2013年度中國光學重要成果

A. 慕尼黑上海激光光電展的2014同期會議

光學技術大會PHOTONICS CONGRESS CHINA
>>第九屆國際應用激光技術中國研討會(LPC 2014)
>>光學前沿——第九屆全國激光技術與光電子學學術會議暨「2013中國光學重要成果及優秀產品」發布會
>>OSA 技術論壇
>>技術培訓班系列
-光纖激光器高級培訓班
-紅外成像技術與應用高級培訓班
-激光產品的安全防護認證短訓班
同期會議
>>中國(上海)國際機器視覺技術及工業應用研討會

B. 陳學元的主要科研成果

致力於發光材料電子結構與性能研究，在無機發光材料控制合成、電子結構、光學性能及應用取得重要進展。自主研製低溫高分辨激光光譜和上轉換量子產率等儀器，在稀土和分子發光材料中發現普適的結晶學位置對稱性破缺、反常格位和熒光動力學現象，首次獲得五光子泵浦上轉換受激發射；實現稀土離子在寬禁帶半導體納米晶的異價體相摻雜和強熒光發射，解決國際上一直存在的爭議問題；研製多種水溶性稀土納米熒光探針，提出基於三價銪的雙模熒游標記檢測，將稀土納米晶成功地用於生物分子的時間分辨（或上轉換）異相和均相檢測，被美國CE&N和JACS聚光燈欄目評述。兩篇論文入選2010和2011 「中國光學重要成果」。近五年以通訊作者發表SCI論文49篇（影響因子>8論文15篇，(通訊作者11篇, 包括1篇自然?光子學、1篇Chem Soc Rev、2篇JACS、4篇德國應用化學、1篇Adv Mater、1篇Coord Chem Rev和1篇Small），封面3篇，ESI高被引論文9篇，論文已被他引3000多次；專利24項。

C. 江南大學光電信息科學與工程專業培養目標是什麼

江南大學光電信息科學與工程專業在2001年首批經教育部批准成立，是學校的品牌、特色專業。年被批准建立光學工程(一級學科)碩士點。2013年年底，經教育部統一修訂後，原「光信息科學與技術」專業統一更名為「光電信息科學與工程」專業。經過19年的建設，具有了較高水平的師資隊伍、比較完善的教學管理體系、先進的課程體系和人才培養模式，學術氛圍營造和科學技術研究也日趨深入，形成了教學科研齊頭並進的良好格局。
近五年來，在學校的重視和支持下，通過專業教師的共同努力，先後建立江蘇省輕工光電子工程技術研究中心，與無錫尚德電力有限公司、江蘇新廣聯科技股份有限公司合作建立2個省級科研平台；與江蘇彤明車燈有限公司、無錫實益達電子有限公司等合作建有6個省級企業工作站；累計發表論文526篇，其中SCI 328篇，出版專著1部，教材7部，授權發明專利18項；承擔國家級項目16項，省部級項目15項，國際合作項目4項，企事業單位合作項目35項，累積到賬科研經費超過1200萬元；獲教育部高等教育國家級教學成果一等獎1項、國家和省科研進步二等獎各1項、國家級協會科研成果獎6項。首次將光譜技術應用於白酒檢測，填補了國內外空白；所研發的「單晶元白光LED」技術入選「2016年中國光學重要成果」；研製出了絕對效率提高近1.0%的單晶P型PERC電池，填補了國內空白等。
培養目標：本專業培養具有較高思想道德、文化修養、敬業精神和社會責任感，具有健康的體魄和良好的心理素質，具備光電信息科學與工程方面知識和能力的寬基礎、高素質、有創新意識和實踐能力的工程科學人才。能在光信息與光通信、光電器件與系統、光電檢測技術、成像與顯示等領域開展基礎理論研究，從事設計、開發、應用、管理等工作。
主幹課程：激光原理與技術、幾何光學與光學設計、波動與近代光學、電磁場理論、信息光學、光纖通信、光電成像與顯示
畢業生去向：本專業畢業生專業基礎扎實，知識面廣，技術能力強，一次就業率高。每年約40%的畢業生進入國內外名校攻讀碩士研究生，年平均就業率達到98%以上。本專業畢業生就業選擇餘地大，學生主要就業於長三角的光伏、光電類企業，從事產品的生產、研發、工藝等工作，其中在江蘇省的就業率接近50%。
近幾年與國外建立「2+2」中外聯合培養雙學位的高校有：英國紐卡斯大學、美國紐約州立大學。
保研或考研繼續深造的高校主要有：伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、美國紐約大學、英國謝菲爾德大學，香港科技大學、香港中文大學，中國科學院、南京大學、南開大學、中山大學、華中科技大學、浙江大學、北京理工大學、東南大學和江南大學等。
畢業生就業的企業主要有：中興通訊、尚德太陽能電力、京東方、實益達、菲尼薩、惠普、阿特斯太陽能光電、新廣聯等行業龍頭企業。
企業實習基地主要有：無錫尚德太陽能電力有限公司、蘇州京東方茶谷電子有限公司、無錫實益達電子有限公司、江蘇新廣聯有限公司等16家企業，每年都有學生到相關企業做短期實習或完成畢業論文。

