与蒸汽机车牵引和内燃机车牵引不同，电气化铁路是从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。电力机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。电气化铁路在运输能力、行驶速度、节省能源、降低成本、改善工作条件等方面都表现出了传统铁路运输方式无法比拟的优越性。尤其是对于运量大的干线铁路和具有陡坡、长大隧道的山区干线铁路，实现电气化在技术上更有保证，更加经济。而且，电气化铁路更加环保，对铁路沿线环境的污染微乎其微，因此，电气化是我国铁路牵引动力今后的发展方向。
新中国电气化铁路的建设始于20世纪50年代。1957年国家决定采用世界先进制式——单相交流工频25千伏的牵引供电制式。这种制式只在法国投入运行，效果明显，因此中国电气化铁路的起点一开始就是高的。1958年至1975年中国第一条电气化铁路宝成线建成。至1978年，全国共建成电气化铁路1033公里。改革开放以后，国家制定了以发展电力牵引为主的技术政策，并积极利用外资，引进了国外先进技术和设备，加快了电气化铁路的建设速度，提高了技术水平。20世纪90年代是我国社会主义现代化建设的关键时期，也是我国铁路由滞后型向基本适应型转变的重要时期。为了实现这一重大战略转变，我国的电气化铁路建设，在建设速度上和技术水平上又有了新的突破。在“八五”期间有10条线共计2795.76公里电气化铁路建成交付运营。如果加上路外煤炭自管电气化铁路——大准线丹洲营至薛家湾段216.45公里，电气化铁路建设里程已达3012.21公里。在这个期间内，京广线北京至郑州段、南昆线、干武线、成昆线成都至普雄段、焦枝线济源至关林段、宝成线阳平关至成都段第二线电气化铁路也相继动工修建。开工项目之多是前所未有的，而且还动工修建我国第一条时速200公里的准高速铁路——广深电气化铁路。1995年5月18日，中国与伊朗德黑兰城郊铁路公司签署了一项总金额为1亿多美元的电气化铁路合同，这标志着中国电气化铁路技术首次进入国际市场。
韶山系列机车
新中国成立后，我国的交通运输业取得了长足进展。到1998年底，我国已经成为世界第九个、亚洲第一个拥有1万公里以上电气化铁路的国家。铁路建设的大步迈进带动了铁路工业的发展。1958年底，6Y1型电力机车从湘江岸边隆隆驶出，标志着我国自主设计制造的干线电力机车“韶山”系列已见雏形。铁路牵引力的改革由此竞显风采，硕果累累。从1958年至今的40多年来，电力机车的研究生产经历了起步期（50年代末~70年代末）、发展期（80年代末~90年代末）和技术突破期（90年代末至今）等四个阶段，车型也不断发展，目前已形成了4、6、8轴的韶山系列电力机车型谱。
为适应牵引动力改革的技术发展，韶山系列电力机车生产吸收国内外客车的成熟经验，从机车的牵引动力、动力学性能、主要电机电器配件等方面进行专门设计和改进，生产出了技术先进、布置合理、外形美观、运行可靠、维护方便、操作顺畅的一系列后续车型。
目前，我国已经研制出韶山系列电力机车9个型号，成为我国主型电力机车，有力地推动了我国牵引动力现代化的实现，为铁路运输装备现代化提供了强劲动力。
京九铁路
京九铁路北起北京西站，南至深圳，连接香港九龙，纵贯9个省市、108个市县，绵延2397公里。这是中国有史以来规模最大、投资最多、一次建成最长的双线铁路干线。
北京至九龙交通线的修建曾是几代中国人的夙愿。1958年，中国开始构思修建京九铁路，那时的“京九”指的是北京到九江。1984年中英关于香港问题的《联合声明》签署后，中国正式提出了“大京九”的方案，即将北京至九江铁路延长至香港九龙，并力争在1997年香港回归祖国时全线贯通。
京九铁路于1993年5月2日全线开工。21万人的建设大军劈山越水，在不到三年的时间里，打通隧道150座，总延长56.1公里；架设桥梁1045座，总延长183公里，修建车站210多个，用去工程土石方2.5亿立方米，于1995年11月16日11时40分全线开通。其速度之快，工程量之浩大，施工之艰难，创造了中国铁路第一。
