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北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院（英文名：Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications，英文簡(jiǎn)稱(chēng)：BIMSA），是由北京市委市政府支持，與清華大學(xué)聯(lián)合共建的世界一流新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，成立于2020年6月12日，總部位于北京市懷柔區(qū)雁棲經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)雁棲大街53號(hào)院13號(hào)樓二層216室，院長(zhǎng)是丘成桐。

2023年7月17日，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院新園區(qū)舉行開(kāi)園儀式，正式啟用新址。2024年10月11日，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院舉行發(fā)布會(huì)，介紹該院科研團(tuán)隊(duì)最新發(fā)表的“超網(wǎng)”理論。

截至2024年10月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院已引進(jìn)全職科研人員170人，其中有39.4%為外籍人員，來(lái)自24個(gè)國(guó)家。北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院瞄準(zhǔn)前沿基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵工程技術(shù)等領(lǐng)域的戰(zhàn)略需求，主要圍繞數(shù)學(xué)物理與理論物理、材料科學(xué)、人工智能與大數(shù)據(jù)、圖像科學(xué)、大尺度建模與計(jì)算、統(tǒng)計(jì)方法與數(shù)據(jù)科學(xué)等與數(shù)學(xué)相關(guān)的重大應(yīng)用領(lǐng)域和研究方向，建設(shè)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)和集聚科研團(tuán)隊(duì)。

歷史沿革

2020年6月12日，由北京市人民政府支持，北京市科委和懷柔區(qū)委區(qū)政府推動(dòng)并著力建設(shè)，依托清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等數(shù)學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì)資源單位，委托國(guó)際數(shù)學(xué)大師、清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任丘成桐院士牽頭籌建的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)——北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院在北京市懷柔區(qū)正式成立，并與清華大學(xué)簽署合作共建協(xié)議。

2023年7月17日，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院新園區(qū)舉行開(kāi)園儀式，正式啟用新址。2024年10月11日，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院舉行發(fā)布會(huì)，介紹科研團(tuán)隊(duì)最新發(fā)表的“超網(wǎng)”理論。

機(jī)構(gòu)治理

組織架構(gòu)

北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院實(shí)行理事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的院長(zhǎng)負(fù)責(zé)制。戰(zhàn)略發(fā)展委員會(huì)是為北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院設(shè)立的專(zhuān)門(mén)工作機(jī)構(gòu)，委員會(huì)委員由北京市政府、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、市財(cái)政局、懷柔區(qū)政府的代表、北京應(yīng)用院理事長(zhǎng)、院長(zhǎng)、清華大學(xué)的代表共同組成。委員會(huì)主要負(fù)責(zé)研究北京應(yīng)用院長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，協(xié)調(diào)北京應(yīng)用院的重大問(wèn)題和支持政策。戰(zhàn)略發(fā)展委員會(huì)主任由北京市領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任。

管理層

協(xié)作機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)

研究方向

北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院發(fā)展目標(biāo)是為全人類(lèi)服務(wù)，探討和尋找自然界和人類(lèi)社會(huì)中存在的規(guī)律，并且解決其中產(chǎn)生的問(wèn)題。旨在搭建數(shù)學(xué)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用連接的橋梁，為實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)難題的突破提供有力支撐。北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院瞄準(zhǔn)前沿基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵工程技術(shù)等領(lǐng)域的戰(zhàn)略需求，主要圍繞數(shù)學(xué)物理與理論物理、材料科學(xué)、人工智能與大數(shù)據(jù)、圖像科學(xué)、大尺度建模與計(jì)算、統(tǒng)計(jì)方法與數(shù)據(jù)科學(xué)等與數(shù)學(xué)相關(guān)的重大應(yīng)用領(lǐng)域和研究方向。

