天文学地球科学
我国第一台太阳射电望远镜
我国第一台太阳射电望远镜，是中国科学院北京天文台筹备处的研究人员和有关部门共同试制成功的，于1965年在中国科学院北京天文台筹备处七里渠工作站正式安装使用。
射电望远镜不同于一般的光学望远镜，它不是通过光线而是通过太阳发射出的无线电波来观测太阳，掌握太阳辐射能量的变化规律以及这些变化对地球的影响。设在露天的抛物面反射天线，把它所接收到的从太阳上发出的微弱电波传到室内的接收机里，接收机再把电波放大并自动记录下来。根据这些记录，就可以研究太阳活动的情况，掌握太阳辐射能量的变化规律以及这些变化对地球的影响。
宇宙中所有的天体都有强弱不同的无线电波辐射现象，这些天体有的发光，有的不发光。光学望远镜只能观测能发光的天体，而射电望远镜则可以不受这种限制，可解释一些光学望远镜所不能解释的天体物理现象。有了这种仪器，我国天文工作者在观测太阳时就可以不受天气的影响，并且能看到一些过去用光学望远镜看不到的太阳物理现象。
我国最大的天文望远镜
1989年11月13日，我国科学家自行设计研制安装的我国最大的天文望远镜在河北省北部兴隆县正式建成投入使用。这台世界先进的大型望远镜的建成，使我国天文观测技术进入世界前列。
这台望远镜是由北京天文台、南京天文仪器厂、中国科学院自动化研究所等单位历时15年联合攻关协作研制成功的，堪称我国自力更生研制大型精密设备的标志，这台天文望远镜也是远东地区最大的望远镜。它包括光学、机械、驱动、自控、星光探测装置，观测室等部分。望远镜的主镜为一个直径2.2米、厚30厘米、重3吨的光学玻璃研磨而成，望远镜的主镜直径为2.16米，筒重26吨，镜身重92吨，两根可转动的轴重44吨。
它可以自动跟踪星体，测定银河系天体恒星的活动、星体周围物质的相互作用。望远镜上装有先进的CCD照相机，它比普通照相机底片要灵敏30倍，还装有先进的光导纤维摄谱仪，可以同时拍照20颗星体的光谱，测定星体的化学成分、温度、压力和速度等。这样可使望远镜的使用效率提高10倍。探测到的星体可以直接在屏幕上显示，还可以把数据存储在磁盘上，用计算机进行各种计算、分析和处理。由于镜面大，聚光能力强，可以观测到很暗的星体，相当于在两万千米以外一根火柴燃烧的亮度的星，也逃不过它的“眼睛”。
这台望远镜的转动铀包括极轴和赤纬轴，镜筒可指向天空任一方向。驱动部分采用自动化装置，使望远镜精确地跟踪星体的东升西落，并采用先进的探测设备接受和分析星光。
第一次发现双星γ脉冲星
1980年，中国科学院高能物理研究所高能天体物理实验室研究员李惕暗、副研究员吴枚，在我国和世界上第一次发现了高能γ波段的双星脉冲星（PsRt820—11，脉冲周期约为0.3秒）。
在此之前，世界上许多科学家都在长期从事这一波段脉冲星的搜寻工作，但由于所使用的分析方法等原因，进展非常缓慢。李惕暗研究员和吴枚副研究员独辟蹊径，于1983年7月底发展了一种新的空间数据成像方法，又成功地将这一方法用于天鹅座X—03的研究，在国际上首次得到天鹅座X—3的γ射线像，并发现了双星高能辐射和X辐射的负相关现象。1989年4月中旬以后，他们又运用这一方法得到γ射线全天的新天图，在银河系中心附近发现了一个很强的新点源。接着，他们对天文卫星的多次独立数据进行处理。经过反复验证，在远小于十万分之一的错误概率的保证下，成功地得到了清晰的γ脉冲位相图，从而确定其为双星γ脉冲星。
双星γ脉冲星的发现，是国际空间天文研究中的一项重大成果，为高能天体物理研究开辟了一个重要的研究领域。
最高的宇宙线观测站
我国惟一的宇宙线观测站——西藏羊八井观测站是世界上海拔最高的宇宙线观测站。这个观测站由中科院高能物理研究所和日本东京大学宇宙研究所1989年共同兴建。羊八井国际宇宙线观测站从1984年选点、1988年启动国际合作，到目前已拥有众多国内外单位或机构参与合作，在国际地面宇宙线实验中占有了重要的、不可替代的一角。建站10多年来为我国和世界科学界宇宙线的能量研究采集了大量宝贵数据。
