强场亚周期光脉冲的产生是未来激光光源发展所追求的先进内容之一，其不仅标志了超快激光技术的前进方向，并且将开启新型强场光与物质相互作用研究的大门。作为当前强场物理研究的一个重要课题——阿秒脉冲技术，强场亚周期光脉冲的出现将带给它新的发展机遇。强场亚周期光脉冲不仅可以直接产生极紫外波段孤立阿秒脉冲，而且其光电场的可裁剪性能够用来优化阿秒脉冲的产生。然而，亚周期光脉冲对应的超宽带光谱，使强场亚周期光脉冲的产生面临很大的挑战性。将多个中心波长不同的少周期超短脉冲进行合并的光场相干合成技术是实现强场亚周期光脉冲的有效技术。文章将介绍亚周期光脉冲的研究进展，着重描述基于光场相干合成技术的强场亚周期光脉冲产生方法。

超短超强激光驱动固体介质产生高次谐波辐射受到了人们越来越多的关注。固体高次谐波产生于亚光周期电子运动，它提供了在极短时间尺度上研究光与固体材料高阶非线性相互作用的全新视角。与原子分子相比，组成固体材料的原子晶格具有平移对称性，因此固体高次谐波会呈现出特有的规律。相较于块体材料，二维材料独特的电光特性可以为高次谐波产生带来全新的特点，文章重点介绍几种二维材料高次谐波及其在光波电子学方面的研究进展。

强场超快激光与自然界四种物态(气体、固体、液体、等离子体)的物质非线性相互作用，均可辐射出光子能量为基频光几十甚至上百倍的电磁波，即高次谐波。高次谐波是强场物理领域一个非常重要的研究方向，是阿秒科学的基石。目前，气体、固体和等离子体高次谐波的研究已比较深入，其产生的实验条件和相关的物理机制较为清楚，而液体高次谐波的发展较为缓慢。由于液体体系的复杂性，实验和理论研究都具有很大的挑战性。文章将回顾液体高次谐波领域的实验进展，并从统计学的角度出发，介绍作者在相关物理机制的理论探索方面的结果，展望液体高次谐波领域未来的发展前景。

精密的定时控制在探索前沿科学过程中不可或缺，它是先进科学探测装置在极限条件下高性能工作的重要保障。阿秒精度的定时控制技术，为科学探测装置实现更精细、更快速、更高能量、更高分辨率的观测提供了有力的技术支撑。文章介绍阿秒抖动的光学主时钟发生器，阿秒精度的定时信号向光学、无线电信号源的分发技术，以及长链路的高精度时间误差补偿技术的科学原理，并介绍了这些前沿技术在X射线自由电子激光器、超强超短激光装置、大规模射电望远镜阵列中的应用。

声波是在弹性介质中传播的经典机械波。当声波在物体表面发生反射、折射、散射等效应时，会与物体产生动量与能量的交换。这种交换在宏观上表现为声波对物体施加力的作用，称为声辐射力，瑞利和朗之万两位科学家正是声辐射力的最早发现者。经过一百多年的探索，声辐射力的基本理论和研究方法已经得到极大的丰富和发展，成为声学的前沿与热点问题。与此同时，在生物医学、材料科学、纳米科学等领域，基于声辐射力的无损精准操控技术正受到越来越多的关注，展现出巨大的应用前景。

黑体辐射是近代物理史上一只会下金蛋的鹅，是近代物理的摇篮。黑体辐射研究的意义还在于这是唯一一个涉及c，k，h三个普适常数的物理情景。黑体辐射谱抗测量误差的特性带来了辐射标准和绝对温度参照，谱分布公式对模型的不敏感则使得黑体辐射成为独特的物理研究母题。黑体辐射谱分布公式，普朗克多角度推导过，德拜推导过，艾伦菲斯特推导过，劳厄推导过，洛伦兹和庞加莱深入讨论过，泡利推导过，玻色推导过，爱因斯坦在20多年的时间里多角度推导过且产出最为丰硕，近代还有从相对论角度的推导，每一个角度的推导都带来了物理学的新内容，这包括量子力学、固体量子论、受激辐射、量子统计、相对论统计，等等。认真回顾黑体辐射研究的历史细节，考察其中的思想概念演化，不啻于体验一次教科书式的学(做)物理之旅，比如也可以尝试给出能量局域分立化的简单新证明。

当今信息爆炸的时代得益于信息存储技术的快速发展。磁存储是当今的主流信息存储技术之一，存储了全球大约70%的数据。在以机械硬盘为代表的磁存储器中，自旋向上和向下的反平行排列的磁状态被用来代表二进制数据比特“0”和“1”。机械硬盘的盘面就分布了高密度的不同取向的磁畴，通过悬浮在盘面上读头的高速机械转动来实现数据的读写。现如今，我们花几百块钱就可以买到一个2.5英寸大小的2 Tb容量的机械硬盘，即该硬盘中可以存储2 万亿个数据比特(磁畴状态)。然而，受限于硬盘中采用机械运动来实现数据寻址的方式，硬盘存储器的速度较慢，这无疑制约了其进一步发展。如今，探索新型磁材料及结构，构筑高速度存储器已经成为各国材料信息领域的研究重点。

1802年，年轻的德国数学家高斯(Carl Friedrich Gauss)提出了一种让未来火星人知道我们地球人类存在的方法：在西伯利亚森林中开垦一大片土地，种上小麦，然后创造出一种类似毕达哥拉斯定理(译者注：即勾股定理)的图案。大约80年后，Lowell Observatory天文台的创始人，天文学家Percival Lowell支持在火星上发现了运河的观点，他建议在撒哈拉沙漠挖掘我们自己的运河，在运河里装满石油并点燃它们，从而吸引火星居民的注意。