科研與產(chǎn)業(yè)結(jié)合

科研與產(chǎn)業(yè)結(jié)合方面，研究院致力于搭建數(shù)學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用密切結(jié)合、數(shù)學(xué)家和企業(yè)家互動(dòng)溝通的開(kāi)放平臺(tái)，暢通數(shù)學(xué)家與工程技術(shù)專(zhuān)家之間的溝通渠道，根據(jù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)需求凝練形成應(yīng)用數(shù)學(xué)主攻方向和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，爭(zhēng)取形成一批有重要影響的原創(chuàng)性科學(xué)成果。

科研條件

科研隊(duì)伍

截至2023年7月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院有17個(gè)專(zhuān)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)。截至2024年10月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院已引進(jìn)全職科研人員170人，其中有39.4%為外籍人員，來(lái)自24個(gè)國(guó)家。

硬件設(shè)施

北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院所在的金隅興發(fā)科技園由金隅興發(fā)水泥廠(chǎng)升級(jí)而來(lái)，主要建設(shè)有教學(xué)科研區(qū)、科學(xué)大講堂、實(shí)驗(yàn)室區(qū)、文體休閑區(qū)及其他基礎(chǔ)設(shè)施。北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院保留了素混凝土、紅磚等原廠(chǎng)區(qū)風(fēng)格，研究生公寓樓由儲(chǔ)存水泥的十八倉(cāng)改造而成，景觀(guān)連橋由水暖管道改造，科學(xué)檔案館由水泥袋裝庫(kù)升級(jí)而成。

科研成果

截至2023年7月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院已發(fā)表了170多篇高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文，從事數(shù)據(jù)加密交易的科研團(tuán)隊(duì)已產(chǎn)出優(yōu)秀科研成果，并孵化出該院的第一家下屬企業(yè)。

交叉科研

2023年10月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院的統(tǒng)計(jì)團(tuán)隊(duì)與代數(shù)拓?fù)?/a>團(tuán)隊(duì)在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表“復(fù)雜疾病的代謝物理學(xué)”（The metabolomic physics of complex diseases），為解析復(fù)雜疾病成因、指導(dǎo)復(fù)雜疾病治療及相關(guān)藥物設(shè)計(jì)提供了新思路。研究表明，疾病的發(fā)生與代謝的改變息息相關(guān)。現(xiàn)有方法只能描述單一關(guān)鍵代謝物，沒(méi)有考慮到復(fù)雜疾病是多因素、動(dòng)態(tài)、異質(zhì)和相互依賴(lài)的實(shí)際情況。對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了生態(tài)系統(tǒng)理論和進(jìn)化博弈論原理首創(chuàng)復(fù)雜疾病的統(tǒng)計(jì)物理模型。通過(guò)應(yīng)用這個(gè)模型到真實(shí)數(shù)據(jù)，能夠識(shí)別出幾個(gè)中心代謝物及其交互網(wǎng)，這些代謝物在炎癥性腸病的形成中起到了關(guān)鍵作用。

“超網(wǎng)”模型

2024年10月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院科研人員構(gòu)建了“超網(wǎng)”模型，能解析隨機(jī)、非線(xiàn)性、不確定的自然現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律，未來(lái)有望在疾病治療等復(fù)雜問(wèn)題上發(fā)揮作用。相關(guān)成果以《復(fù)雜系統(tǒng)高階相互作用的超網(wǎng)建模與拓?fù)洹窞轭}，在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表。“超網(wǎng)”模型的運(yùn)算結(jié)果已經(jīng)得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，在3種不同細(xì)菌的聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，模型成功模擬了細(xì)菌相互作用的繁殖趨勢(shì)。北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院團(tuán)隊(duì)還通過(guò)模型分析發(fā)現(xiàn)，OTOF基因未得到充分表達(dá)是導(dǎo)致聾啞兒童患病的原因，可以通過(guò)基因療法達(dá)到疾病治療的效果。

人才培養(yǎng)

截至2023年7月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院與清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、北京航空航天大學(xué)開(kāi)設(shè)了聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生項(xiàng)目，首批學(xué)生于2023年9月正式入學(xué)。截至2023年10月，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院已有170余個(gè)開(kāi)放課程。

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