2017年2月10日星期五Tel：（010）62580821
主编：张思玮编辑：王剑校对：何工劳E-mail押zhoumoban@
COMMUNICATION科普
3 科学家们对于精准时间的追求从未停止，目前世界上最准的时钟当属光学时钟。
虽然早有研究人员提出将光学时钟应用到卫星上，以提升卫星定位的准确程度，但如何保持光学时钟在太空中与地球上一样稳定发挥，一直是争论的焦点。
光学时钟“升天”助力精准导航 本报记者袁一雪 1小时由60分钟组成，1分钟由60秒组成，那么1秒钟有多长？它是时钟上秒针的一格，也是电子时钟上数字的跳跃，但是1秒钟到底是多久，恐怕并没有多少人知道，也没有多少人关心。
但科学家们对于精准时间的追求从未停止，目前世界上最准的时钟当属光学时钟。
虽然早有研究人员提出将光学时钟应用到卫星上，以提升卫星定位的准确程度，但如何保持光学时钟在太空中与地球上一样稳定发挥，一直是争论的焦点。
关键部件或将光学时钟送入太空 近日，在美国光学学会颇具影响力的学术研究期刊Optica上，研究人员公布了一种紧凑型自动激光频率梳系统。
它是光学时钟的一个重要组成部分，因为它们像齿轮一样，将光学时钟较快地振荡分解成较低的频率，并连接到一个基于微波的参考原子钟。
换言之，频率梳可以精确地测量光学震荡并用于获得时间。
不过，要想更好地了解这项研究的重要性，首先要清楚光学时钟的原理。
目前，光学时钟分为单离子囚禁光钟和冷原子光晶格钟两大类。
不论哪种光学时钟，都需要在超高真空环境下，采用激光冷却技术对离子或原子进行减速、冷却，并最终实现磁光阱“囚禁”，随后采用离子阱或光晶格技术实现对离子或原子进行“长期囚禁”，并用激光器对其进行锁定，最终采用飞秒光梳技术实现光学频率和微波频率的相干链接，也就是前文提到的新技术。
简单来说，从形状上看，飞秒光梳很像一把“梳子”，当它被锁模激光器锁定后，便成为了一把可以测量光频率的尺子，每个梳齿即是这把光尺的刻度。
光频率梳把光频测量转换成一系列的射频测量，是实现光钟和光频精密测量的一次革命。
中国计量科学研究院时间频率计量研究所所长方占军在接受《中国科学报》记者采访时解释道：“飞秒激光光学频率梳是光钟研究的关键技术之
一，它实现了光学频率和微波频率以及不同光学频率之间的相干链接，使得原来极其复杂艰巨的绝对光学频率测量工作变得相对简单。
” 因为飞秒光束的复杂性与重要性，在光学时钟的组件中，其体积也比较大。
然而此次公布的 紧凑型自动激光频率梳系统，大小仅22厘米×14.2厘米，重约22公斤，基于光纤原理制成，因此它可以被安装进卫星，并且可以经受在离开地球时极端的加速度产生的力和温度变化的影响。
更重要的是，它的功耗低于70瓦，足以满足卫星设备的要求。
时间与卫星定位更精准 提升时间精度与卫星定位有什么关系呢？方占军解释说：“卫星定位导航与无线电定位导航的原理是一样的，即通过时间测量实现几何距离测量，时间测量的精度也就决定了定位导航的精度。
” 一般来说，现在的卫星导航定位系统中都会安装时钟，这些时钟的稳定度决定了定位导航系统的时间测量精度，从而决定了定位导航的精度。
目前导航卫星上使用的是铷原子钟和铯原子钟。
“铷钟和铯钟都属于微波原子钟，其天稳定度在10-14~10-15，它限制了卫星定位的精度在米的量级。
如果未来用更高稳定度的光钟来替代现在使用的铷钟和铯钟，有可能将卫星定位导航的 精度提高到厘米量级。
”方占军说，“必须说明的是，要实现厘米量级的定位导航，仅仅在卫星上放置高稳定度的星载光钟是不够的，还需要有更高准确度的星历参数，更精确的电离层、对流层时间延迟修正模型，更精确的星载原子钟校准同步技术等。
” 目前，据不完全统计，我国共有8家单位研制7种不同类型的10台光钟。
其中在单离子囚禁光钟方向上，中国科学院武汉物理数学研究所正在开展钙（Ca+）离子光钟和铝（Al+）离子光钟研究，华中科技大学正在开展铝（Al+）离子光钟研究；在冷原子光晶格钟方向上，中国计量科学研究院和中科院国家守时中心正在开展锶（Sr）原子光晶格钟研究，华东师范大学和中科院武汉物数所正在开展镱（Yb）原子光晶格钟研究。
