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北京雁栖湖应用数学研究院

北京雁栖湖应用数学研究院

北京雁栖湖应用数学研究院（英文名：Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications，英文简称：BIMSA），是由北京市委市政府支持，与清华大学联合共建的世界一流新型研发机构，成立于2020年6月12日，总部位于北京市怀柔区雁栖经济开发区雁栖大街53号院13号楼二层216室，院长是丘成桐。

2023年7月17日，北京雁栖湖应用数学研究院新园区举行开园仪式，正式启用新址。2024年10月11日，北京雁栖湖应用数学研究院举行发布会，介绍该院科研团队最新发表的“超网”理论。

截至2024年10月，北京雁栖湖应用数学研究院已引进全职科研人员170人，其中有39.4%为外籍人员，来自24个国家。北京雁栖湖应用数学研究院瞄准前沿基础理论和关键工程技术等领域的战略需求，主要围绕数学物理与理论物理、材料科学、人工智能与大数据、图像科学、大尺度建模与计算、统计方法与数据科学等与数学相关的重大应用领域和研究方向，建设新型研发机构和集聚科研团队。

历史沿革

2020年6月12日，由北京市人民政府支持，北京市科委和怀柔区委区政府推动并着力建设，依托清华大学、中国科学院等数学学科优势资源单位，委托国际数学大师、清华大学数学科学中心主任丘成桐院士牵头筹建的新型研发机构——北京雁栖湖应用数学研究院在北京市怀柔区正式成立，并与清华大学签署合作共建协议。

2023年7月17日，北京雁栖湖应用数学研究院新园区举行开园仪式，正式启用新址。2024年10月11日，北京雁栖湖应用数学研究院举行发布会，介绍科研团队最新发表的“超网”理论。

机构治理

组织架构

北京雁栖湖应用数学研究院实行理事会领导下的院长负责制。战略发展委员会是为北京雁栖湖应用数学研究院设立的专门工作机构，委员会委员由北京市政府、北京市科学技术委员会、市财政局、怀柔区政府的代表、北京应用院理事长、院长、清华大学的代表共同组成。委员会主要负责研究北京应用院长期发展战略，协调北京应用院的重大问题和支持政策。战略发展委员会主任由北京市领导担任。

管理层

协作机构

机构业务

研究方向

北京雁栖湖应用数学研究院发展目标是为全人类服务，探讨和寻找自然界和人类社会中存在的规律，并且解决其中产生的问题。旨在搭建数学学科与产业应用连接的桥梁，为实现重大技术难题的突破提供有力支撑。北京雁栖湖应用数学研究院瞄准前沿基础理论和关键工程技术等领域的战略需求，主要围绕数学物理与理论物理、材料科学、人工智能与大数据、图像科学、大尺度建模与计算、统计方法与数据科学等与数学相关的重大应用领域和研究方向。

科研与产业结合

科研与产业结合方面，研究院致力于搭建数学研究与产业应用密切结合、数学家和企业家互动沟通的开放平台，畅通数学家与工程技术专家之间的沟通渠道，根据产业行业需求凝练形成应用数学主攻方向和关键科学问题，争取形成一批有重要影响的原创性科学成果。

科研条件

科研队伍

截至2023年7月，北京雁栖湖应用数学研究院有17个专业科研团队。截至2024年10月，北京雁栖湖应用数学研究院已引进全职科研人员170人，其中有39.4%为外籍人员，来自24个国家。

硬件设施

北京雁栖湖应用数学研究院所在的金隅兴发科技园由金隅兴发水泥厂升级而来，主要建设有教学科研区、科学大讲堂、实验室区、文体休闲区及其他基础设施。北京雁栖湖应用数学研究院保留了素混凝土、红砖等原厂区风格，研究生公寓楼由储存水泥的十八仓改造而成，景观连桥由水暖管道改造，科学档案馆由水泥袋装库升级而成。

科研成果

截至2023年7月，北京雁栖湖应用数学研究院已发表了170多篇高质量学术论文，从事数据加密交易的科研团队已产出优秀科研成果，并孵化出该院的第一家下属企业。

交叉科研

2023年10月，北京雁栖湖应用数学研究院的统计团队与代数拓扑团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表“复杂疾病的代谢物理学”（The metabolomic physics of complex diseases），为解析复杂疾病成因、指导复杂疾病治疗及相关药物设计提供了新思路。研究表明，疾病的发生与代谢的改变息息相关。现有方法只能描述单一关键代谢物，没有考虑到复杂疾病是多因素、动态、异质和相互依赖的实际情况。对此，研究团队结合了生态系统理论和进化博弈论原理首创复杂疾病的统计物理模型。通过应用这个模型到真实数据，能够识别出几个中心代谢物及其交互网，这些代谢物在炎症性肠病的形成中起到了关键作用。

“超网”模型

2024年10月，北京雁栖湖应用数学研究院科研人员构建了“超网”模型，能解析随机、非线性、不确定的自然现象的内在规律，未来有望在疾病治疗等复杂问题上发挥作用。相关成果以《复杂系统高阶相互作用的超网建模与拓扑》为题，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表。“超网”模型的运算结果已经得到了实验数据验证，在3种不同细菌的联合培养实验中，模型成功模拟了细菌相互作用的繁殖趋势。北京雁栖湖应用数学研究院团队还通过模型分析发现，OTOF基因未得到充分表达是导致聋哑儿童患病的原因，可以通过基因疗法达到疾病治疗的效果。