精选栏目

器件无关量子随机数首次被实现

《科技生活》周刊||热度 ( )

《自然》nature

器件无关量子随机数首次被实现

中科大教授潘建伟及其同事张强、范靖云、马雄峰等与中科院上海微系统与信息技术研究所、日本NTT基础科学实验室合作,利用量子纠缠的内禀随机性,在国际上首次实现器件无关的量子随机数。这是目前安全性最高的随机数产生装置,将在数值模拟、密码学等领域广泛应用,并有望形成新的随机数国际标准。

以往通常有两类获取随机数的途径:基于软件算法实现或基于经典热噪声实现。但它们并不“真正随机”。量子力学的发现从根本上改变了这一局面,因为其基本物理过程具有经典物理中所不具有的内禀随机性,从而可以制造出真正的随机数产生器。量子纠缠内禀随机性就是量子叠加态测量塌缩的随机性。潘建伟介绍,其团队在此前技术基础上,优化了纠缠光子收集、传输、调制等效率,并采用上海微系统所开发的高效率超导单光子探测器件,实现了高性能纠缠光源的高效制备;通过设计快速调制并进行合适的空间分隔设计,满足了器件无关的量子随机数产生装置所需的类空间分隔要求。“无论经典密码学还是量子保密通信,都需要真正的随机数作为保障。”潘建伟说,在现有的量子保密通信系统中,如果采用自己制备的或者可信制造商制备的量子随机数产生器,其安全性可以得到保障。但如果不小心采用了恶意第三方制造的器件,可能会发生随机数泄漏。新的成果确保即使是使用不信任第三方的器件,也可以产生真随机数并且不会泄漏,从而确保通信安全。

《新英格兰医学杂志》BMJ

健康老人无需每日服用阿司匹林

有观点认为,经常服用解热镇痛药阿司匹林可以作为一种预防手段,降低老年人心血管疾病患病风险。不过,最新发表的大规模研究表明,这种预防效果值得怀疑,且应当警惕长期服药带来的副作用。澳大利亚研究人员为验证每天服用阿司匹林是否真的具有这种预防作用,他们历时7年,对超过1.9万名70岁以上、未患心血管疾病的健康老人进行了调查研究。

调查结果显示,每天服用低剂量阿司匹林并不能显著降低心脏病发作或中风的风险,也起不到延长健康寿命的作用。癌症是老年人更常见的死亡原因,在试验期间死亡的人中有50%患有某种类型的癌症。此外,服用阿司匹林的人群有3.8%的几率出现严重出血,相比之下服用安慰剂的对照组中这一比例只有2.8%。实际上,上消化道出血等是服用阿司匹林较普遍的副作用,在老年人中更为常见。

本研究显示,健康老人没必要为了预防而服用低剂量阿司匹林,不过对于那些已经出现心肌梗死、心绞痛、中风的人群,他们仍然应该遵医嘱服用阿司匹林。

《柳叶刀》THE LANCET

全脂乳制品被过分“妖魔化”

很多人担心,牛奶里的脂肪含量高对心血管不好。美国疾病预防与控制中心(CDC)发布的营养指南,也建议喝牛奶首选脱脂奶。越来越多研究却显示,饱和脂肪对心血管健康的负面影响或遭过分的“妖魔化”。实际上,全脂奶制品有降低糖尿病、中风或抑郁症风险等多重功效。

一项涉及21个国家13万人的研究结果显示,每天摄入两份乳制品(一份指244克牛奶/酸奶或15克奶酪,或5克黄油)的人,全因死亡风险下降了17%,心血管死亡风险下降了23%。研究团队从2003年开始,招募到13.6万名35-70岁无心血管病史的参与者,进行了平均9.4年的跟踪随访。本调查结果还显示,全脂和低脂奶制品区别不大,似乎都有益身体健康,不过牛奶和酸奶优于黄油和奶酪。不少专家表示,虽然这项研究中全脂奶的作用良好,但以此为依据修改膳食指南恐怕还为时尚早,科学家仍需要更大量的研究和更多的证据。

《科学》Science

植物也可通过神经传递疼痛

先前研究发现,植物遭遇虫害时能在短时间内将信息传递出去。但植物并不具备类似动物的大脑和神经系统,它们究竟如何传递信息?日本埼玉大学的研究人员最近发现,植物的叶片遭到虫害时会分泌谷氨酸,将信息迅速传递到其他叶片,促使植物体内合成抗虫物质。

研究人员为最常见的模式植物拟南芥注入绿色荧光蛋白,以便观察植物细胞内部。结果显示,拟南芥的叶片被虫子啃食后,伤口处的细胞会自动分泌谷氨酸,这促使临近细胞的钙离子浓度上升,并以每秒约1毫米的速度将钙离子信号通过植物输送养分的管道传递到其他叶片上。当所有叶片细胞中的钙离子浓度都随之上升后,植物体内迅速开始合成一种名为茉莉酸的物质。茉莉酸是存在于高等植物体内的内源生长调节物质,与细胞的受体结合后会产生苦味的生物碱以及害虫讨厌的气体,从而使害虫不愿再靠近植物。研究人员表示,这一成果将有助于研发新型环保农药。

《当代生物学》Current Biology

动物实验显示双酚A替代品也不安全

当前市场上许多塑料制品都贴上“不含双酚A(BPA)”的标志,宣称可放心安全使用,这些产品大多使用与双酚A化学结构相似的双酚S等替代材料。但一项小鼠实验研究显示,这些替代材料同双酚A一样,仍可能导致生育问题。

美国华盛顿州立大学和加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员发现,接触双酚S的小鼠,其睾丸和卵巢中的生殖细胞在制造精子和卵子时,会出现DNA重组问题,导致活精子数量减少和异常卵子数量增加。双酚F、双酚AF和二苯砜等替代品也可能导致类似后果。此前的动物实验也显示,双酚S会影响大脑发育,导致幼儿多动,因此孕妇这样的特殊人群应限制接触含双酚的物品。研究者表示,尽管常用的双酚A替代品更为稳定,但它们也不完全安全,而其他广泛使用的、破坏内分泌功能的化学品(如对羟苯甲酸酯、邻苯二甲酸盐和阻燃剂等)都可能对生育造成负面影响,也需要开展更多研究。

分享到:         

历期科技生活周刊

更多 +

您可能感兴趣的文章 :