1983年，上海天文台开始用数值模拟方法，研究星系与宇宙大尺度结构。在引进国外的泊松(Poisson)解的基础上，建立能适用于旋涡星系、椭球星系、宇宙大尺度结构的一整套比较完善的数值模拟程序。特别在宇宙大尺度结构的模拟算法中，建立更有效的短程力的计算方法，与国外同类算法相比，速度更快，节约计算机机时。利用这套程序，进行了小质量星系对椭圆星系的贯穿，椭圆星系在潮汐力作用下的形态，三轴椭圆星系初始速度弥散度分布对演化的影响，考虑恒星形成对旋涡星系旋臂维持的影响及宇宙大尺度结构绝热模式的演化等研究。

1984年，上海天文台开始量子宇宙学和黑洞物理学研究，主要工作内容有早期宇宙的性质、经典和量子虫洞的性质、黑洞的时空性质和辐射等。

1986年，上海天文台开始对旋涡星系中巨分子云形成进行研究。对巨分子云是由小质量分子云经非弹性碰撞而成团的形成机制进行了模拟试验。结果表明，当碰撞是几乎完全非弹性情况下，巨分子云的形成是有效的;旋臂结构在一定程度上对巨分子云的形成起促进作用。