国家自然科学奖，由中华人民共和国国务院设立，于1956年首次颁布，这是新中国“向科学进军”的动员令，当年华罗庚、吴文俊和钱学森3位科学家获此殊荣。及至2022年，“国家自然科学奖”授予国家自然科学一等奖40项成果，它们在数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生命科学等基础研究和信息等应用基础研究领域，在阐明自然现象、特征和规律等方面，均做出了重大的科学发现，为国家争光，为人民造福。

从新中国建立初期的“向科学进军”到改革开放后的“科学的春天”，“国家自然科学奖”的颁授不仅在科学界产生了重要的影响，发挥了不同寻常的激励作用，同时在社会和公众中也宣传了科学家及其成果，并弘扬了科学精神。然而，在持续60余年的发展中，这些在金字塔尖上的自然科学重要成果与公众的认知还有很大的距离，尤其是从历史的角度来看其发展与时代的特点。因此，用艺术的方式，用视觉的形态，来展现这些成果的基本内容和核心精神，就成为科技普及的一个重要方面，同时也是展现科学之美的重要契机。

为此，中国科学技术大学艺术与科学研究中心和南京艺术学院设计学院合作组建了“创研中心”(NUAD&USTC-ASRC)，并在此基础上率先开展了用视觉的方式呈现40项“国家自然科学奖”一等奖项目。这是一项极其复杂的系统工程，也是一件很难做的事情，需要科学家和艺术家的密切配合，也需要科学家和艺术家发挥各自的想象力，更需要艺术家对于获奖成果中具体科学内容的认知，还需要科学家对艺术创作的宽容。显然，这是一种尝试，也是一种努力，是希望用这样的方式来带动艺术与科学的创作和研究，从而让视觉在艺术与科学的纠缠中呈现出不同于一般的艺术和审美。从创作和研究的层面上来看，这只是起步，将来还会有更多的艺术形式和多样的方法来呈现这些项目。

“纠缠：国家自然科学奖一等奖项目视觉艺术展”在参加2022年深圳文博会之后，继续巡展于中国科大博物馆，其意义显然不同于一般。希望这些用艺术的视角来解读40项国家自然科学奖一等奖成果的作品，能够彰显60余年来我国科研工作者在自然科学领域取得的一系列卓越成就，以期激发我校更多的师生投入到科学与创造之中，让更多的艺术家在发现科学之美后产生超越以往的创作灵感，也让公众在这些艺术与科学的视觉呈现中获得科学的知识和审美的享受。 

陈履生

中国科大艺术与科学研究中心主任

中国科大博物馆馆长

华罗庚的《多复变函数论中典型域上的调和分析》一书初稿完成于1954年，出版于1958年。苏联科学院Steklov数学研究所于同年来函要求将此书翻译成俄文出版。英文版于1963年由美国数学会出版的。英文版出版后，此书受到国际数学界的普遍关注和高度评价，成为该领域研究的必然要引用的书籍。丘成桐教授说，华罗庚这方面的研究成果领先世界十年。

1956年·拓扑学的示性类及示嵌类的研究 

第一完成人：钱学森

 设计：田润欣 指导老师：陶霏霏、梁琰 

1954年，钱学森的《工程控制论》英文版出版。这本书把力学、电磁学和信息科学等紧密结合起来，用于探讨在复杂工程中，如何实现自动控制与自动调节。1958年，《工程控制论》中文版出版。随后的20多年中，随着我国导弹技术、现代控制理论的发展，工程控制论的研究一直方兴未艾。《工程控制论》被认为是系统科学发展的第一个里程碑。

1982年· 人工全合成牛胰岛素

第一完成人：钮经义

设计：胡钰华 指导老师：卢毅、石千惠

设计：施嘉雯、赖燕萍、胡钰华 指导老师：卢毅、刘慧

 设计：丁新宸  指导老师：卢毅、梁琰

自然科学的皇后是数学，数学的皇冠是数论，“哥德巴赫猜想”则是皇冠上的明珠。1973年，陈景润找到了一条简明的证明“哥德巴赫猜想”的道路，发表了“1+2”详细证明，在国际数学界引起轰动，被称为“陈氏定理”。世界数学大师、美国学者阿威尔称赞道：“陈景润的每一项工作，都好像是在喜马拉雅山山巅上行走。”