D. 江南大學光電信息科學與工程專業有哪些深造機會

江南大學光電信息科學與工程專業在2001年首批經教育部批准成立，是學校的品牌、特色專業。2006年被批准建立光學工程(一級學科)碩士點。2013年年底，經教育部統一修訂後，原「光信息科學與技術」專業統一更名為「光電信息科學與工程」專業。經過19年的建設，具有了較高水平的師資隊伍、比較完善的教學管理體系、先進的課程體系和人才培養模式，學術氛圍營造和科學技術研究也日趨深入，形成了教學科研齊頭並進的良好格局。
近五年來，在學校的重視和支持下，通過專業教師的共同努力，先後建立江蘇省輕工光電子工程技術研究中心，與無錫尚德電力有限公司、江蘇新廣聯科技股份有限公司合作建立2個省級科研平台；與江蘇彤明車燈有限公司、無錫實益達電子有限公司等合作建有6個省級企業工作站；累計發表論文526篇，其中SCI 328篇，出版專著1部，教材7部，授權發明專利18項；承擔國家級項目16項，省部級項目15項，國際合作項目4項，企事業單位合作項目35項，累積到賬科研經費超過1200萬元；獲教育部高等教育國家級教學成果一等獎1項、國家和省科研進步二等獎各1項、國家級協會科研成果獎6項。首次將光譜技術應用於白酒檢測，填補了國內外空白；所研發的「單晶元白光LED」技術入選「2016年中國光學重要成果」；研製出了絕對效率提高近1.0%的單晶P型PERC電池，填補了國內空白等。
培養目標：本專業培養具有較高思想道德、文化修養、敬業精神和社會責任感，具有健康的體魄和良好的心理素質，具備光電信息科學與工程方面知識和能力的寬基礎、高素質、有創新意識和實踐能力的工程科學人才。能在光信息與光通信、光電器件與系統、光電檢測技術、成像與顯示等領域開展基礎理論研究，從事設計、開發、應用、管理等工作。
主幹課程：激光原理與技術、幾何光學與光學設計、波動與近代光學、電磁場理論、信息光學、光纖通信、光電成像與顯示
畢業生去向：本專業畢業生專業基礎扎實，知識面廣，技術能力強，一次就業率高。每年約40%的畢業生進入國內外名校攻讀碩士研究生，年平均就業率達到98%以上。本專業畢業生就業選擇餘地大，學生主要就業於長三角的光伏、光電類企業，從事產品的生產、研發、工藝等工作，其中在江蘇省的就業率接近50%。
近幾年與國外建立「2+2」中外聯合培養雙學位的高校有：英國紐卡斯大學、美國紐約州立大學。
保研或考研繼續深造的高校主要有：伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、美國紐約大學、英國謝菲爾德大學，香港科技大學、香港中文大學，中國科學院、南京大學、南開大學、中山大學、華中科技大學、浙江大學、北京理工大學、東南大學和江南大學等。
畢業生就業的企業主要有：中興通訊、尚德太陽能電力、京東方、實益達、菲尼薩、惠普、阿特斯太陽能光電、新廣聯等行業龍頭企業。
企業實習基地主要有：無錫尚德太陽能電力有限公司、蘇州京東方茶谷電子有限公司、無錫實益達電子有限公司、江蘇新廣聯有限公司等16家企業，每年都有學生到相關企業做短期實習或完成畢業論文。

