高精度时间频率是国家战略资源，事关国家安全和经济社会发展。张首刚勉励团队成员：“‘国家人’要做好‘国家事’，‘国家队’要担起‘国家责’。”
“张老师要求我们以国家标准时间产生的自主可控与性能提升为己任，以建设安全可靠的高精度国家授时系统为目标，支撑我国经济社会高质量发展。”张首刚团队成员、国家授时中心科研人员孙富宇说。
经过近20年的埋头苦干，张首刚建立起的国家授时中心量子频标研究室已拥有近百名中青年科研人员，并发展成为中科院重点实验室。除了世界首款光抽运小铯钟产品，他还带领团队自主研制了国际先进的基准型铯原子喷泉钟以及7种不同应用类型的新型原子钟。
以团队研制的2台具有独立知识产权的冷原子铯喷泉钟为例，其在国际上第二个实现了超高稳定的光生微波源，稳定度和不确定度性能达到世界先进水平，实现了“北京时间”自主校准，确保特殊时期国家标准时间的准确性，真正“守住了国家时间”。
近20年，张首刚团队始终面向国家重大需求和经济主战场，致力于时频领域科技攻关和创新——
提出并建成了多技术融合的世界时自主测量与服务系统，保障了“嫦娥五号”“天问一号”等任务执行，使我国摆脱了长期对国外世界时数据的依赖；
主持研发了性能国际领先、体积最小的芯片原子钟，打破国外垄断，装备于卫星导航设备、通信终端；
建议的“空间站高精度时频科学实验系统”、“十三五”国家重大科技基础设施“高精度地基授时系统”项目获批并主持实施；
建成国际首个10皮秒（即一万亿分之一秒）级精度的千公里实地光纤时间传递系统，奠定了我国天地授时技术融合基础。
为国家高质量发展贡献“时间”力量
近年来，国家授时中心为什么会源源不断地产生创新成果？“我觉得一方面在于我们制定了一系列鼓励和支持科技创新的制度和措施，带动科研人员聚焦主责主业，面向世界科技前沿和国家重大需求，甘坐冷板凳，做好科学研究。另一方面，是我们加强了人才队伍建设，组织了成建制的科研团队，围绕‘卡脖子’问题进行集中科技攻关。”国家授时中心科技处处长任晓乾如是说。
前不久，张首刚领衔研制的中国空间站梦天实验舱“高精度时频科学实验系统”已运抵海南文昌航天发射场，这将成为空间运行的最高精度时频信号产生和传递系统。
构建空间站高精度时频科学实验系统，是张首刚团队打造的又一面“中国大钟”。“空间高精度时间频率对科学研究和工程应用意义重大，可利用空间微重力环境和航天员照料等条件，实现高精度时间频率空间产生和空地传递系统，为相关精密测量物理提供研究平台，为相关工程技术应用提供高精度时频信号。”张首刚说。