2012年中科院武汉物数所完成国内第一台钙（Ca+）离子光钟研制，绝对频率测量数据被CCTF接收，目前的频率不确定度为7×10-17。
2015年中国计量科学研究院完成国内第一台锶（Sr）原子光晶格钟研制，绝对频率测量不确定度被CCTF接收，频率不确定度为2.3×10-16。
“不过，目前我国光钟研究和世界先进水平还有很大差距。
从2005年开始，光钟研究先后得 到了国家科技部‘973’计划、科技支撑计划、自然基金委重大研究计划和2016年开始的国家重点研发专项的支持。
”方占军表示。
1秒钟的变迁 虽然在日常生活中，人们对于多一秒或少一秒、早一分钟或晚一分钟的感觉并不强烈，但精准的时间不仅可以实现更高准确度的世界协调时（UTC），而且由于光钟是目前测量准确度最高的物理学实验装置，还可用于检验诸如引力红移等基本物理理论的正确性和基本物理常数是否随时间变化。
此外，在相对论中的大地测量领域，科学家通过测量放置在不同地方的两个高准度光钟的频率差，计算得知两地的地球引力势差和海拔高度差，未来实现对地球引力势变化的高精度监测。
不过，在光学时钟的研究过程中，科研人员不仅需要解决飞秒光梳技术难题，还需要解决原子操控、精密激光频率控制、超高真空、精密恒温隔振等关键技术。
方占军表示：“这些都是系统装置，且相对复杂，技术难度较大。
” 实际上，在光学时钟之前，人类经历了几次对于时间认知的提升。
19世纪20年代，法国科学家将秒长定义为基于地球自转周期的平太阳秒，1秒是1个平太阳日的1/86400。
这一关于1秒钟的定义一直沿用到1960年。
“当时天文观测发现，地球围绕太阳的公转运动比地球的自转运动更稳定，平太阳秒被基于地球公转周期导出的历书秒所替代，1秒是1回归年的1/31556925.9747。
”方占军说。
1967年，关于时间的定义被原子钟再次刷新，更为精确的原子秒是基于铯原子中电子能级间的微波跃迁周期来定义，即1秒等于铯133原子中电子基态超精细能级间跃迁的9192631770个周期所持续的时间。
“从平太阳秒到天文秒，再到原子秒，秒长定义所依赖的周期运动的频率从10-5赫兹和10-8赫兹提高到10-10赫兹，时间测量的分辨率大幅提高，秒长定义的复现准确度也相应提高。
未来的光钟使用原子中电子能级间的光频跃迁周期来定义秒，其周期运动的频率一般在1014~1015赫兹量级，秒长定义的复现准确度会进一步提高。
”方占军表示。
读心有术 给二胎妈妈多点关怀 二胎时代的来临，关于如何处理大宝的心理问题受到了很多家庭的重视，除此之外，二胎对父母的情绪，尤其是母亲的情绪也是重要挑战。
怀胎十月很辛苦，照顾婴儿和大宝很疲倦，还有两个孩子教育的困扰，经济压力也显著增加，重压之下，母亲有可能一不小心就情绪崩溃。
据媒体调查，广东省妇幼保健院一位心理医生2016年共接待超过200人次二孩妈妈咨询心理问题。
医生表示，二孩妈妈们的心理问题，最常见的是产后抑郁，其次是焦虑。
主要原因，一方面是二胎的高龄孕妇身心恢复本来就比较困难，而且平衡孩子之间的矛盾，需要花费更多精力，另外，工作和养育两个孩子的时间冲突增加，夫妻之间、与长辈之间的关系也时常面临紧张的状况。
要缓解母亲的情绪问题，夫妻之间首先就需要在生育第二个孩子之前，认真思考一些问题，做好一定的心理准备。
不要把养育 孩子当成一种负担。
随着家庭工作量的剧增，还 要必须制定好原则，做好工作的 分工，并确定各种事情的负责人， 不能把所有孩子的事情都交给妈 妈去完成。
例如，照顾孩子的生活起居、陪孩子 玩耍、教孩子学习、周末陪伴孩子，谁负责就由 谁决定，以减少因为小事争吵的几率。
其中，爸爸的角色显得更为
重要，尤其需 要尽快和大宝建立更亲密的关系，以便能替代 妈妈来照顾大宝。
比如多陪大宝玩耍，日常在 家里，也可以多照顾孩子的起居生活，给孩子 讲故事。
当妈妈不能照顾大宝时，爸爸能及时 顶上，而大宝也能迅速接受。
此外，爸爸从内心 体贴并且时常关心妈妈，也是帮助妈妈减少或 者克服情绪问题的重要方法。
需要强调的是，当母亲因为二孩的到来， 过
度付出，透支时间和精力，她的不快乐会直 接影响孩子得不到快乐。
