荐的基本物理常数CODATA值收录。
（二）培育项目。
主要针对精密测量物理的科学问题，开展适合特定精密测量物理对象的新物理体系、新原理、新方法和新技术的前沿探索研究。
申请项目需有明确的科学问题，新颖的物理思想，具体的解决途径。
对于取得较好的研究成果并有明确的重要科学问题需要进一步深入系统研究的培育项目将有望在后期以重点支持项目或集成项目的方式予以持续资助。
主要研究方向如下：1．精密测量物理中的噪声机制与抑制方法
2．高精度原子频标的新原理
3．时间频率的高精度传输与比对
4．精密原子分子谱线研究
5．量子测量的新原理与新方法
6．超冷原子与分子气体的制备与应用
7．基本物理定律高精度检验的新方法
8．物理常数与物理参量高精度测量的新方法
四、遴选项目的基本原则
（一）研究内容必须符合指南要求，针对基于原子分子光子的精密测量物理研究的科学问题开展创新性实验研究。
（二）鼓励开展前沿领域探索性研究，优先支持具有原创性的精密测量物理新概念、新体系、新方法和新技术的研究。
（三）以高精度实验研究为主、注重理论与实验有机结合。
（四）鼓励多学科实质性交叉合作研究，特别是数理、信息和地球等学科间的相互交叉。
（五）鼓励开展国际合作研究。
国家自然科学基金委员会办公室2013年7月29日印发。