京九铁路的开通运营，连通京沪、京广、京山、京秦、京包、石德、陇海、浙赣等铁路线，完善了中国铁路的路网布局，对缓解南北运输紧张状况，改变铁路运输对国民经济的“瓶颈”制约，加快沿线革命老区的脱贫致富，以及适应对外开放，发挥综合效益，具有重大的现实意义和深远的历史意义。同时，京九铁路把北京和香港紧密相连，对维护港澳地区的稳定繁荣，促进祖国统一大业和内地改革开放，都有着不可低估的作用。
化学台炼新材料
合成最大的云母晶体
我国在60年代开始研究用内热法生产合成云母和用晶种法合成书状云母大单晶片，并用内热法制出770em2的当时世界最大的云母片，用晶种法合成出24×10×1cm3书状云母大单晶片。到目前为止，中国的云母合成技术仍处于世界领先地位。
云母是一种较理想的绝缘和介电材料。但是，由于天然云母分布极不均匀，矿源不丰富，开采出来的云母往往面积小且带有杂质，影响工业使用。中国科学院上海硅酸盐研究所研制合成的云母晶体，具有透明、无杂质、电阻率高、绝缘性好和抗酸碱等优良特性，并且可以承受1100%的高温，各项性能大大优于天然云母，具有很高的工业应用价值。合成云母及其制品在电机、电子、航空、国防等工业部门发挥着极其重要的作用，如用合成云母制成的压铸型云母陶瓷水位传感器，用于水下发射导弹；合成云母陶瓷灭弧罩用于潜艇；合成云母带用于耐火电线电缆等。
酸铋晶体的合成
1983年3月，中科院上海硅酸盐研究所采用坩埚下降法成功地研制出了长250厘米、宽和厚都是25厘米、纯净透明的锗酸铋单晶。丁肇中教授称赞中国的锗酸铋晶体获晶体长度和晶体均匀性两个世界第一。1983年9月，有关专家在日内瓦对中国、美国和日本等国生产的锗酸铋晶体进行了全面评析，认为中国的情酸铋晶体在主要核探测性能各项指标上均居世界领先地位。
锗酸铋晶体是一种核探测用闪烁体。这种晶体阻挡高能射线能力强、分辨率高，特别适合用于高能粒子和高能射线的探测，在高能物理、空间物理、放射医学、石油勘探及光学仪表等方面有着重要用途。上海硅酸盐研究所研制的大尺寸、高质量的错酸铋晶体，既能符合用于高能探测量能器的各项要求，又可以大量生产，因此，1984~1988年上海硅酸盐研究所向西欧核子研究中心提供了7840根大尺寸锗酸铋晶体，总重量达8.4吨，这个数量占这几年中国际需求总量的42%。
我国生产的锗酸铋晶体在西欧核子研究中心的成功应用，大大提高了我国在国际科学技术界的地位，表明我国完全有能力在世界高科技领域占有一席之地。
侯氏制碱法
纯碱（碳酸钠）在食品、造纸、医药、玻璃。肥皂、印染工业乃至人们日常生活用途极为广泛。1862年，比利时人索尔维发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取纯碱的“索尔维制碱法”（又称氨碱法）。英、法、德、美等国相继建立大规模生产纯碱的工厂，并发起组织索尔维公会对非会员国实行技术封锁。
我国科学家侯德榜决心打破索尔维公会对纯碱制造业的垄断，生产出中国自己的纯碱。1933年，侯德榜将自己多年来研究制碱技术的心得写成《纯碱》一书在美国出版，该书是当时世界制碱工业中惟一的权威性著作。侯德榜在“索尔维制碱法”的基础之上，针对“索尔维制碱法”食盐利用率低、废弃氯化钙不能加以利用等缺点，对纯碱的生产工艺进行了革新。1943年，他提出了制碱、制氨的联合生产过程，被国际制碱界命名为“侯氏制碱法”。其要点是在索尔维制碱法的滤液中加入食盐固体，并在30℃~44℃下往滤液中通人氨气和二氧化碳气体，使滤液达到饱和，然后冷却到10℃以下，结晶出氯化铵，其母液又可重新作为索尔维制碱法的制碱原料。“侯氏制碱法”的新工艺不仅使食盐利用率从70%提高到96%，而且把制碱和制氨的生产联合起来，省去了石灰石燃烧产生CO2和蒸氨的设备。同时使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了废弃氯化钙占地毁田、污染环境的难题。
“候氏制碱法”，为世界制碱技术开辟了新途径，得到国际学术界的高度重视，并引起强烈反响。从此，中国制碱化学工业一跃而登上世界舞台。
非线性光学晶体