事实上，一个母亲的 快乐，决定着一个家庭的幸福指数。
因此，妈妈 再忙也不要忘记关爱自己，首先让自己快乐起 来，明白这是孩子健康成长的需要。
同时，一个 家庭能给予妈妈最大的理解和支持，包容她不 完
美的地方，或者一时的情绪问题，帮助她逐 渐适应两个孩子的生活以及所带来的压力。
（朱香） 对永生的渴求，是我们人类永远的心结。
但与其追求寿命的延长或者永生，不如让我们在有限的生命里，活得更加健康，更加精彩，更加有意义。
人类能长生不老吗 李兆栋 从2000多年前的秦始皇派徐福携数千童男童女，东渡蓬莱仙山所求的长生不老仙方，到现代的“人体冷冻术”，长生不老或许是人类永恒的话题。
视线回到上世纪50年代，科学家从一位患有宫颈癌的名叫海瑞塔·拉克斯（HenriettaLacks）的女性身上，得到现在全世界的生物医学实验室大概都会用到的细胞系———Hela的故事，这让我们认识到：人类细胞的确能够在体外实验室里获得永生。
20世纪初期，大多数科学家坚信细胞的永生能力。
1912年诺贝尔生理学或医学奖得主、法国外科医生卡雷尔就坚定地认为，人体所有细胞都具有永生能力，只要生长环境和营养成分合适，它们都能无限分裂增殖。
不过，并非所有人都同意这个观点。
1961年，美国解剖学家海佛烈克研究发现，正常人类细胞在体外培养条件下只能分裂大约60次，进而步入衰老期，最终死去，称为“海佛烈克极限”，从而驳斥了卡雷尔“一般正常的细胞具有永生性”的论点。
而“海佛烈克极限”最终与20世纪30年代所发现的染色体端粒联系到一起，为我们揭开“细胞永生”的神秘面纱。
端粒是细胞遗传物质的载体———染色体末端的DNA重复序列形成的一种特殊复杂结构，对染色体保持其结构完整性和稳定性至关重要。
上世纪七八十年代，科学家意识到，由于遗传物质DNA复制机制的特殊性，每经过一轮复制过程，亲代染色体DNA的末端必然因无法得到复制而在子代中丢失，称为“末端复制难题”，而由此必然导致染色体端粒不断变短和染色体的不稳定，进而细胞衰老或死亡。
这就是所谓的细胞衰老“端粒假说”，也解释了前面提到的“海佛烈克极限”问题。
由此看来，端粒似乎成了揭示“海佛烈克极限”和“细胞永生”背后秘密的关键。
1975年到1977年间，美国科学家伊丽莎白·布莱克本发现，端粒DNA是一段由极其简短的DNA序列组成的成百上千的重复序列。
例如，人和小鼠的端粒DNA为TTAGGG的重复序列。
1985年，布莱克本与她的博士生卡罗尔终于找到了参与端粒DNA延伸的端粒酶———谜团最终解开，我们也不禁再一次赞叹 大自然设计之巧妙：端粒酶能够通过精妙的机制合成出端粒DNA序列TTAGGG，添加到染色体的末端，维持端粒DNA的长度，解决了“末端复制难题”。
这一系列科学研究，最终成就了布莱克本、卡罗尔以及他们的合作者、哈佛大学医学院的杰克·绍斯塔克，让他们得以共同分享了2009年的诺贝尔生理学或医学奖。
在正常人体细胞中，端粒酶活性受到相当严密的调控，只有在某些需要不断分裂的细胞当中，比如造血干细胞和生殖细胞，才能检测到端粒酶活性，而分化成熟的细胞一般不需要再进行分裂，端粒酶活性也已丧失。
因此，如果将分化细胞进行体外培养，必然达到“海佛烈克极限”而进入衰老期，最终死去。
因此，癌细胞作为在某种意义上的永生细胞，必然需要突破“海佛烈克极限”，解决“DNA末端复制问题”。
在细胞的癌变过程中，各种抑癌基因的缺失和癌基因的激活，虽然能够给癌细胞这辆赛车松开刹车，加足油门，让它得以飞速前进，但如果每行走一公里，汽车轮胎（细胞DNA）都要磨损的话，它总会有轮胎报废，不能前行的一天。
于是，“邪恶”的癌细胞选择提高端粒酶的表达，重新激活端粒酶活性。
在所有类型的癌细胞当中，大约90%的癌细胞选择了这种策略，Hela细胞也是如此。
对端粒酶的研究，在一定程度上燃起了人 们延长寿命，甚至追求长生不老的热情和希望，以为找到了人类寿命“开关”。
很多以小鼠为对象的研究显示，端粒酶TERT的表达确实能够一定程度上延长它们的寿命，但同时也增加了癌症风险。
多细胞高等动物，包括我们人类，无疑是高度复杂的新陈代谢系统。
“沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春”，当我们过度关注生命过程中的某个分子机制的时候，往往很容易忘记生命活动整体的复杂性，忽略自然界的一些基本法则。
我更相信，经过漫长的生命进化过程，通过与周围的生存环境相互作用，人类的寿命极限早已写入我们的基因当中，形成一个不可分割、牵一发而动全身的整体———要想改变人类的寿命极限，或追求长生不老的话，我们恐怕只能从头来过，重新设计一个全新的基因蓝图，而倘若果真如此，那样的“人”，还属于人类吗？ 也许，对永生的渴求，是我们人类永远的心结。
但与其追求寿命的延长或者永生，不如让我们在有限的生命里，活得更加健康，更加精彩，更加有意义。
正如2000年前，古罗马哲学家塞内卡所说的，“生命如同寓言，其价值不在长短，而在内容”。
如此，当我们年华渐老，行将离去的时候，能坦然地对孩子说：我留给你的，是一个更加美好的世界。
热词 北京光源 “十三五”期间，我国将在北京建设一台高性能的高能同步辐射光源———北京光源，设计亮度及相干度高于世界现有、在建或计划中的光源。
同步辐射光源是指一种利用相对论性电子在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。
它利用X光可以测量各种物质的原子结构。
我国的第一代同步辐射光源以“北京正负电子对撞机”为代表，“合肥光源”是我国的第二代同步辐射光源，我国目前已建成的最先进光源是“上海光源”，它属于第三代同步辐射光源。
中科院高能物理研究所研究员董宇辉在接受媒体采访时解释说，要看到物质里的细节，很重要一点是要有足够的亮度，比如说，打个手电筒看东西，手电筒越亮，看得越清楚。
科学上就是这么回事，分辨率和亮度直接相关。
据介绍，目前全世界相继已建成50多台同步辐射光源，这些光源能为多学科的创新研究提供支撑。
比如在医学领域发挥重大作用，科研人员就借助“上海光源”揭示活体肿瘤和脑血管病的发生和发展机制，为发展重大疾病的早期诊断与治疗提供关键理论基础和技术支撑。
在应用方面，董宇辉解释说，北京光源的应用一是与国家安全密切相关的重大需求、航天材料；二是提供非常高的分辨率，让我们有了解复杂体系、极精细结构的能力，这样就能推动基础科学的进步。
为了进一步提高我国国家安全和工业核心创新能力，以“北京光源”为代表的“第四代同步辐射光源”的建设计划被提上议事日程，已列入国家发展和改革委发布的国家重大科技基础设施建设“十三五”规划，也是中科院与北京市共建怀柔科学城的核心。
该项目预计2018年11月份开工，工期历时约6年，计划耗资48亿元。
冠状皱囊动物 1月31日，中国西北大学地质学系研究员韩健等在陕西南部宽川铺生物群中微型动物化石的研究中，发现了最古老的原始后口动物———冠状皱囊动物。
这种成体仅1毫米的微型动物，被认为代表显生宙最早期的微型人类远祖至亲。
该发现将对人类早期祖先的认知，由距今5.2亿年前推至5.35亿年前，接近显生宙起点，其体积也由“厘米级”推至“毫米级”。
中国科学院院士舒德干表示，如果将澄江动物群中的后口动物大爆发比作一挂燃起的鞭炮的话，“皱囊动物”的发现相当于找到了这挂鞭炮的引线。
据介绍，科学界已有共识，地球上所有动物共同构成了在亲缘上彼此关联的动物界或动物谱系树。
动物界中数以亿计的古今成员依其谱系演化关系可以归并为基础动物、原口动物、后口动物三个亚界。
其中，人类是后口动物亚界的一员，其起源演化受到学术界特别关注。
韩健研究小组运用酸蚀法、显微电镜、显微CT等技术对距今5.35亿年的陕南宽川铺生物群中微型动物化石进行深入研究，发现了毫米级的原始后口动物———冠状皱囊动物。
这种动物呈椭球形，成体大小约1毫米左右，腹面具有可伸缩的环状口部，表面有4对体锥，却无尾部和肛门。
最重要的是，它出现了被认为是鳃裂构造雏型的成对排水鳃孔。
所有特征显示，这种最古老、最原始的后口动物，很可能就是科学界期盼已久的后口动物亚界的一个根，对深入探讨两侧对称动物的躯体构型起源具有重大意义。
此次在陕南宽川铺生物群中微型动物化石的研究发现，开启了毫米级微型后口动物始祖研究的新篇章。
