项目争取与科研成果

中国科学院年报200625项目争取与科研成果44聚精会神，一丝不苟ChineseAcademyofSciencesAnnualReportProjectsUndertakenandScientificResearchAchievementsANNUALREPORT200626项目争取与科研成果积极争取和承担国家项目2005年，国家“973”计划共立项54项，我院主持或参与主持16项，获批准执行预算额度4.42亿元。争取国家自然科学基金项目1418项，资助经费近6亿元，占总经费的17%；获资助经费中，面上项目占全国的15.5%，重点项目占28.1%，重大项目占35.6%，海外与港澳合作研究基金占22.5%，国家杰出青年基金占34.0%。8个团队入选国家自然科学基金委员会创新研究群体，占资助群体总数的36.4%。在“十五”国家“863”计划的滇池入湖河流水环境治理技术与工程示范项目中，我院南京土壤研究所、南京地理与湖泊研究所、水生生物研究所3个研究所全部竞标成功，占课题总数的60%，支持经费达4350万元。组织研究所向国家发改委申报了8个国家高技术产业化示范工程项目，其中2项已批准立项。争取多项国防科工委的民用航天重大任务，获经费1.3亿元。另外，我院有8个项目得到科技部农业科技成果转化基金支持，获资助600万元。院属10余个单位与江苏省企业联合申报的11个地方项目，共获地方科技成果转化资金1.21亿元。“体育竞技项目综合训练指导系统的开发”已列入国家奥运科技攻关专项。各学科领域的重要科研成果2005年，我院在基础科学、生命科学与生物技术、资源环境科学与技术、高技术领域又取得了一批重要成果。基础科学研究重调和算子Buckling问题的特征值不等式研究　数学与系统科学研究院杨洪苍获得了重调和算子Buckling问题的特征值不等式，解决了50多年来没有任何结果的问题，得到权威学者M.Ashbaugh的称赞。该论文辛勤工作在我院各领域的科技工作者，2005年又取得了一批重要成果中国科学院年报2006272005年度中国科学院科技成就奖颁奖仪式被Comm.MathPhys和Math.Ann接受并在线发表。多种量子算法的NMR实验演示方面取得突出进展　武汉物理与数学研究所魏达秀等人使用甲基的对称性产生无消相干的Liouville空间中的自旋态，给出了一种区分磁等价的核自旋和建立无消相干子空间（DFS）的新方法，为克服核磁共振量子信息处理中的消相干问题和扩展多量子位提供了可能性，并在实验上验证了该DFS的避错能力。该方法可推广到含有磁等价的核自旋体系，将对今后NMR量子计算有效使用磁等价核以及用此构造DFS开辟新的前景，并有望在量子位的扩展中获得应用。论文发表在PRL上。超导温度的宏观量子调控研究取得突破进展物理研究所赵忠贤、薛其坤和贾金锋分别领导的小组以及理论实验室的王玉鹏和谢心澄等研究人员密切合作，在超导Pb薄膜中发现了超导临界温度和垂直上临界磁场的振荡都源于量子尺寸效应，但是通过不同的机制发挥作用。这种量子调制对研究二维系统的性质和量子器件的设计都具有很大意义；物理研究所贾金锋等与美国UCBerkeley的邱子强合作，在实验上精确确定了Pb的能带结构，并在理论上完美地解释了量子效应调制Pb薄膜的特殊生长模式和Pb薄膜的幻数稳定性，同时观察到了电声耦合强度的量子振荡现象。该工作对于理解半导体上的金属薄膜生长和电子结构等具有重要的实验和理论指导意义。上述论文均发表在PRL上。　　　　　强激光与等离子体相互作用产生的超强太赫兹辐射及负折射介质研究　物理研究所光物理实验室盛政明和张杰等研究人员发现用超短激光脉冲在不均匀等离子体中通过激ANNUALREPORT2006项目争取与科研成果28首次实现多壁碳纳米管的所有管壁共同参与导电研究被PRL选作封面图片发大振幅的电子等离子体波可以产生超强THz辐射，随后经过数值模拟和分析证实了这种现象；该实验室李志远和张道中与合作者一起在负折射介质的理论和实验研究、合成金属纳米颗粒并在开发其表面等离子体共振（SPR）性质等方面取得了创新成果。