E. 求2013年中國（世界）科技成就。

1.遼寧號航母正式服役。
2.J-15艦載機航母甲板起降成功，J16空對地攻擊機試飛。
3.殲31試飛，殲20 2002號試飛，雷達已經安裝，已經進行武器掛載投放實驗。
3.武裝直升機武直10、武直19亮相。
4.試射東風-41洲際彈道導彈。
5.翼龍無人攻擊機，翔龍無人偵察機再次現身.
6.中華神盾052c批量生產，重驅052D下水，國產輕護056下水，
7.蛟龍號深潛超7000米。
8.北斗衛星導航系統開始服務，覆蓋整個亞太。西至中東，東至美國部分地區。
9.大運Y-20試飛，殲10B頻繁試飛，即將批量生產。
10.陸基中段反導攔截試驗達到預期。

1．基礎研究和前沿技術創新能力顯著增強。五年來，中國基礎研究取得一批重大原始性創新成果。國際論文總數世界排名上升到世界第四位，在三大國際論文檢索系統（SCI，EI，ISTP）論文總數中佔7%，進入世界第二方陣，與英國、德國、日本相當；納米科學論文數居世界第一，工程科學論文數居世界第二。前沿技術領域突破了一批核心技術，與世界先進水平差距不斷縮小。非線性光學晶體、量子信息通訊、超強超短激光、高溫超導等前沿技術研究居世界領先水平，涌現了載人航天、超級雜交水稻、高性能計算機、超大規模集成電路、第三代移動通信國際標准等一批自主創新重大成果。

2．產業技術創新取得多方面突破。近年來，中國在基礎工業、加工製造業以及新興產業領域，技術創新能力大幅度提高，石油、鋼鐵、船舶、電子信息、先進裝備製造和生物技術等領域重大技術創新成果不斷涌現，產業整體技術素質邁上新台階。重大技術裝備自主開發能力、成套水平以及綜合工程化能力明顯提高，有力地支撐了三峽工程、西電東送、西氣東輸、南水北調、青藏鐵路等國家重大工程建設。

3．科技走進千家萬戶、惠及億萬人民。近年來中國政府把解決民生問題和發展社會事業放在突出位置，科技進步為人口健康、節能減排、氣候變化、防災減災、公共安全等提供了有力支撐。雜交水稻的培育和應用，糧食豐產科技工程的實施，為解決糧食安全提供了重要支撐。能源領域突破一批石油勘探、大型煤液化工程成套設備、大型水電設備、先進核電等關鍵技術，攻克一批燃料電池、風能、生物質能等新能源關鍵技術，為調整能源結構、保障能源安全奠定了基礎。艾滋病、病毒性肝炎、SARS病毒、高致病禽流感等重大疾病、重大傳染病防控技術取得重要進展，一批新葯創製成功，傳統中醫葯得到新的發展，為提高人民健康水平提供了重要保障。

4．知識產權產出水平大幅度提高。五年來，中國國內發明專利申請量和授權量持續、快速增長，知識產權創造能力進一步增強。2002年到2006年，國內發明專利申請量從3.97萬件增長到12.2萬件，國內發明專利授權量從0. 58萬件增長到2.5萬件。隨著中國知識產權制度的建立和逐步完善，中國專利局受理的國內外發明專利申請量連年增長，2006年中國發明專利申請總量達21萬件，居世界第4位。

