哈密尔顿系统是表达一切守恒物理过程的数学形式，辛几何是哈密尔顿系统的数学基础。1984年，计算数学所提出了基于辛几何的哈密尔顿系统的计算方法，开创了这一计算物理、计算力学与计算数学相互交叉、渗透的新兴前沿领域，通过系统研究取得了一批奠基性原创成果，在国际上产生了重大影响，获1997年度国家自然科学奖一等奖。该算法已成为常微分方程和动力系统数值计算的主流研究方向，带来了科学和工程领域计算的革新，广泛应用于天体轨道演化、高能加速器设计、分子动力学模拟、数值天气预报、石油和天然气勘探、等离子体约束、计算量子化学等。
14 系列大型天文观测设施
大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST，又称“郭守敬望远镜”）坐落于国家天文台兴隆观测站，是大口径兼大视场的光学望远镜，其光谱获取率为世界最高。1997年立项，2001年开工建设，2009年通过验收，2011年10月开始光谱巡天。截至2018年6月，LAMOST对外发布1 000万余条天体光谱，成为世界上天区覆盖最完备、巡天体积和采样密度最大、统计一致性最好、样本数量最多的天文数据库。2018年8月发现目前已知锂元素丰度最高（约为同类天体的3 000倍）的奇特天体。国内外天文学家利用LAMOST数据在银河系的形成和演化、多波段天体交叉认证和星系物理等方面均取得了突破性进展。
500米口径球面射电望远镜（FAST，又称“中国天眼”）是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。FAST利用贵州天然喀斯特洼地作为望远镜台址，由国家天文台牵头，2007年立项，2011年开工建设；2016年9月落成启用，入选《自然》当年度全球重大科学事件，获2017年度中国科学院杰出科技成就奖。截至2018年8月底，FAST已证实发现脉冲星44颗，其中首次发现的毫秒脉冲星于2018年4月得到国际认证，开启了中国射电望远镜系统发现脉冲星的新时代。
此外，由北京天文台牵头建设的太阳磁场望远镜、陕西天文台建设的长波授时台系统，同时获1988年度国家科学技术进步奖一等奖；由上海天文台牵头建设的1.56米天体测量望远镜，获1992年度国家科学技术进步奖一等奖；由中科院南京天文仪器研制中心牵头建设的2.16米天文光学望远镜，获1998年度国家科学技术进步奖一等奖；由上海天文台牵头建设的65米射电望远镜（又称“天马望远镜”）在我国探月工程及深空探测中发挥了重要作用。
一系列大型天文观测设施的建设运行，为我国乃至世界科学家探索宇宙奥秘提供了高水平观测手段和研究平台，提高了我国天文学的国际地位，对我国基础前沿科学研究、战略高技术发展和国际科技合作具有重要意义。
15 以北京正负电子对撞机为代表的大型加速器类装置
北京正负电子对撞机是我国改革开放以来建成的第一台国家重大科技基础设施。该装置由高能所牵头建设，1983年4月立项，1984年10月开工，1988年10月建成，1990年10月投入运行，被《人民日报》称为“我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域又一重大突破性成就”，使我国在国际高能物理研究领域抢占一席之地。工程建设获1990年度国家科学技术进步奖特等奖。北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）于2004年开工，2009年5月通过验收，获2011年度中国科学院杰出科技成就奖、2016年度国家科学技术进步奖一等奖。
上海光源（S S R F）由上海应物所牵头建设，1998年3月立项，2004年12月开工，2010年1月通过验收。这是国际上性能指标领先的第三代同步辐射光源之一，也是我国已建成的规模最大的大科学装置。获2011年度中国科学院杰出科技成就奖、2013年度国家科学技术进步奖一等奖。
兰州重离子加速器（HIRFL）由近代物理所牵头建设，1976年11月立项，1979年12月开工，1989年11月通过验收，是亚洲能量精度最高的中高能重离子加速器，获1992年度国家科学技术进步奖一等奖。在兰州重离子加速器上扩建多用途的冷却储存环（CSR）工程于1997年6月立项，2000年4月开工，2008年7月通过验收，获2009年度中国科学院杰出科技成就奖。