上述论文均发表在PRL上。首次实现多壁碳纳米管的所有管壁共同参与导电　物理研究所顾长志研究组通过F均匀掺杂不仅实现了BN纳米管从绝缘体向半导体的转变，而且将BN纳米管的电导提高3个数量级以上；将多壁碳纳米管的电流承载能力提高了两个数量级以上，并证明相应的量子电导与管的长度无关，这是人们首次实现多壁碳纳米管的所有管壁共同参与导电，该成果使得人们向碳纳米管在未来纳电子电路中的实用化迈出了重要的一步。该成果被PRL选作该期的封面图片。直接CP破坏的研究　理论物理研究所吴岳良等密切联系国际上两个B介子工厂实验的最新结果和最近测得的B介子衰变中直接CP破坏的证据，及时研究了实验结果对粒子物理标准模型的检验和新物理存在的间接证据，发现新的实验数据可以自洽地确定模型中CP破坏位相角，并暗示了超出标准模型的新物理和新的CP破坏源的存在。2005年在Phys.Rev.D上发表了2篇论文，发表后不久就被引用了30多次。脂双层生物膜研究　理论物理研究所欧阳钟灿等人提出了掺杂高分子的脂双层膜弹性理论，这是Helfrich流体膜理论的一大进展。该论文发表在Phys.Rev.E上。相关工作得到国际同行的相当关注，2005年被“第七届几何、可积性及量子化国际会议”和“尖端智能材料国际研讨会”邀请作大会特邀报告，还被美国Nova科学出版社出版的两本专著《纳米管的新研究》及《软凝聚态物质新研究》邀请撰写综述。北京谱仪国际合作组发现X1835新粒子高能物理研究所北京谱仪国际合作组在北京正负电子对撞机上进行的北京谱仪实验中发现一个新粒子X1835(暂命名)。这个新粒子是在分析J/ψ粒子衰变到一个光子和三个介子的过程中被发现的。它的质量值约为18.35亿电子伏特，略低于2倍的质子质量值，寿命很短，仅为约10-23秒。该粒子有可能是在高能物理实验中寻找了几中国科学院年报200629十年的新型粒子。在瑞典举行的高能物理国际大会上，大会主席T.Ekelof教授对此给予了高度评价，认为它是该年国际高能物理最重要的成果。论文发表在12月31日出版的PRL上。高温高密度核物质以及高同位旋核物质的性质研究取得系列成果　上海应用物理研究所在对四夸克－胶子等离子体（QGP）以及丰质子晕核的产生和性质研究方面取得系列成果。从理论上预言了16N、17N和17O为激发态晕的候选核；表明了HBT关联函数强度对核素的平均结合能以及分离能非常敏感；发现存在着同位旋标度规律；预言对A63的铜同位素超形变态存在质子发射的可能；发现两条子粒子的自关联对于椭圆流的影响极大等。2005年分别在PRL、PLB、PRC杂志上发表论文17篇。微尺度力学与跨尺度关联研究取得系列进展　力学研究所建立了塑性应变梯度的新理论和以位移导数为基本变量的有限元方法；提出了韧性材料裂纹扩展的统一模型；创立了虚拟位错解析法，成功用于复杂的多裂纹问题；发展了基于量纲分析的材料纳米硬度的标度理论；推导出了纳米压痕的加载、卸载、接触深度以及硬度的标度关系。建立了统计细观损伤力学理论，揭示了损伤破坏非线性行为的一些重要的普适性特征，并进一步建立了跨尺度封闭的理论框架，跨尺度的无量纲参数和临界敏感性判据。2005年，系列研究成果在力学顶级期刊App.Mech.Rev.，Int.J.Plas.等上发表系列论文10余篇。天文学家发现围绕大质量星周围的盘　紫金山天文台江治波和杨戟与日本国立天文台及英国赫特福德郡大学的天文学家组成的研究小组利用国际先进的大型望远镜SUBARU以及相关设备星冕仪（CIAO），发现了一个天体的偏振图象呈现一蝴蝶状结构，改变了人们认为大质量原恒星周围不存在拱星盘的观念。论文发表在Nature上。SgrA*的高分辨率毫米波VLBI观测研究　上海天文台沈志强领导的研究小组与国际合作者通过9年的高空间分辨率观测研究，推断出银河系中心物质密集区的直径，有力地支持了SgrA*是超大质量黑洞的物理银河系中心存在超大质量黑洞解释。