段一士先生1928年7月出生于北京，1951年毕业于南京大学物理系并留校任教。1953年赴苏联莫斯科大学物理系留学，攻读研究生。1956年在苏联联合核子研究所工作。1957年回国至今在兰州大学工作。段一士长期从事广义相对论、粒子理论、规范场理论、拓扑场论和宇宙学等方面的理论物理研究工作。在引力规范理论中国际上最早提出任意自旋场的广义协变方程；在广义相对论中提出新的广义协变能量动量守恒定律；在经典规范场理论中，在国际上最早提出规范势可分解和具有内部结构的新理论；建立了缺陷的φ-映射拓扑流理论；建立了凝聚态和宇宙时空任意维缺陷的奇异拓扑流形理论；提出了超弦和M理论中的p-膜产生的非阿贝尔拓扑规范场论与拓扑流理论；证明了宇宙学时空缺陷的序参量场具有负压、导致宇宙加速膨胀的暗能量特征。由于出色的科学研究，段一士先生曾获国家自然科学奖、教育部科技进步奖、甘肃省自然科学奖和中国人民解放军科技进步奖。但是他自己却主动放弃评选院士的机会。