（北绛整理）
3 科学家们对于精准时间的追求从未停止，目前世界上最准的时钟当属光学时钟。
虽然早有研究人员提出将光学时钟应用到卫星上，以提升卫星定位的准确程度，但如何保持光学时钟在太空中与地球上一样稳定发挥，一直是争论的焦点。
光学时钟“升天”助力精准导航 本报记者袁一雪 1小时由60分钟组成，1分钟由60秒组成，那么1秒钟有多长？它是时钟上秒针的一格，也是电子时钟上数字的跳跃，但是1秒钟到底是多久，恐怕并没有多少人知道，也没有多少人关心。
但科学家们对于精准时间的追求从未停止，目前世界上最准的时钟当属光学时钟。
虽然早有研究人员提出将光学时钟应用到卫星上，以提升卫星定位的准确程度，但如何保持光学时钟在太空中与地球上一样稳定发挥，一直是争论的焦点。
关键部件或将光学时钟送入太空 近日，在美国光学学会颇具影响力的学术研究期刊Optica上，研究人员公布了一种紧凑型自动激光频率梳系统。
它是光学时钟的一个重要组成部分，因为它们像齿轮一样，将光学时钟较快地振荡分解成较低的频率，并连接到一个基于微波的参考原子钟。
换言之，频率梳可以精确地测量光学震荡并用于获得时间。
不过，要想更好地了解这项研究的重要性，首先要清楚光学时钟的原理。
目前，光学时钟分为单离子囚禁光钟和冷原子光晶格钟两大类。
不论哪种光学时钟，都需要在超高真空环境下，采用激光冷却技术对离子或原子进行减速、冷却，并最终实现磁光阱“囚禁”，随后采用离子阱或光晶格技术实现对离子或原子进行“长期囚禁”，并用激光器对其进行锁定，最终采用飞秒光梳技术实现光学频率和微波频率的相干链接，也就是前文提到的新技术。
简单来说，从形状上看，飞秒光梳很像一把“梳子”，当它被锁模激光器锁定后，便成为了一把可以测量光频率的尺子，每个梳齿即是这把光尺的刻度。
光频率梳把光频测量转换成一系列的射频测量，是实现光钟和光频精密测量的一次革命。
中国计量科学研究院时间频率计量研究所所长方占军在接受《中国科学报》记者采访时解释道：“飞秒激光光学频率梳是光钟研究的关键技术之
一，它实现了光学频率和微波频率以及不同光学频率之间的相干链接，使得原来极其复杂艰巨的绝对光学频率测量工作变得相对简单。
” 因为飞秒光束的复杂性与重要性，在光学时钟的组件中，其体积也比较大。
然而此次公布的 紧凑型自动激光频率梳系统，大小仅22厘米×14.2厘米，重约22公斤，基于光纤原理制成，因此它可以被安装进卫星，并且可以经受在离开地球时极端的加速度产生的力和温度变化的影响。
更重要的是，它的功耗低于70瓦，足以满足卫星设备的要求。
时间与卫星定位更精准 提升时间精度与卫星定位有什么关系呢？方占军解释说：“卫星定位导航与无线电定位导航的原理是一样的，即通过时间测量实现几何距离测量，时间测量的精度也就决定了定位导航的精度。
” 一般来说，现在的卫星导航定位系统中都会安装时钟，这些时钟的稳定度决定了定位导航系统的时间测量精度，从而决定了定位导航的精度。
目前导航卫星上使用的是铷原子钟和铯原子钟。
“铷钟和铯钟都属于微波原子钟，其天稳定度在10-14~10-15，它限制了卫星定位的精度在米的量级。
如果未来用更高稳定度的光钟来替代现在使用的铷钟和铯钟，有可能将卫星定位导航的 精度提高到厘米量级。
”方占军说，“必须说明的是，要实现厘米量级的定位导航，仅仅在卫星上放置高稳定度的星载光钟是不够的，还需要有更高准确度的星历参数，更精确的电离层、对流层时间延迟修正模型，更精确的星载原子钟校准同步技术等。
” 目前，据不完全统计，我国共有8家单位研制7种不同类型的10台光钟。
其中在单离子囚禁光钟方向上，中国科学院武汉物理数学研究所正在开展钙（Ca+）离子光钟和铝（Al+）离子光钟研究，华中科技大学正在开展铝（Al+）离子光钟研究；在冷原子光晶格钟方向上，中国计量科学研究院和中科院国家守时中心正在开展锶（Sr）原子光晶格钟研究，华东师范大学和中科院武汉物数所正在开展镱（Yb）原子光晶格钟研究。
2012年中科院武汉物数所完成国内第一台钙（Ca+）离子光钟研制，绝对频率测量数据被CCTF接收，目前的频率不确定度为7×10-17。