该研究成果是“银河系的中心存在超大质量黑洞”观点的最令人信服的证据。论文发表在Nature上。中外天文学家首次高精度测得英仙臂距离　上海天文台徐烨和南京大学天文系郑兴武与美国哈佛－斯密松宁天体物理中心MarkReid、德国马普射电天文研究所KarlMenten合作，用世界上分辩率最高的射电望远镜，精确地测定了离地球约6370光年ANNUALREPORT2006项目争取与科研成果30云圻、朱道本领导的课题组制备研究了氮化碳纳米管与Pt金属电极间的Schottky接触，利用单根氮化碳纳米管制备出具有高迁移率的n型场效应晶体管；利用超临界流体技术大量制备串珠状多壁碳纳米管，并制作了基于单根这种异质结构的Schottky二极管，展现了这种异质结构用于制作高集成度纳米功能器件的前景；合成了具有特殊结构的聚苯乙炔类分子，基于该聚合物成功地制备出具有良好光电响应行为的纳米尺度光开关器件，发现该器件在低温下有类似单电子的响应行为。这一研究结果为共轭聚合物在纳米电子器件中的应用开拓了新的思路。上述论文发表在JACS，Adv.Mater上。首次实现了单个分子内部的化学反应　中国科技大学微尺度物质科学国家实验室侯建国、杨金龙和朱清时等成功实现了对钴酞菁分子进行“单分子手术”，成功实现了单分子自旋态的控制。这是世界上首次实现对单个分子内部的化学反应，并利用局域化学反应改变和控制分子的物理性质，从而实现重要的物理效应，为单分子功能器件制备提供了一个极重要的新方法，展现了单分子科学研究新的广阔前景。论文发表在Science上。金属塑料、金属玻璃等新型材料研究取得突破性进展　物理研究所汪卫华研究组研制出了一种集聚合物塑料和金属特点于一身的新型铈基具有非晶结构的材料——金属塑料。这类材料可进行纳米、微米加工和复写，具有重要的潜在应用价值和研究价值，也为人类深入认识金属玻璃的形成规律以及过冷液体的性质提供了理想的模型材料。该组还中外天文学家首次高精度测得英仙臂距离一个大质量分子云核的距离和运动速度，它是迄今为止精确测定的最远天体的距离。通过对该分子云距离和速度的精确测定，解决了在天文学里银河系漩涡结构中离太阳最近英仙臂距离的长期争论；其结果还有力地证明了银河系密度波理论。论文发表在Science上。首次观察到花青染料分子(Cy5)的延迟荧光　化学研究所夏安东与德国PicoQuant公司合作，针对广泛应用于表征生物大分子微环境的荧光探针分子——花青染料分子(Cy5)在使用中遇到的问题，进行了深入研究。第一次观测到了该染料分子的延迟荧光和磷光，并阐明了延迟荧光的来源。这一结果对了解Cy5分子的三线态性质和顺反异构化过程及其在单分子光谱测量中的应用具有重要意义。论文已发表在JACS上。基于碳纳米管和功能聚合物的电子器件及其性能研究取得重要进展　化学研究所刘中国科学院年报200631研制出了一类新型的Mg基大块非晶（金属玻璃）材料，其断裂韧性接近氧化物玻璃，并具有良好的导电性。进一步的研究表明，不同成分、不同韧性的金属玻璃具有相似的局域软化断裂机制，为改进非晶材料脆性、设计新的具有塑性的金属玻璃材料等提供了理论依据。上述论文均发表在PRL上。自组装纳米结构与材料研究取得重要进展　化学研究所万立骏领导的课题组在石墨和Au(111)晶体表面，成功构筑并详细研究了铂金属配位的长方形配合物分子纳米结构及其构效关系，为表面自组装理论的发展提供了实验证据；发展了一种利用自组装技术制备具有高表面积的半导体ZnS光催化剂的方法，为高效光催化剂的制备与应用开辟了新的思路和方法。上述论文发表在PNAS，Angew.Chem.Int.Ed上。成功制备出用于锂离子电池的V2O5纳米结构材料　化学研究所万立骏领导的课题组成功实现V2O5纳米棒三维自组装，制备出具有特殊三维结构的空心微球；将片状V2O5纳米晶组装成鸟巢状或者刺猬状结构，为棒状结构在弧面上的组装与调控这一挑战性的课题提供了一种简易的解决方