面对引力波探测、惯性约束聚变、卫星测距、精细加工及测试测量仪器等对核心光源的需求, 加快发展固体高功率激光器和短波长激光器迫在眉睫. 为进一步梳理未来激光技术发展路线, 2023年10月在北京召开了香山科学会议, 专题研讨固体高功率和短波激光前沿技术. 本期封面采用太空色系背景, 贯穿两束常用红绿激光, 其中红色光束在行进中散发光芒, 寓意激光技术已取得令人瞩目的成就, 未来还必将会有更多发展. 详见本期专题.
悦读科学
仿生阴离子锰氢催化剂实现微小差异烷基的手性识别
王倩文, 刘昊, 刘强
NHC催化的超远端芳基C–H位点选择性酰化反应
刘燕青, 李俊龙
可设计性构造近红外光驱动功能微机器人
李万元, 王吉壮, 李丹
“2023年度中国科学十大进展”解读
悦读科学
内源性逆转录病毒复活作为衰老的新型生物标志物和驱动力
武泽明, 刘晓倩, 刘光慧
作物耐碱新机制, 碱地粮仓新希望
马晓薇, 谢旗
观点
玻色编码量子纠错
范桁
本文首先简单展示了量子纠错的机制, 特别针对分离纠错如何解决连续参数发生改变这一问题进行澄清, 对量子纠错的成果和发展历程进行了简单的回顾. 然后, 详细展示了玻色编码纠错机制, 对玻色编码量子纠错这一关键成果进行解释, 阐述其重要性. 最后, 展望了量子计算的发展前景.
香山科学会议专栏·固体高功率和短波激光前沿技术专题
编者按
高功率、短波长: 固体激光发展的必由之路
樊仲维
观点
高能激光的三次飞跃
许晓军, 王红岩, 杨子宁, 杨未强, 王蕊
以高能激光的能量注入、转化和耗散特征为主线, 梳理高能激光发展的里程碑式飞跃: 第一次飞跃以气动与化学激光器的诞生为标志; 第二次飞跃是半导体激光器推动下的全固态激光器; 以高能碱金属激光器为代表的半导体泵浦气体激光器, 兼具化学激光器和固态激光器的综合优势, 为高能激光的第三次飞跃拉开序幕.
评述
大功率GHz重复频率飞秒光纤激光技术及前沿应用
修昊, 陈学文, 温俊鹏, 梁兆恒, 范怡衡, 胡旭, 王文龙, 林巍, 韦小明, 杨中民
GHz飞秒光纤激光因其易于产生大平均功率飞秒激光的优势, 已成为研究物质新物理性质和新型激光装备的崭新方向. 本文从大功率GHz飞秒光纤激光的技术难点、最新进展、前沿应用等方面进行综述, 并展望未来发展前景.
新型深紫外非线性光学晶体“氟驱动”材料设计: 研究进展及挑战
杨志华, 潘世烈
本文梳理了非线性光学晶体理论发展、材料设计及近年来深紫外晶体的发展现状和趋势. 20世纪90年代发展了以KBBF为代表的含铍硼酸盐氟化物, 奠定了我国在深紫外领域的国际地位. 自2017年以来发展了以含B-F共价键为代表的氟化硼酸盐, 开辟了深紫外非线性光学材料设计新局面.
论文
连续极紫外激光的产生
洪道彪, 刘中灏, 乔山
区别于传统非线性产生极紫外光的方式, 本文通过单光子过程产生了连续反斯托克斯极紫外激光, 光通量可达2×1011 ph/s, 并且具有良好的准直性. 通过改变放电功率、近红外泵浦激光注入功率以及气压, 观测了连续极紫外激光的产生特性, 为桌面型连续极紫外激光源的制造提供了可以借鉴的方法.
自然科学基金项目进展专栏
评述/ 物理学与天文学
银河系三维消光图
陈丙秋, 张百松
星际尘埃是银河系中的重要组成部分, 对理解银河系的结构、形成和演化具有重要意义. 尘埃导致的星际消光和红化现象会改变我们观测到的天体光度和颜色, 对其进行消光改正是评估天体内禀性质的关键步骤. 银河系的三维尘埃消光图包含了尘埃分布的空间信息, 对于进行精确的消光改正以及研究尘埃的分布和性质至关重要. 了解银河系的三维消光图, 让我们一起踏上探秘星际尘埃的科学旅程, 揭示银河系的神秘面纱.
