X射线自由电子激光是一种基于电子直线加速器的大型科学研究装置，可以产生超高亮度、超短脉冲、波长可调的相干X射线辐射，在物理、化学、材料、生命科学等诸多领域都有非常广泛和极为重要的应用。文章介绍了X射线自由电子激光的基本原理、运行模式、发展历程、国内外X射线自由电子激光大科学装置的发展态势以及近年来我国X射线自由电子激光装置的现状。

具有超高亮度、超短脉冲、全相干特性的X射线自由电子激光(X-ray Free Electron Lasers，XFELs)的出现为超快时间研究与超微结构探索带来新的机遇，使得获取单分子、单颗粒原子分辨率图像及电影成为可能。随着德国FLASH、意大利FERMI、美国LCLS以及日本SACLA等装置的建成与投入使用，X射线自由电子激光已经进入了快速发展的阶段，一系列物理、化学、生物、材料科学领域的前沿研究成果不断涌现。为突破实验技术、工程设备及软件算法上的技术壁垒，相关科研机构通过国际合作，拟实现纳米颗粒、细菌、细胞、病毒、团簇及生物学大分子等单颗粒的原子分辨率成像。文章将聚焦单颗粒成像的发展历史、科学意义、研究背景、研究目标、研究规划、研究现状及世界各国的布局，并展望单颗粒成像未来的发展。

在过去的十多年中，X射线自由电子激光器(X-ray Free Electron Laser，XFEL)的成功研制和快速发展，极大地推动了超快X射线光谱学实验技术的发展，并且在物理、化学和生物科学等不同研究领域获得了广泛的应用。通过飞秒激光脉冲对样品的激发，X射线可以在不同时间尺度下，跟踪固态、液态和气态等各种情况下样品的微观结构动力学过程。X射线吸收和发射光谱，衍射和散射是探测激光诱导结构变化的典型工具。文章将介绍近年来飞秒X射线技术的发展，及其在化学与能源材料领域的应用。相信随着上海X射线自由电子激光器的建成，将使得飞秒X射线技术在更多的科学领域发挥作用。

忆阻器是一种由两个端子和一个导电通道组成的电子元件，其电阻可以通过施加的电压或电流操作进行调节。因此，该器件是一种具有“记忆”能力的电阻，并可应用于存储和类脑计算等领域。华裔科学家蔡少棠在1971 年首先提出了忆阻器的概念。他指出除了电阻器、电感器和电容器之外，还应该存在第四种基本电路元件，即忆阻器。2008 年，惠普实验室首次从实验上建立了忆阻器的概念与固态电子器件的联系，证实了蔡少棠的观点。随后，研究者们在一些其他类型的两端存储器(包括相变存储器和浮栅型存储器等)中观察到了忆阻现象。在存储器领域，这类器件拥有超快的开关速度、超高的擦写次数、较低的功耗以及高开关比等性能优势，是下一代存储元件的重要候选者之一。除此之外，由于忆阻器的工作模式与生物体中的神经元突触类似，并能够以交叉点的结构形成阵列，从而实现超高的集成密度，在大规模并行的神经形态计算领域中也有着重要的应用前景。

文章利用三色激励值和音色明亮度对二胡高低把位的音色一致性进行了定量分析，提出了一种可能的改善方案。其核心就是，利用空心琴杆和封闭琴桶，形成耦合程度可调的、一个亥姆霍茨谐振腔和一个类似竖笛的管状谐振腔的组合。测量了改造前后二胡的音色变化，并提出了进一步研究的建议。

人类之所以能够发展成高等智慧生命，能够使用甚至发明工具，是其中最为重要的因素。人类的早期历史，根据使用工具的不同，可以划分为石器时代、青铜时代、铁器时代等，工具的耐用程度越来越高，使用的范围越来越广，制作的工艺也越来越难。从第一个超导体 ——汞的发现开始，到如今超导研究史已有百余年，除了常规金属合金超导体之外，铜氧化物高温超导和铁基高温超导是非常重要的两个时期。如果把1979 年非常规超导体发现之前的金属合金超导体当做超导史上的“金石时代”，那么铜氧化物高温超导研究就可以当做超导史上的“黑铜时代” (注：铜基超导材料多为黑色)，铁基超导体研究就是超导史上的“白铁时代” (注：纯铁单质为银白色，部分铁基超导母体也是银白色)。