電力大系統非線性控制學
獎項：國家自然科學獎二等獎
獲獎人：盧強、梅生偉、孫元章、劉鋒
完成單位：清華大學
項目屬于電氣工程與自動化領域，創立了電力大系統非線性控制學科體系，包括最優控制和魯棒控制兩方面:前者提出了電力大系統非線性動態建模方法，開發了狀態反饋精確線性化算法，提出了非線性最優控制律設計方法，明確解答了長期困惑電力控制界的難題；后者建立了考慮干擾的電力大系統非線性模型，提出了反饋線性化方法、SDM混合反饋方法和直接求解耗散積分方程法，沖破了電力控制界多年難以逾越的兩個瓶頸：HJI不等式求解和非線性非最小相位系統的控制問題。
　　研制了面向三峽電站的大型發電機非線性勵磁控制器和水輪機調速非線性控制器，可顯著改善系統穩定性，提高功率輸送極限15%以上。
　　項目出版專著3部 （英文專著1部）；SCI、EI和核心期刊論文分別為55、196和175篇；SCI、核心期刊他引178和2328次。
功能納米材料的合成、結構、性能及其應用探索研究
獎項：國家自然科學獎二等獎
獲獎人：李亞棟、王訓、彭卿、孫曉明、李曉林
完成單位：清華大學
納米材料的可控合成與制備是當前國內外化學與材料學科領域面臨的挑戰性難題。
　　本項目創立了一種普適性的 “液相－固體－溶液”單分散納米晶通用合成方法，解決了納米材料制備過程中的成核、生長、尺寸與形貌均一性調控難題，論文發表在英國《自然》雜志上。建立了水熱、溶劑熱法合成納米管、納米線、富勒烯球的方法，開拓了系列功能納米材料制備新技術。
　　項目共計在SCI刊物上發表論文181篇，主要論文被國際權威學術期刊他引3000余次。
非經典計算的形式化模型與邏輯基礎
獎項：國家自然科學獎二等獎
獲獎人：應明生
完成單位：清華大學
本項目屬計算機科學基礎理論，主要內容包括：建立了進程演算拓撲結構理論與帶噪音pi演算，發現了概率謂詞轉換器范式定理，提出了基于vonNeumann量子邏輯的自動機理論。論文被美國MIT、英國牛津大學等著名學術機構的學者廣泛引用，國外學者的論著中用專節論述所提出的理論和方法，題目為“Ying’sSimilarityLogic”，所引入的新概念出現在國外學者的系列論文題目中。研究成果對相關學科的發展起到了較大的推動作用。
三維協調的新一代電網能量管理系統關鍵技術及應用
獎項：國家技術發明獎二等獎
獲獎人：張伯明、孫宏斌、吳文傳、郭慶來、湯磊、王鵬
完成單位：清華大學
電網能量管理系統是保證電網安全經濟運行的神經中樞和調度指揮司令部。
　　隨著電網的發展，電網在空間、時間、控制目標等三個維度表現出的復雜性日益突出，傳統能量管理系統很難適應，急需變革。
　　本成果在國際上首創(空間、時間、目標)三維協調的新一代電網能量管理系統，發明多項關鍵技術，將傳統的人工分析型變革為自動預警型；首創事故前預警、預防、預控技術，抑止電網事故；首創全局優化閉環控制方法，優化電網運行，降低網損。獲權中國發明專利5項。主要關鍵技術在國內18個省級以上電網推廣應用，創直接經濟效益4億多元。部分關鍵技術被美國最大的PJM電網采用。
納米晶磷酸鈣膠原基骨修復材料
獎項：國家技術發明獎二等獎
獲獎人：崔福齋、馮慶玲、李恒德、王繼芳、俞興、蔡強
完成單位：清華大學
骨缺損修復材料是人類幾個世紀以來不斷深入研究的重要課題，然而至今臨床使用的原有材料仍存在各種問題。本發明合成出人骨的納米晶磷酸鈣在I型膠原纖維中的有序組裝體，與天然人骨的成分、納米結構相同，力學性能同人松質骨，修復效果接近自體骨移植的85%，成為臨床治療代替取自體骨的新療法。目前已成功臨床應用2萬余例。
　　產品獲中國發明專利4項，授權美國發明專利1項。
基于網絡融合的流媒體服務新技術
獎項：國家技術發明獎二等獎
獲獎人：戴瓊海、陳峰、劉燁斌等