非线性光学晶体是一种可以对激光束进行调制、调幅、调偏、调相的重要的光学晶体材料，是激光器中的一种重要材料。随着激光技术在工业、农业、军事、医学等领域中得到广泛应用，研制新型非线性光学晶体也成为国际光电子科技领域、新材料科技领域的前沿和热门课题。
20世纪60年代，美国贝尔实验室发现了铌酸锂晶体（LiNbO33），但由于该晶体具有严重的光感应折射变化，因此始终无法在较高功率激光器上作为倍频器件。70年代，美国杜邦公司中央实验室首次发现KTP晶体，但直到80年代才获得有工业应用价值的大尺寸KTP晶体。
自80年代以来，我国在非线性光学晶体材料的研制方面取得了长足进展。机电部209所首次研制出掺5%克分子的Mg：LiN—bO3晶体，使LiNbO3晶体的抗光损伤阈值提高到>10MW/cm2。该生长工艺当时被美国广泛采用。1989年该所成功研制出掺7%克分子的MgO：LiNbO3和rri：MgO：LiNbO3两种单晶，在保持高光学均匀性的同时，使晶体的抗光损伤阈值达到60MW/cm2。该晶体作为Nb：YAG激光腔内倍频晶体，其输出效率达61%，为同类晶体的国际最高水平。
中国科学院福建物质结构研究所经过多年的实验研究，于1984年正式宣布发现BBO晶体。该晶体的倍频系数是KDP晶体的4倍，相匹配范围可达到2.6μ~400nm（基波），紫外区的最短输出波长为189nm，从而满足了科学家们对400~20nm紫外区相干辐射的多方面的需要。因此，当时被国际激光科技界推崇为在光电子技术领域内可与大功率半导体激光器相提并论的最有意义的进展之一。随后，该所又推出一种更新的非线性光学晶体——LBO。这种晶体的出现解决了KIP、MgO：LiNbO3晶体不能用于强激光（>100MW/cm2）倍频的困难，并克服了BBO晶体的某些缺点，成为又一个有重要实用价值的新晶体。
在此基础上，中国科学院福建物质结构研究所于1989年，采用“晶体非线性光学效应离子基团理论”，系统地计算和研究了硼酸盐体系的基因结构和微观倍频效应、晶体紫外区吸收边的相互关系。在此理论研究的基础上通过化学合成、物化分析、晶体生长和系统的光学、电学测试，终于发明了一种具有很大实用价值的新型非线性光学晶体材料——三硼酸锂（LiB3O3）。该晶体在近红外、可见光和紫外波段高功率脉冲激光及高平均功率激光的倍频、和频、参量振荡和放大器件，腔内倍频器件等方面有广泛的用途。美国《激光和电光》杂志将这项发明评为1989年度国际十大高技术产品之一，井已在国内外一些实验室及激光工业界广泛使用。
新型非线性光学晶体三硼酸锂的研究成功，进一步促进了国内外研究硼酸盐非线性光学晶体材料与激光器件的深人发展。
配位场理论
配位场理论是理论物理和理论化学的一个重要分支，也是近代无机化学的理论基础。20世纪60年代初，我国化学家唐敖庆及其研究集体开始了对配位场理论的研究，研究成果总结在1979年出版的《配位场理论方法》这部专著中。唐敖庆等人对配位场理论的研究和发展是中国理论化学方面的一项重大研究成果，具有世界先进水平。其理论方法受到国内外学者的高度赞誉，认为它是关于研究络合物的最得力的理论之一。
唐敖庆等的研究成果集中体现在他们对配位场理论的系统化、标准化发展上。他们扩大了维格纳一埃卡特（wagner——Eckart）定理的应用范围，将原子结构和分子结构群论理论一并引人配位场理论，使配位场理论达到了高度标准化。他们将李代数在点群的基础上引人配位场理论，使配位场理论实现系统化，并通过运用配位场理论方法计算了各种常用数据，形成完整的表格，以供实际应用，使配位场理论更具实用化。
唐敖庆等完成的这项研究成果，使配位场理论计算结果更精确，计算方法更简捷，更便于广泛地实际应用。该成果为系统分析无机络合物和金属有机化合物的光、电、磁等性质的实验数据及其与结构、性能间的关系，为进一步揭示络合物催化本质和激光物质的工作原理，特别是对研究和开发应用中国丰富的稀土元素及其化合物，提供了可靠、实用的理论依据。
分子轨道图形理论
分子轨道图形理论是吉林大学唐敖庆教授与江元生教授建立的关于简单分子轨道理论的新的形式体系。分子轨道图形理论实现了人类化学认识史上的重大飞跃，在国际学术界产生了较大影响，被誉为“中国学派”。
