远距离安全量子通信再获突破

远距离安全量子通信再获突破

中国研究人员利用“墨子”号量子科学实验卫星在国际上首次实现超过1000千米距离的无中继量子密钥分发，取得了远距离安全量子通信的重要突破。量子通信通常采用单光子作为物理载体，最为直接的方式是通过光纤或者近地面自由空间信道传输。但是，这两种信道的损耗都随着距离增加而增加，这使得光纤分发量子密钥有一个距离的上限。目前现场点对点分发量子密钥的安全距离是百千米量级。要实现更远距离的量子密钥分发，一个可行的方案是使用可信中继。比如，世界首条量子保密通信京沪干线通过32个中继节点，贯通了全长2000千米的城际光纤量子网络。不过，中继节点的安全仍然需要得到人为保障，否则如果卫星被他方控制，就存在信息泄露风险。现在，研究人员通过对地面望远镜升级，在“墨子”号量子卫星过境时，使其同时与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地面站建立光链路，以每秒2对的速度在地面超过1120千米的两个站之间建立量子纠缠。卫星作为纠缠源，只负责分发纠缠，不掌握密钥的任何信息；而用户间的密钥是通过纠缠直接产生的，不再需要卫星中转。这就保证了即使卫星被他方控制也能够产生安全的密钥。

白发转黑有可能

最近美国的一项研究发现，人类头发变白是自然可逆的，且这种变白和逆转与行为和心理的压力变化密不可分。研究人员对14个志愿者的397个头发样本进行成像和数字化分析，从中提取到323种蛋白质。经过分析发现，与深色头发相比，白发中有67个蛋白上调，主要参与蛋白质合成和氨基酸代谢、抗氧化酶、葡萄糖及脂质代谢过程等；有23个蛋白下调，主要涉及与黑素体生成、分泌及跨膜转运相关的溶酶体蛋白和主要角蛋白等。这表明，白发的代谢变化涉及到多种因素，考虑到代谢途径可被环境和神经内分泌因素迅速而广泛地重塑，那么头发变白意味着至少部分是可逆的。而心理压力可能是头发变白和可逆转的主要原因。

大豆图形结构基因组图谱绘成

中国研究人员对来自世界大豆主产国的2898个大豆种质材料进行了深度重测序和群体结构分析，挑选出26个最具代表性的大豆种质材料，对其进行系统的基因组比较，在植物中首次实现了基于图形结构基因组的构建，挖掘到大量利用传统基因组不能鉴定到的大片段结构变异。传统的基因组学研究将不同碱基以线性的形式存储于染色体上，并且多基于一个参考基因组来获取一个物种的基因信息。由于一个物种中不同个体间存在遗传变异，线性基因组不能同时体现不同个体的遗传变异情况，这极大地限制了对不同个体遗传变异的鉴定和分析。构建囊括一个物种所有遗传信息的新型存储形式的泛基因组，已成為当前基因组学研究的重要任务和前沿挑战。