完成單位：清華大學
本項目在國家多個項目的支持下，針對網絡流媒體難題進行攻關，揭示了不同視頻變換的規律，建立了多分辨率的元數據的多維表示，發明了動態反饋彈性周期調度方法，開發了Linux的流媒體集群系統和自適應視頻轉碼系統。突破了異構網絡下的大規模視頻傳輸和不同類型終端的自適應播放難題。流媒體集群調度和自適應轉碼等技術達到國際先進水平。本項目授權發明專利11項；SCI收錄36篇。
建筑節能模擬分析平臺DeST及其應用
獎項：國家科學技術進步獎二等獎
獲獎人：江億、燕達、吳如宏、張曉亮、宋芳婷、劉燁、夏建軍、魏慶芃、張野、簡毅文
完成單位：清華大學
“建筑節能模擬分析平臺DeST”是歷經20余年研究開發的，清華大學擁有全部的自主知識產權。DeST可以對建筑室內熱、濕、光等環境參數、建筑環境系統運行狀況及建筑能耗等進行全年逐時模擬計算，為建筑規劃設計、運行、改造中的節能預測、優化和評價提供客觀準確的科學定量依據。DeST取得了十余項重大技術創新。國內大多功能特殊的超大型建筑設計中都采用了DeST進行模擬分析及優化設計，解決了建筑設計中的難點，降低了建筑物運行能耗。
超精表面拋光、改性和測試技術及其應用研究
獎項：國家科學技術進步獎二等獎
獲獎人：雒建斌、路新春、潘國順、溫詩鑄等
完成單位：清華大學
長期以來，我國先進電子制造主要技術幾乎全部依賴進口，核心技術更受到國外封鎖。本項目針對超精表面拋光、改性和測試技術及其產業化開展了深入研究，取得了重要進展，主要創新和突破如下：
　　在計算機硬盤基片化學機械拋光(CMP)方面，提出了納米粒子的行為機制，發現了化學與機械作用均衡規律，探索出硬盤基片超精表面新型CMP技術及先進的拋光工藝，使拋光表面波紋度和粗糙度均低于0.1納米；在計算機磁頭表面亞納米級拋光方面，首次將納米金剛石顆粒引入磁頭表面拋光，開發出納米金剛石拋光液及拋光工藝，使磁頭表面粗糙度由原工藝的0.48納米降到0.2納米以下。
　　上述超精拋光技術成功用于全球最大的計算機磁頭生產商———香港新科實業有限公司、南科集團等著名電子制造企業，取得了顯著的經濟效益。發表研究論文50余篇，獲得6項發明專利授權，產生了顯著的經濟效益和社會效益，對我國電子制造技術領域的科技進步具有重要的推動作用。
游蕩性河流的演變規律及在黃河與塔里木河整治工程中的應用
獎項：國家科學技術進步獎二等獎
獲獎人：王光謙、胡春宏、張紅武、吳保生、夏軍強、姚文藝、傅旭東、王延貴、張俊華、鐘德鈺
完成單位：清華大學,中國水利水電科學研究院,黃河水利委員會黃河水利科學研究院
項目研究屬于水利學科的河流泥沙工程學領域。游蕩型河流輸沙規律和理論方法的系統成果，得到國際同行認可；塔里木河干流河道河型分類與演變特征的成果，填補了塔里木河河床演變研究的空白；游蕩性河流物理模擬與數值模擬的新方法，應用于黃河、塔里木河的工程泥沙實踐。
　　項目成果出版專著4部、論文110余篇（SCI收錄14篇），在黃河、塔里木河的應用中取得顯著效益，是河流泥沙工程領域的新進展和重大技術創新。
TH-ID人臉和筆跡生物特征身份識別認證系統
獎項：國家科學技術進步獎二等獎
獲獎人：丁曉青、方馳、王爭兒、劉長松、彭良瑞、馬勇、王賢良、楊瓊、吳佑壽、王生進
完成單位：清華大學
本項目屬信息技術領域，在人臉和筆跡生物特征識別及融合上取得重大突破，整體達國際領先水平。首創實現復雜背景圖像和視頻中人臉自動檢測、識別和認證，千萬量級大數據庫人臉查詢，主動視覺人臉全自動監控,綜合手寫文檔識別的筆跡檢索與鑒別等。人臉識別技術多次在國內外公開評測中獲得領先成績。
　　項目已大規模應用于安全領域，成功地進行了產業化，并授權多家國際著名公司使用，經濟、社會效益顯著，極大增強了我國生物特征識別技術的國際競爭力。