羊八井宇宙线观测站也是目前世界上最大规模的宇宙线观测站。1990年与日本合作，建立了EAS（空气蔟射）阵列，有529个探测器。1997年中意合作的“ARGO”探测器实验，要在羊八井建造一个面积为12000m2、世界上惟一的RPC（阻性板计数器）地毯式阵列，进行粒子天体物理的研究。该实验的突出特点是覆盖率高（达90%，传统的取样式观测阵列的取样比<1%），阈能低，观测能区宽，可对EAS粒子的空间、时间分布做空前精细的测量。其主要研究的物理课题有γ天文、弥漫γ射线、γ暴、反质子和质子之比、原初质子谱以及日地空间物理等。自1997年起该实验已完成场地基建并铺设了50m2的RPC试验型阵列，经测试工作性能良好。目前大规模的探测器安装准备工作正在展开。观测站对来自宇宙深处的高能宇宙射线进行观测，研究范围涉及宇宙高能粒子产生源、宇宙空间环境、太阳活动变化、宇宙中的强爆发事件、反质子流及其起源及基本粒子在宇观环境和地球大气中的超高能活动等信息。
羊八井实验站由于海拔高和手段先进而拥有许多物理优势（蔟射衰减小、阈能低；涨落小、精度高），加上特有的温和气候与良好的交通、能源（地热发电）和生活条件，而成为当今世界上最佳的UHE（超高能）γ天文和宇宙线高山观测站。由于上述优越条件，加上探测仪器先进，自动化程度高，数据采集率（>200Hz）和已积累的UHE EAS（超高能广延大气蔟射）事例数（10亿以上）在国际同类工作中最高，并在7点源的观测和日地空间物理及太阳磁场变化监测等方面做出了有特色的工作，羊八井实验受到国际同行的瞩目。
李四光和地质力学
李四光是世界上首创地质力学的科学家。李四光（1889~1971），出生于湖北省黄冈县。他自幼勤奋好学，14岁时从家乡来到武汉继续其学业。他学习刻苦，成绩优异。后来他到日本学习造船，在日本加入同盟会，归国后参加孙中山领导的辛亥革命。革命失败后，他立志献身于祖国的科学事业，赴英国学习地质学。回国后，一直从事地质科学研究工作，曾任中华人民共和国地质部长。其主要著作有《地球表面形象变迁的主因》、《中国地质学》、《地质力学概论》、《地震地质》以及文集《天文、地质、古生物》等。
李四光在地质学理论上最重要的贡献之一就是创立了地质力学。地质力学萌芽于上世纪二十年代，发展于三四十年代，是介于地质学和力学之间的一门新兴边缘科学。他用力学的观点研究地壳运动的现象，探索地壳运动与矿产分布的规律，把各种地质结构和地貌形状看作是地球内应力活动的结果，从而建立了“构造体系”这一地质力学的基本概念。
李四光根据地质力学原理，分析我国东部地质构造特点，认为新华夏构造体系的三个沉降带有广阔的找油远景。后来，大庆、胜利、大港、华北等大型油田的相继发现，完全证实了他的科学预见。此外，在地震地质工作方面，他强调在研究地质构造活动性的基础上，观测地应力的变化，为实现地震预报指明了方向。根据李四光的建议，国家加强了对华北、东北的地震监测工作，并成功地预报了辽宁海域地震。尽管后来唐山大地震未能做到短期预报，但中长期预报已经做出。
在实践中，地质力学显示着强大的生命力，为地质学的发展开辟了新的道路。
中国地质图类及亚洲地质图
地质图是把地质信息按一定的图例和比例尺标绘在地形图上的图件。在地质科学研究中，地质图件是直观地表示各种地质作用、地质现象和矿产资源在时间上和空间上发展演化与分布的客观规律及特征的必不可少的手段。
从1958年到1981年间，在地质部统一部署下地质研究所等单位通力合作，陆续编制出一系列全国性及区域性综合地质、矿产图件（包括挂图和图案）以及亚洲地质图，并编纂了相应的说明书。论文和专著。其中影响较大的图件16种，共341幅，说明书、专著、论文等163册，共1250余万字。分阶段地完成了“中国地质图类及亚洲地质图”项目的研究工作。
这一整套成果具有重要的科学意义和实践意义，极大地提高了我国地质矿产研究水平，加深了对我国地质、矿产特征及其规律的认识；发展了我国地质科学，丰富了世界地质科学理论；为中国地质矿产工作、经济建设和国防建设提供了不可缺少的基础地质资料；开展了国际交往，提高了我国国际声誉。1976年在澳大利亚召开的第25届国际地质大会展览会上，1：400）万《中华人民共和国地质图》和1：500万《亚洲地质图》受到与会各国代表的一致赞扬。
陆相生油理论
陆相石油生成理论的创立推动了我国石油工业的兴起与发展，为我国能源利用做出了重大贡献。陆相生油理论于20世纪20年代开始形成，陆相生油理论的发展经历了初始陆相生油论和成熟陆相生油论两大阶段。