2015年中国计量科学研究院完成国内第一台锶（Sr）原子光晶格钟研制，绝对频率测量不确定度被CCTF接收，频率不确定度为2.3×10-16。
“不过，目前我国光钟研究和世界先进水平还有很大差距。
从2005年开始，光钟研究先后得 到了国家科技部‘973’计划、科技支撑计划、自然基金委重大研究计划和2016年开始的国家重点研发专项的支持。
”方占军表示。
1秒钟的变迁 虽然在日常生活中，人们对于多一秒或少一秒、早一分钟或晚一分钟的感觉并不强烈，但精准的时间不仅可以实现更高准确度的世界协调时（UTC），而且由于光钟是目前测量准确度最高的物理学实验装置，还可用于检验诸如引力红移等基本物理理论的正确性和基本物理常数是否随时间变化。
此外，在相对论中的大地测量领域，科学家通过测量放置在不同地方的两个高准度光钟的频率差，计算得知两地的地球引力势差和海拔高度差，未来实现对地球引力势变化的高精度监测。
不过，在光学时钟的研究过程中，科研人员不仅需要解决飞秒光梳技术难题，还需要解决原子操控、精密激光频率控制、超高真空、精密恒温隔振等关键技术。
方占军表示：“这些都是系统装置，且相对复杂，技术难度较大。
” 实际上，在光学时钟之前，人类经历了几次对于时间认知的提升。
19世纪20年代，法国科学家将秒长定义为基于地球自转周期的平太阳秒，1秒是1个平太阳日的1/86400。
这一关于1秒钟的定义一直沿用到1960年。
“当时天文观测发现，地球围绕太阳的公转运动比地球的自转运动更稳定，平太阳秒被基于地球公转周期导出的历书秒所替代，1秒是1回归年的1/31556925.9747。
”方占军说。
1967年，关于时间的定义被原子钟再次刷新，更为精确的原子秒是基于铯原子中电子能级间的微波跃迁周期来定义，即1秒等于铯133原子中电子基态超精细能级间跃迁的9192631770个周期所持续的时间。
“从平太阳秒到天文秒，再到原子秒，秒长定义所依赖的周期运动的频率从10-5赫兹和10-8赫兹提高到10-10赫兹，时间测量的分辨率大幅提高，秒长定义的复现准确度也相应提高。
未来的光钟使用原子中电子能级间的光频跃迁周期来定义秒，其周期运动的频率一般在1014~1015赫兹量级，秒长定义的复现准确度会进一步提高。
”方占军表示。
读心有术 给二胎妈妈多点关怀 二胎时代的来临，关于如何处理大宝的心理问题受到了很多家庭的重视，除此之外，二胎对父母的情绪，尤其是母亲的情绪也是重要挑战。
怀胎十月很辛苦，照顾婴儿和大宝很疲倦，还有两个孩子教育的困扰，经济压力也显著增加，重压之下，母亲有可能一不小心就情绪崩溃。
据媒体调查，广东省妇幼保健院一位心理医生2016年共接待超过200人次二孩妈妈咨询心理问题。
医生表示，二孩妈妈们的心理问题，最常见的是产后抑郁，其次是焦虑。
主要原因，一方面是二胎的高龄孕妇身心恢复本来就比较困难，而且平衡孩子之间的矛盾，需要花费更多精力，另外，工作和养育两个孩子的时间冲突增加，夫妻之间、与长辈之间的关系也时常面临紧张的状况。
要缓解母亲的情绪问题，夫妻之间首先就需要在生育第二个孩子之前，认真思考一些问题，做好一定的心理准备。
不要把养育 孩子当成一种负担。
随着家庭工作量的剧增，还 要必须制定好原则，做好工作的 分工，并确定各种事情的负责人， 不能把所有孩子的事情都交给妈 妈去完成。
例如，照顾孩子的生活起居、陪孩子 玩耍、教孩子学习、周末陪伴孩子，谁负责就由 谁决定，以减少因为小事争吵的几率。
其中，爸爸的角色显得更为
重要，尤其需 要尽快和大宝建立更亲密的关系，以便能替代 妈妈来照顾大宝。
比如多陪大宝玩耍，日常在 家里，也可以多照顾孩子的起居生活，给孩子 讲故事。
当妈妈不能照顾大宝时，爸爸能及时 顶上，而大宝也能迅速接受。
此外，爸爸从内心 体贴并且时常关心妈妈，也是帮助妈妈减少或 者克服情绪问题的重要方法。
需要强调的是，当母亲因为二孩的到来， 过
度付出，透支时间和精力，她的不快乐会直 接影响孩子得不到快乐。
事实上，一个母亲的 快乐，决定着一个家庭的幸福指数。
因此，妈妈 再忙也不要忘记关爱自己，首先让自己快乐起 来，明白这是孩子健康成长的需要。