1987年·中国古代建筑理论及文物建筑保护的研究

 第一完成人：梁思成

1987年·中国高等植物图鉴及中国高等植物科属检索表 

第一完成人：王文采

设计：陈静 指导老师：陈皓、马子颂

设计：徐奕晖 指导老师：陶霏霏、高昕

1987年·中国层控矿床地球化学 

第一完成人：涂光炽

1987年·关于不相交STEINER三元系大集的研究 

第一完成人：陆家羲

设计：胡耀煜 指导老师：童芳、梁琰

1987年·东亚大气环流 

第一完成人：叶笃正

设计：熊安 指导老师：陈皓、刘慧

1987年·微分动力系统稳定性研究 

第一完成人：廖山涛 

1987年·青藏高原隆起及其对自然环境与人类活动影响的综合研究 

第一完成人：刘东生

1987年·酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成

 第一完成人：王德宝

设计：倪梓轩 指导老师：卢毅、刘慧  

1987年·分子轨道图形理论方法及其应用 

 第一完成人：唐敖庆 

设计：沈忱 指导老师：陶霏霏、高昕

1987年·蛋白质功能基团的修饰与其生物活性之间的定量关系

 第一完成人：邹承鲁

1989年·液氮温区氧化物超导体的发现 

第一完成人：赵忠贤

设计：邵佳怡 指导老师：陶霏霏、高昕 

1989年·基于时序逻辑的软件工程环境的理论与设计 

第一完成人：唐稚松 

1993年·中国蕨类植物科属的系统排列和历史来源

第一完成人：秦仁昌

我国是世界上拥有蕨类植物最丰富的地区之一。秦仁昌在《中国蕨类植物科属的系统排列和历史来源》中提出了一个新的、更符合客观实际、更接近系统发育关系的中国蕨类植物分类系统。该系统比诸旧蕨类植物分类系统更为合理，得到了国际蕨类学界的普遍重视，许多科属的分类概念得到国际同行的采用，由此形成了秦仁昌系统学派。

1997年·哈密尔顿系统的辛几何算法

第一完成人：冯康

设计：施嘉雯 指导老师：卢毅、梁琰

1984年，冯康在北京微分几何与微分方程国际会议上，首次系统提出了哈密尔顿系统的辛几何算法。这一成果开创了将计算物理、计算力学和计算数学相结合的、富有活力及发展前途的前沿研究领域。美国科学院院士P. Lax教授评价：“冯康提出并发展了求解哈密尔顿型演化方程的辛算法，理论分析及计算实验表明，此方法对长时计算远优于标准方法。”

2002年·物理有机化学前沿领域两个重要方面-有机分子簇集和自由基化学的研究 

主要完成人：蒋锡夔，计国桢， 张劲涛，范伟强，史济良 

设计：朱士雨 指导老师：陶霏霏、马子颂

2003年·澄江动物群与寒武纪大爆发 

主要完成人：陈均远，侯先光，舒德干 

澄江生物群发现于云南澄江帽天山，距今约5.3亿年，为寒武纪大爆发提供了直接证据，被国际学术界称为“20世纪最惊人的发现之一”。该奖项由陈均远、舒德干和侯先光三位教授共同获得，重大成果包括：揭示出寒武纪大爆发主幕的全貌轮廓；提出了神经脊动物的概念；创建了无脊椎动物向脊椎动物演化“五步走”的假说。

主要完成人：闵乃本，朱永元，祝世宁，陆亚林，陆延青

设计：孙晓珂 指导老师：陈皓、高昕

支志明教授创立活性钌-氧，钌-氮，钌-碳多重键配合物化学并用于揭示原子和基团向有机底物转移的反应机理，开拓一系列可应用于药物合成和精细化学品合成的技术，创立磷光金属配合物光化学，并利用光化学方法合成和测试了多种新型高活性配位不饱和金属激发态物种。这些成果解决了多个化学领域的难题，如氮偶合反应、仿生物有机氧化等。