5．高新技術產業規模持續高速增長。五年來高新技術產業規模平均增速高達27.0%，高於「九五」時期平均增速6.5個百分點。高技術產業總產值占製造業比重由14.5%上升到16%。2006年，規模以上高技術產業企業實現工業總產值41322億元，是2002年的2.7倍；高技術產品進出口總額達5288億美元，是2002年的3.5倍，優化了貿易結構，國際市場競爭力日益增強。

6．國家高新技術產業開發區成為科技創新的重要基地和區域經濟發展的重要引擎。2006年，國家高新技術產業開發區總收入和總產值分別達到4.3萬億和3.6萬億；聚集了全國一半數量的高新技術企業和科技企業孵化器，研究開發投入佔全國的1/3；區內企業擁有發明專利數為32600；區內企業創造的工業增加值達8520.5億元，約佔全國工業增加值的9.4%。2007年上半年，國家高新技術產業開發區實現營業總收入25891.8億元，工業總產值21873.2億元，工業增加值5021.6億元，出口創匯967億美元。

7．科技投入規模和強度持續提高。2006年，全社會科技支出經費總額4500億元，全社會研究開發支出總額3003.1億元，居世界第5位；研發投入強度不斷提升，全社會研究開發支出總額占國內生產總值的比重達到1.42%。近5年國家財政科技投入保持了年均17%的較快增長，其中2006年中央財政科技撥款達1009.7億元，比上年增加25.0%。

8．中國成為世界科技人力資源大國。2005年，中國科技人力資源總量約為3500萬人，居世界第1位；2006年，中國研究與試驗發展全時人員達150萬人/年；一支充滿活力的中青年科技人才隊伍正在迅速成長，45歲以下中青年科研人員占研究人員總數的80%；高等院校在校生總規模達到2300萬人，成為世界上科技人才培養規模最大的國家。

9．國家創新體系建設取得重要進展。科技體制改革不斷深化，企業在技術創新中的主體地位逐步增強，大學、科研機構在科技創新中的骨乾和引領作用進一步發揮。2006年，中國企業研究開發支出總額達到2134.5億元，佔全社會研究開發支出總額的71.1%，企業開發的重大技術成果不斷涌現；民營科技企業已由20年前的7000多家發展為2006年的15萬家。高等院校現有研究開發人員22.7萬人，取得了人類細胞衰老主導基因、下一代互聯網示範工程、家蠶基因組等一批重大創新成果。科研院所創新能力顯著提高，應用開發類科研院所面向市場的創新能力得到加強，公益類科研院所創新能力進一步增強，中國科學院知識創新工程取得一批重大創新成果，成為國家創新體系建設的一支重要力量。

10．國際科技合作的廣度和深度進一步拓展。目前，中國已與152個國家和地區建立了科技合作關系，與96個國家簽訂了102項政府間科技合作協議，簽訂了1000多項部門間科技合作協議，形成了較為完整的政府間雙邊和多邊國際科技合作框架。積極利用國際科技資源，中國參與了國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）、伽利略全球衛星導航、國際對地觀測、地球空間雙星探測、人類肝臟蛋白質組、中醫葯國際科技合作等等國際大科學、大工程計劃。中國科學家、科學技術人員參與國際科技合作的渠道進一步拓展，人員交流與合作更加緊密、便捷，方式更加靈活、多樣。迄今為止，中國已參加了大約350個國際科技組織，有206位科學家在國際科技組織中出任各級領導職位。