初始陆相生油论显著的特点一是研究手段以石油地质调查为主，二是结论以推断为主。20世纪50年代以来，成熟陆相生油论取得了以下主要重大成果：对陆相生油层的形成和陆相生油的基本条件作了出色研究，总结出“潮湿与干燥气候的时代转变，有利于生油层的形成”、“长期的深拗有利于生油层的形成”。“内陆、潮湿、坳陷”强烈坳陷的盆地、淡水一半咸水的迅速堆积的巨厚的湖泊相沉积、有机质丰富、还原环境是陆相生油的基本条件。陆相油气田富集分布规律出现两个重要理论：一是“源控论”（拗陷型盆地为主），即生油区控制油气田的分布和富集；二是复式油气聚集区带理论，总结了多断陷、多断块、多含油气层系的陆相盆地，形成多种油气藏类型复合连片聚集的特征；陆相烃源岩和石油地球化学系列指标和参数的建立，使陆相生油理论从定性的地质推断发展为定性的科学。
陆相生油理论从初始阶段发展为成熟阶段形成了完整的理论体系，它凝结了中国科学家的聪明才智，也包括个别国外科学家的贡献。陆相石油生成理论的创立推动了我国石油工业的兴起与发展，为我国能源利用做出了重大贡献。陆相生油理论为我国石油工业的形成和发展奠定了重要基础。
陈国达的“地洼学说”
陈国达，世界著名地质学家。中国科学院学部委员、中国科学院资深院士。他最突出的贡献是于1956年发现大陆地壳的新构造单元——地洼区，并在此基础上创建了壳体大地构造学，后发展成为地洼（活化）构造理论体系，在国内外广泛运用于找矿，取得显著成效。他关于“地洼（活化区）——大陆地壳第三构造单元”的研究获1982年国家自然科学二等奖。
陈国达提出的地洼构造学说是从历史分析的角度研究后地台阶段的一种理论体系。他认为中国大地构造的基本特征是中——新生代的活化，大部分古生代的稳定地台区，除了伊陕地台、四川地台及松辽地台等有数的几个外，其他都活化了，表现为构造变形强烈，构造运动反差强度大、岩浆活动频繁等等，相应地，中——新生代的矿床也特别发育。这种活化以红色陆相建造为记录，岩浆活动没有细碧角斑岩建造，这是完全不同于地槽的。这样，除了地槽和地台外，地壳还有第三种基本单元：地洼。如果说地台的地壳以二元结构（基底和盖层）为特征的话，地洼的地壳是三层结构的：在稳定盖层之上还有活化层。
地洼学说认为地壳发展的基本规律是“动定”转化递进。地槽（活动区）可以转化为地台（稳定区），后者也可以转化为地洼（新的活动区）。推而广之，地槽不是地壳发展的最初阶段，地洼也可以继之新的稳定单元。
地壳构造通过“动定”转化而递进发展的机制是地球内部物质的散聚交替。散就是上地幔软流层下部物质因温度增高密度减小而向浅处运移，导致强烈的构造变动、岩浆活动等，控制了活动区发育。反之，地壳浅部物质向深处凝聚，进行重力分异，使能量内聚，这时活动区就转化为稳定区。当然，地洼不是地槽的再现，而是更高级形式的活动区。地壳的演化，就是这样由简单到复杂、由低级到高级地递进发展的。
大庆油田的发现
上个世纪50年代，中国处在贫油的警戒线上，1955年天然石油年产量不足50万吨，远不能适应国民经济发展的需要，一些世界先进的石油勘探开发技术中国还没有掌握，极为短缺的石油供给艰难地支撑着刚刚建立的新中国，新中国的经济建设、国防储备等方方面面都干瘪着血管焦急地等待石油，严重的“缺血症”已经危机到了共和国的前程。
就在这个生死存亡的紧要关头，新中国培养出的第一批地质和石油勘探者在松嫩草原上发现了特大型油田。1958年，地质部和石油部在李四光的地质理论指导下，把石油勘探重点转移到被外国专家判定为“无原油”的东部地区，在东北、华北等几个大盆地展开了区域勘探。1959年9月6日，在东北松辽盆地陆相沉积岩中发现工业性油流，这是中国石油地质工作取得的一个重大成就，时值国庆10周年，这块油田因此命名为“大庆”。1959年的9月26日，松基三井喷涌出的第一股黑色的油流，庄严地向全世界宣告中国的贫油时代一去不复返了！
1959年大庆油田的发现，从根本上改变了我国石油工业的面貌，1965年我国结束了对进口石油的依赖，实现了自给。在60—70年代，胜利、辽河、长庆、华北等油气田的相继发现和开发使全国原油产量迅速增长，1978年产量突破1亿吨大关，从此我国跨人了世界产油大国的行列。
徒步考察雅鲁藏布大峡谷