同时，一个 家庭能给予妈妈最大的理解和支持，包容她不 完
美的地方，或者一时的情绪问题，帮助她逐 渐适应两个孩子的生活以及所带来的压力。
（朱香） 对永生的渴求，是我们人类永远的心结。
但与其追求寿命的延长或者永生，不如让我们在有限的生命里，活得更加健康，更加精彩，更加有意义。
人类能长生不老吗 李兆栋 从2000多年前的秦始皇派徐福携数千童男童女，东渡蓬莱仙山所求的长生不老仙方，到现代的“人体冷冻术”，长生不老或许是人类永恒的话题。
视线回到上世纪50年代，科学家从一位患有宫颈癌的名叫海瑞塔·拉克斯（HenriettaLacks）的女性身上，得到现在全世界的生物医学实验室大概都会用到的细胞系———Hela的故事，这让我们认识到：人类细胞的确能够在体外实验室里获得永生。
20世纪初期，大多数科学家坚信细胞的永生能力。
1912年诺贝尔生理学或医学奖得主、法国外科医生卡雷尔就坚定地认为，人体所有细胞都具有永生能力，只要生长环境和营养成分合适，它们都能无限分裂增殖。
不过，并非所有人都同意这个观点。
1961年，美国解剖学家海佛烈克研究发现，正常人类细胞在体外培养条件下只能分裂大约60次，进而步入衰老期，最终死去，称为“海佛烈克极限”，从而驳斥了卡雷尔“一般正常的细胞具有永生性”的论点。
而“海佛烈克极限”最终与20世纪30年代所发现的染色体端粒联系到一起，为我们揭开“细胞永生”的神秘面纱。
端粒是细胞遗传物质的载体———染色体末端的DNA重复序列形成的一种特殊复杂结构，对染色体保持其结构完整性和稳定性至关重要。
上世纪七八十年代，科学家意识到，由于遗传物质DNA复制机制的特殊性，每经过一轮复制过程，亲代染色体DNA的末端必然因无法得到复制而在子代中丢失，称为“末端复制难题”，而由此必然导致染色体端粒不断变短和染色体的不稳定，进而细胞衰老或死亡。
这就是所谓的细胞衰老“端粒假说”，也解释了前面提到的“海佛烈克极限”问题。
由此看来，端粒似乎成了揭示“海佛烈克极限”和“细胞永生”背后秘密的关键。
1975年到1977年间，美国科学家伊丽莎白·布莱克本发现，端粒DNA是一段由极其简短的DNA序列组成的成百上千的重复序列。
例如，人和小鼠的端粒DNA为TTAGGG的重复序列。
1985年，布莱克本与她的博士生卡罗尔终于找到了参与端粒DNA延伸的端粒酶———谜团最终解开，我们也不禁再一次赞叹 大自然设计之巧妙：端粒酶能够通过精妙的机制合成出端粒DNA序列TTAGGG，添加到染色体的末端，维持端粒DNA的长度，解决了“末端复制难题”。
这一系列科学研究，最终成就了布莱克本、卡罗尔以及他们的合作者、哈佛大学医学院的杰克·绍斯塔克，让他们得以共同分享了2009年的诺贝尔生理学或医学奖。
在正常人体细胞中，端粒酶活性受到相当严密的调控，只有在某些需要不断分裂的细胞当中，比如造血干细胞和生殖细胞，才能检测到端粒酶活性，而分化成熟的细胞一般不需要再进行分裂，端粒酶活性也已丧失。
因此，如果将分化细胞进行体外培养，必然达到“海佛烈克极限”而进入衰老期，最终死去。
因此，癌细胞作为在某种意义上的永生细胞，必然需要突破“海佛烈克极限”，解决“DNA末端复制问题”。
在细胞的癌变过程中，各种抑癌基因的缺失和癌基因的激活，虽然能够给癌细胞这辆赛车松开刹车，加足油门，让它得以飞速前进，但如果每行走一公里，汽车轮胎（细胞DNA）都要磨损的话，它总会有轮胎报废，不能前行的一天。
于是，“邪恶”的癌细胞选择提高端粒酶的表达，重新激活端粒酶活性。
在所有类型的癌细胞当中，大约90%的癌细胞选择了这种策略，Hela细胞也是如此。
对端粒酶的研究，在一定程度上燃起了人 们延长寿命，甚至追求长生不老的热情和希望，以为找到了人类寿命“开关”。
很多以小鼠为对象的研究显示，端粒酶TERT的表达确实能够一定程度上延长它们的寿命，但同时也增加了癌症风险。
多细胞高等动物，包括我们人类，无疑是高度复杂的新陈代谢系统。
“沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春”，当我们过度关注生命过程中的某个分子机制的时候，往往很容易忘记生命活动整体的复杂性，忽略自然界的一些基本法则。