F. 陳學元的所獲榮譽

入選中國「中青年科技創新領軍人才」（2014）
論文（Small2011, 7, 3046）入選福建省自然科學優秀學術論文一等獎（2014）
2013年度福建省科技創新領軍人才（2014）
論文（Nat. Photonics2013, 7, 234）入選《激光與光電子學進展》雜志「2013中國光學重要成果」（2014）
盧嘉錫優秀導師獎（2012）
論文（Adv. Mater., 22, 3266, 2010）入選福建省自然科學優秀學術論文一等獎（2012）
論文（Small2011, 7, 3046）入選《激光與光電子學進展》雜志「2011中國光學重要成果」（2012）
論文（Adv. Mater.2010, 22, 3266）入選《激光與光電子學進展》雜志「2010中國光學重要成果」（2011年）
第十七屆運盛青年科技獎（2010年）
中科院上海分院第二屆傑出青年科技創新人才獎（2010年）
首屆福建省傑出青年基金獲得者（2009年）
中科院上海分院首屆傑出青年科技創新人才提名獎（2008年）
新世紀百千萬人才工程省級人選（2008年）
福建省第六屆自然科學優秀學術論文二等獎和三等獎（2003年）
第一屆全國發光學徐敘瑢優秀青年論文獎二等獎（1998年）
中科院院長獎學金優秀獎（1997年）

G. 中國建國以來取得的重大成就

1、朝鮮戰爭的勝利

朝鮮戰爭指1950年6月爆發於朝鮮半島的軍事沖突，朝鮮戰爭原是朝鮮半島上的北、南雙方的民族內戰，後美國、中國、蘇聯等多個國家不同程度地捲入而成為了一場國際性的局部戰爭，是第二次世界大戰結束初期爆發的一場大規模局部戰爭。

1950年6月25日，朝鮮得到蘇聯默許，不宣而戰進攻韓國，歷時三年的朝鮮戰爭爆發。7月7日，聯合國安理會通過第84號決議，派遣聯合國軍支援韓國抵禦朝鮮的進攻。

8月中旬，朝鮮人民軍將韓軍驅至釜山一隅，攻佔了韓國90%的土地。9月15日，以美軍為主的聯合國軍（美國、英國、法國、加拿大、澳大利亞、紐西蘭、荷蘭、比利時、盧森堡、希臘、土耳其、哥倫比亞、泰國、菲律賓、南非、衣索比亞）在仁川登陸，開始大規模反攻。

10月25日，中國人民志願軍應朝鮮請求赴朝，與朝鮮人民軍並肩作戰，經過歷次戰役最終將戰線穩定在38線一帶。

1951年7月10日，中華人民共和國和朝鮮方面與聯合國軍的美國代表開始停戰談判，經過多次談判後，終於在1953年7月27日簽署《朝鮮停戰協定》。

2、恢復聯合國五常職位

1971年10月25日，聯合國第二十六屆大會就恢復中華人民共和國在聯合國一切合法權利，並立即把國民黨集團的代表從聯合國及其所屬一切機構中驅逐出去的2758號決議進行表決。

表決的結果是，決議以76票贊成、35票反對、17票棄權的壓倒多數通過。當電子計票牌顯示出表決結果後，會議大廳迅雷般的掌聲轟鳴，持續達兩分鍾之久。

不少國家的代表放聲高歌，熱烈歡呼，有不少人像過節一樣情不自禁地跳起舞來。當然，也有人感到難堪和尷尬。

這是一個具有歷史意義的時刻，是一個輝煌的時刻，是一個永遠值得紀念、值得中國人民以及全世界熱愛和平、主持正義的國家和人民感到自豪的時刻。

第26屆聯合國大會通過第2758決議，明確「承認中華人民共和國政府的代表是中國在聯合國的唯一合法代表，中華人民共和國是安理會五個常任理事國之一」，宣告「把蔣介石的代表從聯合國及其所屬機構驅逐出去」。

這說明，中華人民共和國政府作為中國的唯一合法代表的事實已被聯合國接受，中國在聯合國中的代表權問題從政治上、法律上、程序上都已得到公正、徹底的解決。

3、加入世貿

1995年7月11日，世貿組織總理事會會議決定接納中國為該組織的觀察員。中國自1986年申請重返關貿總協定以來，為復關和加入世界貿易組織已進行了長達15年的努力。