X射线双星爆发中的黑洞吸积
游贝, 徐赛恩, 龙毅
黑洞X射线双星爆发过程中, 质量吸积率的变化会跨越高达7个数量级. 与之相应地, 黑洞对物质的吸积会经历多种模式的转变. 此外, 黑洞吸积过程也会产生相对论性喷流, 这一过程与黑洞周围的磁场活动密切相关. 本文对双星爆发的多波段观测特征进行了简单介绍, 并且从能谱和时变角度介绍了近些年基于慧眼卫星数据在黑洞吸积领域的研究进展.
评述/ 化学与能源科学
微纳颗粒态新污染物与生物大分子的结合作用及效应
高彦征, 杜祥瑞, 程浩, 徐燕星, 秦超, 胡小婕
本文综述了微纳颗粒态污染物与生物大分子的结合作用及其效应. 梳理、总结了二者结合方式及关键影响因素, 从生物大分子构象变化、抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)迁移、细胞或生命体生命活动、诱导长期或慢性疾病等方面介绍了二者结合效应, 并指出了现有研究尚存的不足与未来的研究方向.
进展
地球与环境科学
深海氧同位素3阶段中国北方人群扩散与行为适应
杨石霞, Michael Petraglia, 邓成龙
系统梳理了中国北方地区MIS3时期的考古学材料、人类化石和遗传学证据. 分析结果显示, 在气候波动向干冷转化的过程中, 区域内人群经历了从不同人群在边缘区域开始扩散接触, 到逐渐深入互动, 再经迅速迁徙、渗透、融合, 最终在区域内形成稳定群体的三个发展阶段.
评述
材料科学与工程
自组装纳米抗菌肽的设计策略及应用
陈雯雯, 李国雨, 来振衡, 朱永杰, 邵长轩, 单安山
抗菌肽自组装形成纳米结构, 克服了稳定性差、细胞毒性高等缺点, 表现出巨大潜力. 本文对自组装抗菌肽进行了综述, 重点总结了基于两亲性氨基酸非共价力驱动和化学修饰形成自组装抗菌肽的设计方法, 以及自组装抗菌肽在治疗腹腔、皮肤和肺部细菌感染方面的治疗潜力.
炎症性肠病的新型功能化口服给药治疗方式研究进展
陈静, 洪惠雅, 吴文果, 陈爱政
针对炎症性肠病(IBD)口服给药治疗存在的问题, 本文分别从聚合物药物递送系统、纳米酶制剂、仿生药物递送系统、工程益生菌递送系统以及诊疗一体化系统等方面总结了最新的功能化口服给药治疗策略, 为IBD的精准治疗提供了新思路和新途径.
论文
化学与能源科学
碳掺杂MoS2@Mo电极增强电解水析氢反应
胡浩, 周青青, 王忠远, 王家德, 陈玉敏, 韩银希
基于电解水制氢在大电流密度下持续运行所面临的制约因素, 本研究采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术, 在Mo基体上直接生长了呈异质结构的1T/2H-MoS2@Mo电极. 该电极在安培级电流密度下表现出低过电位和超长时间稳定性, 为大电流密度非贵金属析氢电极提供了新思路.
地球与环境科学
新疆青铜早期多种生物遗存的C、N稳定同位素分析
屈亚婷, 饶慧芸, 崔建新, 伊弟利斯·阿不都热苏勒, 李文瑛, 胡兴军, 金普军, 杨益民
利用C、N稳定同位素分析追踪新疆青铜早期小河文化人与动物的“动态”食谱. 结果显示, 罗布泊小河文化向西扩张中黍作农业得到发展; 农作物为人与家畜提供季节性食物补给. 羊灵活的摄食行为与多样化饲养方式, 对早期畜牧业结构的形成与发展产生重要影响.
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