我更相信，经过漫长的生命进化过程，通过与周围的生存环境相互作用，人类的寿命极限早已写入我们的基因当中，形成一个不可分割、牵一发而动全身的整体———要想改变人类的寿命极限，或追求长生不老的话，我们恐怕只能从头来过，重新设计一个全新的基因蓝图，而倘若果真如此，那样的“人”，还属于人类吗？ 也许，对永生的渴求，是我们人类永远的心结。
但与其追求寿命的延长或者永生，不如让我们在有限的生命里，活得更加健康，更加精彩，更加有意义。
正如2000年前，古罗马哲学家塞内卡所说的，“生命如同寓言，其价值不在长短，而在内容”。
如此，当我们年华渐老，行将离去的时候，能坦然地对孩子说：我留给你的，是一个更加美好的世界。
热词 北京光源 “十三五”期间，我国将在北京建设一台高性能的高能同步辐射光源———北京光源，设计亮度及相干度高于世界现有、在建或计划中的光源。
同步辐射光源是指一种利用相对论性电子在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。
它利用X光可以测量各种物质的原子结构。
我国的第一代同步辐射光源以“北京正负电子对撞机”为代表，“合肥光源”是我国的第二代同步辐射光源，我国目前已建成的最先进光源是“上海光源”，它属于第三代同步辐射光源。
中科院高能物理研究所研究员董宇辉在接受媒体采访时解释说，要看到物质里的细节，很重要一点是要有足够的亮度，比如说，打个手电筒看东西，手电筒越亮，看得越清楚。
科学上就是这么回事，分辨率和亮度直接相关。
据介绍，目前全世界相继已建成50多台同步辐射光源，这些光源能为多学科的创新研究提供支撑。
比如在医学领域发挥重大作用，科研人员就借助“上海光源”揭示活体肿瘤和脑血管病的发生和发展机制，为发展重大疾病的早期诊断与治疗提供关键理论基础和技术支撑。
在应用方面，董宇辉解释说，北京光源的应用一是与国家安全密切相关的重大需求、航天材料；二是提供非常高的分辨率，让我们有了解复杂体系、极精细结构的能力，这样就能推动基础科学的进步。
为了进一步提高我国国家安全和工业核心创新能力，以“北京光源”为代表的“第四代同步辐射光源”的建设计划被提上议事日程，已列入国家发展和改革委发布的国家重大科技基础设施建设“十三五”规划，也是中科院与北京市共建怀柔科学城的核心。
该项目预计2018年11月份开工，工期历时约6年，计划耗资48亿元。
冠状皱囊动物 1月31日，中国西北大学地质学系研究员韩健等在陕西南部宽川铺生物群中微型动物化石的研究中，发现了最古老的原始后口动物———冠状皱囊动物。
这种成体仅1毫米的微型动物，被认为代表显生宙最早期的微型人类远祖至亲。
该发现将对人类早期祖先的认知，由距今5.2亿年前推至5.35亿年前，接近显生宙起点，其体积也由“厘米级”推至“毫米级”。
中国科学院院士舒德干表示，如果将澄江动物群中的后口动物大爆发比作一挂燃起的鞭炮的话，“皱囊动物”的发现相当于找到了这挂鞭炮的引线。
据介绍，科学界已有共识，地球上所有动物共同构成了在亲缘上彼此关联的动物界或动物谱系树。
动物界中数以亿计的古今成员依其谱系演化关系可以归并为基础动物、原口动物、后口动物三个亚界。
其中，人类是后口动物亚界的一员，其起源演化受到学术界特别关注。
韩健研究小组运用酸蚀法、显微电镜、显微CT等技术对距今5.35亿年的陕南宽川铺生物群中微型动物化石进行深入研究，发现了毫米级的原始后口动物———冠状皱囊动物。
这种动物呈椭球形，成体大小约1毫米左右，腹面具有可伸缩的环状口部，表面有4对体锥，却无尾部和肛门。
最重要的是，它出现了被认为是鳃裂构造雏型的成对排水鳃孔。
所有特征显示，这种最古老、最原始的后口动物，很可能就是科学界期盼已久的后口动物亚界的一个根，对深入探讨两侧对称动物的躯体构型起源具有重大意义。
此次在陕南宽川铺生物群中微型动物化石的研究发现，开启了毫米级微型后口动物始祖研究的新篇章。
（北绛整理）
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