2001年12月11日，中國正式加入世界貿易組織，成為其第143個成員。

中華民國是世貿前身——關貿總協定的創建國之一 。1949年中華人民共和國成立，但西方資本主義國家卻因為政治對立的原因，拒絕承認中華人民共和國而繼續承認中華民國政府地位，中華人民共和國無法獲得在關貿總協定中締約國成員的身份。

在1971年10月25日，聯合國大會會議推出2758號決議，即在「恢復中華人民共和國在聯合國組織中的合法權利問題」上做出表態，中華人民共和國獲得了合法地位，中華民國政府也不再出現在關貿總協定的列表之中，直到2001年，中國與中國台灣才陸續加入WTO。

4、改革開放

改革開放，是1978年12月十一屆三中全會中國開始實行的對內改革、對外開放的政策。中國的對內改革先從農村開始，1978年11月，安徽省鳳陽縣小崗村實行「分田到戶，自負盈虧」的家庭聯產承包責任制（大包干），拉開了中國對內改革的大幕。在城市，國營企業的自主經營權得到了明顯改善。

1979年7月15日，中央正式批准廣東、福建兩省在對外經濟活動中實行特殊政策、靈活措施，邁開了改革開放的歷史性腳步，對外開放成為中國的一項基本國策，中國的強國之路，是社會主義事業發展的強大動力。改革開放建立了社會主義市場經濟體制。

1992年南方談話發布中國改革進入了新的階段。改革開放使中國發生了巨大的變化。1992年10月召開的黨的十四大宣布新時期最鮮明特點是改革開放，中國改革進入新的改革時期。

2013年中國進入全面深化改革新時期。深化改革開放需堅持社會主義方向。

改革開放是中國共產黨在社會主義初級階段基本路線的兩個基本點之一。中共十一屆三中全會以來進行社會主義現代化建設的總方針、總政策，是強國之路，是黨和國家發展進步的活力源泉。

改革，即對內改革，就是在堅持社會主義制度的前提下，自覺地調整和改革生產關系同生產力、上層建築同經濟基礎之間不相適應的方面和環節，促進生產力的發展和各項事業的全面進步，更好地實現廣大人民群眾的根本利益。

開放，即對外開放，是加快我國現代化建設的必然選擇，符合當今時代的特徵和世界發展的大勢，是必須長期堅持的一項基本國策。

5、香港回歸

香港回歸是指中華人民共和國政府決定在1997年7月1日對香港恢復行使主權，大不列顛及北愛爾蘭聯合王國政府於1997年7月1日將香港交還給中華人民共和國的歷史事件。

1982年9月，英國政府與中華人民共和國政府開始就香港前途問題展開談判。

雖然《南京條約》與《北京條約》皆指香港島及鴨脷洲與界限街以南的九龍及昂船洲永久割予英國，但中華人民共和國拒絕承認《展拓香港界址專條》等所有相關不平等條約，只承認香港受英國管理，而非英國屬地，並要求英國將香港島和九龍連同新界一並交還。

1997年，英國政府決定將香港的主權交還給中國，但同時爭取維持英國在香港的利益。

中英雙方經過兩年多達22輪的談判，最終在1984年12月19日正式簽署了《中英聯合聲明》，決定從1997年7月1日起，中國在香港成立特別行政區，開始對香港島、界限街以南的九龍半島、新界等土地重新行使主權和治權。

6、澳門回歸

指1999年12月20日中國政府恢復對澳門行使主權，中華人民共和國澳門特別行政區成立，葡萄牙共和國結束統治澳門的歷史事件。

1985年5月，葡萄牙總統埃亞內斯應邀訪問中國，同中國總理趙紫陽就解決澳門問題進行友好磋商。雙方都認為解決澳門問題時機已經成熟。

訪問結束後發表聯合公報，雙方決定將就澳門問題於1986年上半年在北京進行談判。1986年6月，中葡在北京就澳門問題舉行首輪會談。

1987年4月13日，中葡兩國政府簽訂了《中華人民共和國政府和葡萄牙共和國政府關於澳門問題的聯合聲明》，宣布澳門地區（包括澳門半島、氹仔島和路環島）是中國的領土，中華人民共和國將於1999年12月20日對澳門恢復行使主權。