2009年·《中国植物志》的编研

主要完成人：钱崇澍，陈焕镛，吴征镒，王文采，李锡文，胡启明，陈艺林，陈心启，崔鸿宾，张宏达 

主要完成人：赵忠贤，陈仙辉，王楠林，闻海虎，方忠 

项目完成人在铁基超导材料和若干物理性质研究方面取得了突破性进展。他们首次把铁基超导体的转变温度提高到50 K以上，随后合成了一系列超导转变温度在50 K以上的铁基超导材料，并通过若干物理性质的研究，确认了铁基超导体的非常规性。这些工作为认识铁基超导体磁性与超导电性关系奠定了基础，为理解高温超导机理提供了重要线索。

2014年·网络计算的模式及基础理论研究

主要完成人：张尧学，周悦芝，林闯，任丰原，王国军

主要完成人：王贻芳，曹俊，杨长根，衡月昆，李小男

2017年·水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计

主要完成人：李家洋，韩斌，钱前，王永红，黄学辉

科学家们围绕“水稻理想株型与品质形成的分子机理”这一科学问题，创建了直接利用自然材料与生产品种进行复杂性状遗传解析的新方法；揭示了影响水稻产量的理想株型形成的关键基因和分子基础；阐明了稻米食用品质精细调控网络，用于指导优质稻米品种培育；示范了高产优质为基础的分子设计育种，为解决水稻产量品质协同改良的难题提供了有效策略。 

主要完成人：唐本忠，秦安军，董宇平，李振，孙景志 

设计：许昕 指导老师：童芳、刘慧

传统的荧光生色团在高浓度下由于聚合体的形成，荧光会减弱甚至不发光，这种现象称作“聚集导致发光猝灭”(ACQ)。唐本钟院士团队发现的AIE材料则恰恰相反：在稀溶液状态基本不发光，但是处于聚集态的时候，会发出很明亮的荧光。AIE现象是由我国科学家最先提出的原创性和突破性概念，开辟了有机发光材料的一个新领域。

主要完成人：薛其坤，王亚愚，何珂，马旭村，吕力 

设计：卓鑫苗 指导老师：童芳、石千惠

量子霍尔效应是现代物理学的重要研究领域，相关发现曾四次获得诺贝尔物理奖。传统的量子霍尔效应只有在强磁场中才可能观测到，而零磁场中的量子霍尔效应，即量子反常霍尔效应，是一种全新的物理效应。薛其坤院士领衔的科研团队于2012年底在国际上首次实验发现了量子反常霍尔效应，是近年来凝聚态物理领域基础研究的一项重大突破。

设计：李欣彦 指导老师：陈皓、马子颂  

2020年·纳米限域催化

主要完成人：包信和，潘秀莲，傅强，邓德会

设计：赵书培  指导老师：童芳、石千惠

主要完成人：赵东元，李伟，邓勇辉，张凡 

设计：赖燕萍 指导老师：卢毅、高昕

该项目在国际上率先提出了有机-有机自组装新思想，创制了全新有序介孔高分子和碳材料；建立了分步组装理论，首次将介孔材料扩展到有机高分子和碳，在分子水平上揭示了有机-有机自组装机制。介孔材料具有规则排列、大小可调的孔道结构及高的比表面积和大的吸附容量，在大分子催化、吸附与分离及生物化学等众多领域具有广泛的应用前景。

展览地点：东区活动中心6楼中国科学技术大学博物馆

欢迎全校师生前来参观《纠缠》。在艺术的思维中领略前沿科学之美，感受艺术与科学的结合。

本文2023年5月30日发表于 微信公众号 中国科学技术大学（中国科大这个展览，带你看40项“国家自然科学奖”！），风云之声获授权转载。

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