成功打破垄断！160亿年误差仅1秒~
“秒”作为时间的基本计量单位，在七个国际基本物理量单位中，其测量精度首屈一指。目前，秒的定义是：在海平面位置，以¹³³Cs原子的基态为基准，其两个超精细能级在无磁场条件下跃迁并辐射出9192631770个周期，所经历的时间长度。
目前复现“秒”这一时间单位所采用的设备是133Cs喷泉原子钟，该装置的最小频率不确定性为1×10⁻¹⁶，这意味着即便连续运行长达3.2亿年，其误差也仅为1秒。然而，在此基础上若要进一步降低系统的不确定性，提升“秒”的测量精度，我们正面临着诸多难以克服的难题。
在2022年举行的第二十七届国际计量大会（CGPM）上，通过了“关于秒的未来重新定义”的决议，决定采用光钟技术对时间单位“秒”进行重新定义，并计划在2030年的第29届CGPM大会上做出最终决策。为了达成这一目标，全球范围内至少需要有三台光学原子钟（这些原子钟基于相同的钟跃迁原理）分别位于不同的研究机构，且其系统的不确定度需小于2×10⁻¹⁸。
在此之前，全球范围内只有美国实验天体物理联合研究所（JILA）所研发的⁸⁷Sr光晶格原子钟，以及美国国家标准技术研究所（NIST）所生产的¹⁷¹Yb光晶格原子钟，能够达到这一标准。
近期，中国科学院国家授时中心在⁸⁷Sr光晶格原子钟系统的研究中取得了显著成就，这一突破使我国在光晶格钟的关键性能方面达到了国际领先地位。我国也因此成为继首个国家之后，第二个将光晶格钟的频率不确定度和频率不稳定度控制在2×10⁻¹⁸以下的国家，这一水平意味着该钟连续运行160亿年，误差仅为一秒。
锶光钟物理装置（图片来源：中国科学院国家授时中心）
仅硬币大小！
我国科学家打造卫星激光通信“超强心脏”
中国科学院上海微系统与信息技术研究所成功研制出了一种高性能的MEMS快反镜。这种镜子就像是卫星激光通信中“数字生命体”的“精密心脏”，它能够精确地调控光束，从而保证星间通信的“生命信号”得以持续不断。
该器件成功突破了传统机械镜体积庞大、响应迟缓的局限，以及原有MEMS镜面尺寸较小、带宽不足、缺乏传感功能的限制。它运用类似“复合骨骼”的双层异构集成技术，实现了大尺寸镜面与小巧封装的完美结合，同时集成了高灵敏度的角度传感器。
受到手机屏幕按压技术的启发，我们运用硅压阻原理，巧妙地设计出了“应力集中区”，这一创新举措使得传感器的灵敏度得到了显著增强，提升了63%，仿佛赋予了“超人听力”一般，能够精准地分辨出1000公里之外0.3米级别的细微变化（即0.3微弧度）。
为了保障信号的完好无损，该团队对镜面在动态中的形变进行了全方位的检测。在500Hz的工作频率中，检测的精度达到了±2mrad，而最大的动态表面形变仅为2纳米——这个数值意味着足球场上的镜面起伏不会超过一根头发丝的高度。
该技术完全符合远距离卫星激光通信对镜面形状的高标准需求，在航空和航天领域展现出广阔的应用潜力。展望未来，研究团队将持续对镜面尺寸进行微调，提升闭环控制系统的性能，并增强其可靠性。
封装完成的微型机电系统快速反射镜（摄影来源：中国科学院上海微系统与信息技术研究所）
既要水少肥少还要水稻产量好？
现代矮秆水稻品种的推广和化肥的大量应用显著提升了粮食产量，然而，这也导致了大量水资源和肥料（尤其是氮肥）的消耗。如何在降低水肥投入的前提下，确保粮食产量和抗病能力，成为了亟待解决的难题。
中国科学院微生物研究所的研究团队揭示了一种关键的调控机制——水稻细胞中的OsNPF6.1蛋白。该蛋白的主要功能是在氮素匮乏的条件下，负责吸收硝态氮。
研究结果表明，在实施“节水减肥”种植方式且水稻生长于低硝态氮条件下，其抗水稻条纹病毒（RSV）的能力反而得到增强。在此过程中，OsNPF6.1蛋白被激活，进而促进硝态氮的吸收。这些硝态氮随后转化成一种名为“一氧化氮”的信号分子，从而启动了抗病毒机制的激活程序。
病毒同样机敏，其分泌的SP蛋白犹如粘合剂，牢牢粘附在OsNPF6.1上，使其失去效能，进而破坏水稻的抗病毒屏障。然而，在氮含量较低的环境中，OsNPF6.1蛋白会发生细微的“变化”——即科学家所谓的磷酸化修饰。这一微小的改变使得它难以被病毒的SP蛋白所捕获。因此，即便氮源不足，OsNPF6.1仍能持续发挥作用，助力水稻抵御病毒侵袭。
科学家早已了解到，OsNPF6.1的优质变体有助于水稻在氮素不足的环境中提升产量。最新的研究进一步揭示，这一优质变体本身就具备抵御病毒的能力。因此，培育含有这一优质变体的水稻新品种，并辅以缓释硝态氮肥的使用，有望实现降低氮肥投入、提升对RSV等病毒的抗性，同时保持甚至增加产量。
只活一年的雄性华丽扇喉蜥为求偶有多拼？
雄性华丽扇喉蜥的体高仅约7厘米，若想吸引雌性的注意，必须登上岩石。鉴于华丽扇喉蜥的生命周期仅一年，这便成为了它们唯一的繁殖时机。即便面临竞争，它们亦会不惜一切代价，展开激烈的争斗。