H. 簡述在古代物理時期中國在光學方面的主要成就

其實來我就知道一個《墨經》，裡面源有光的東西，等我下，去翻翻書
其中記載了光的直線傳播，影的形成，光的反射，平面鏡和球面鏡成象的現象，
它是世界最早的光學著作

古代人利用太陽照射成影子的技術，製造了太陽鍾

中國人利用光的傳播，建造了烽火台...這也算吧
（產生煙霧，光就透不過，然後....）

海市蜃樓，李白有詩雲.天姥山連天向天橫...

I. 陳學元的主要學術貢獻

陳學元研究小組一直致力於無機發光材料電子結構與性能研究，近五年來在稀土發光材料的控制合成、電子結構、光學性能及生物應用等方面取得了系列重要成果：
1）發光材料的電子結構和激發態動力學：實現稀土離子在寬禁帶半導體納米晶的體相摻雜和強熒光發射，TiO2:Er納米晶的光譜性能和局域結構的研究結果 (Small 2011, 7, 3046) 入選 「2011中國光學重要成果」。以稀土離子為結構探針，通過低溫高分辨熒光光譜揭示在稀土摻雜陽離子無序分布結構的晶體中普遍存在的結晶學位置對稱性破缺現象 (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1128) （化學領域ESI高被引頻次論文）。
2）發光材料的光學性能：利用核殼結構實現Eu在水溶性NaGdF4納米晶的上轉換和下轉換雙模熒光 (Adv. Mater. 2010, 22, 3266)，論文入選 「2010中國光學重要成果」 和材料領域ESI高被引頻次論文（他引220次）；利用中紅外飛秒激光激發，在π共軛分子發光材料IPPS中實現五光子泵浦上轉換受激發射，同時獲凈轉換效率高達10.4%的三光子泵浦上轉換受激發射 (Nature Photonics 2013, 7, 234，入選 「2013中國光學重要成果」) ；突破常溫離子交換濕化學法制備高量子產率非稀土紅色熒光粉技術，實現高顯指低色溫暖白光LED高光效輸出(Nature Commun., 2014, 5, 4312)。
3）發光材料的生物應用探索：研製基於稀土氟化物和氧化物納米探針的新一代熒光生物標記材料，並成功用於生物分子尤其是腫瘤標志物的異相和均相檢測 (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6306; 2013, 52, 6671; 2014, 53, 1252)，其中超小ZrO2基稀土熒光生物探針的研製(JACS 2012, 134, 15083)被美國C&EN和JACS Spotlights專欄評述。發展了基於KGdF4:Ln納米探針的光/磁雙模生物標記方法，實現TR-FRET生物檢測和MRI成像(JACS 2012, 134, 1323)。8篇論文入選化學領域ESI高被引頻次論文。
4）發光材料的先進測試平台研製：設計研製低溫高分辨激光光譜儀和上轉換量子產率測試儀等，自主研製了國際領先的光化學與光物理測試研究平台，發現許多新穎的光學性能；依託該平台與國內外夥伴小組合作，取得許多高水平成果，並發表在Science和Nature Mater等頂級期刊。
近五年來陳學元作為通訊作者已在Nature Photonics、Nature Commun.、JACS等發表SCI論文46篇，其中影響因子>10論文14篇，>3論文40篇，封面/封底/卷首彩頁論文7篇（2篇被選為Angew. Chem. Int. Ed.和Chem. Eur. J.熱點論文和Frontispiece）。論文近五年他引3200多次，其中9篇入選近十年化學、材料領域ESI高被引頻次（top 1%）論文。出版《稀土納米發光材料：從基礎到生物應用》Springer專著1部，專章3篇。申請國內外發明專利27項（授權6項）。