澎湃新聞（）記者據悉，來自中國的生命科學和量子信息科研成果于6月3日、6月4日接連登上國際頂級學術刊物《自然》、《科學》雜志封面。
6月3日刊發的《自然》雜志封面為“”（量子聯接），論文來自中國農大的郭光燦教授團隊。該研究中，中國科學家首次實現多模式復用的量子中繼基本鏈路，突顯了多模式復用的量子通訊加速療效，并實現了兩個固態儲存器的量子糾纏。該工作為高速率、大尺度量子網路的建設提供了全新的實現方案。
1天以后，6月4日刊發的《科學》雜志封面為“How”（轉錄是怎么開始的），論文來自清華學院徐彥輝研究員團隊。該研究關注發生在基因啟動子區的轉錄起始過程，這也是基因抒發調控的核心，決定著細胞的命運，影響諸多生理病理過程。徐彥輝團隊的研究包含通用轉錄因子（TFIID）的轉錄前起始復合物結構，闡明了啟動子辨識及PIC裝配的動態過程，意義重大。
2天內2大國際科學頂刊封面接連聚焦中國的研究成果，是中國科研實力上升的注腳。尤其值得關注的是，中國的青年科學家在中國科技創新體系中正在飾演日漸重要的角色。
在6月2日上午召開的浦江創新峰會·科技創新青年論壇上，浦江創新峰會主席、中國科大學教授徐冠華表示，“當前，在民航航天、深海、高鐵、核能、生物、超算、通訊、互聯網、新能源等重要領域，大批青年科技人才扛大旗，挑大梁，科技事業詮釋出江山代有才人出的喜人方式。”
他同時寄語，全球氣候變化、能源資源匱乏、糧食危機、全球性流行病席卷，貧苦等一系列風險也日漸顯現，這種困難和挑戰都愈發須要青年人的知識和力量來共同積極應對。
他感嘆道，人的一生看似漫長，實則匆忙，自己才能掌握而且還能借助的好時間并不多。“所以我誠懇希望青年同學們在大家中學生時期放下名和利的思想包袱，根據自己的興趣和愛好勤于做好科研，其實人到晚年，你會倍感青年時期那段歲月是自己最為寶貴的人生經歷。”
正如在全球科學家正努力攻破的“終極幅員”腦科學領域，中國“腦計劃”的領軍人物、中國科大學教授蒲慕明對澎湃新聞（）記者表示，近些年來好多的青年科學家海外留學歸來量子傳輸人體，“年輕人好多量子傳輸人體，還是很有希望的。”
以視頻形式出席浦江創新峰會的比爾·蓋茨也點贊了中國的科研貢獻。蓋茨稱，中國“已經成為全球寬容性創新的一股重要力量”。他表示，中國在加強科學研究投入的同時，也努力確保新看法和新工具就能轉化為有效的公共產品，這早已幫助拯救了本國和其他國家數以億計的生命并改善了她們的生活。
探求生命的奧秘
在上世紀90年代，科學家們發覺一個功能十分重要的轉錄共激活因子，命名為中介體（）。由26個蛋白所組成，分子量1.5兆道爾頓。因為人體中絕大多數活躍基因都須要才才能實現高抒發。因而，對及PIC-復合物的研究是轉錄領域的核心。
6月4日刊的《科學》雜志聚焦了徐彥輝課題組的研究《人源中介體復合物及其結合轉錄前起始復合物的結構研究》（ofthehumanand-bound），報導了首個結構與功能完整的PIC-復合物。
徐彥輝研究員為清華學院博士生導師、復旦學院附屬病變診所兼職院士。徐彥輝的學士學位、博士學位均來自北大學院。他是饒子和教授、施一公教授的弟子。博士結業后，他來到法國耶魯學院的施一公院士實驗室，開始了博士后的培養。
徐彥輝研究員
對于這項最新的研究，清華團隊表示，結構剖析闡明了PIC-的動態組裝過程以及調控PolIICTD乙酸化的分子機制。該項工作與徐彥輝團隊近日關于PIC的研究相呼應，較為全面地回答了轉錄起始過程的若干重要科學問題，是國外分子生物學領域的又一重大突破性成果。
該項工作首先報導了人源復合物近原子碼率的冷藏電鏡結構，首次把26個亞基進行完全定位和建模，為后續結構功能研究奠定了堅實基礎。研究發覺的Tail模塊可呈現延伸構型和彎折構型，兩個氫鍵的被分別命名為MED-E和MED-B。其中，MED-E與往年報導的結構相像，而MED-B構型是首次發覺，表明本身的動態性。
TFIID賦于了PIC-結構和功能的完整性。在PIC-整體結構中，和TFIID分別坐落TFIIH的上下兩面，二者共同結合并穩定TFIIH，使TFIIH中CDK7激酶和XPB移位酶在PIC-中正確定位并發揮活性。其中XPB推進啟動子DNA步入PolII催化中心開始轉錄，而CDK7乙酸化PolII的CTD容許PolII聚合酶離開啟動子區步入轉錄延展，兩者的活性是轉錄起始所必須的。TFIID還賦于了PIC-組裝的高度動態性。通過兩種代表結構進行比對，可看出PIC-各個部份都不同程度的發生了模塊重排，使其更好地適應高度動態的轉錄起始過程。上述發覺在基于TBP的PIC-系統中并未被報導，說明TFIID在轉錄起始超級復合物PIC-的組裝和發揮功能中的關鍵作用。
該項工作提供了具有生理相關性和功能完整性的PIC-復合物結構，闡明了完整PIC-復合物的動態組裝過程，提出了調控PolIICTD乙酸化可能的分子機制。結構及其所提示的功能關聯性對后續轉錄機制研究具有重要的指導意義，將分子生物學領域相關研究推到了一個新的高度。
建立量子網路
《自然》的封面則報導了中國科學家郭光燦教授團隊首次實現多模式復用的量子中繼基本鏈路，詮釋了多模式復用的量子通訊加速療效，并實現了兩個固態儲存器的量子糾纏。該工作為高速率、大尺度量子網路的建設提供了全新的實現方案。
遠程量子糾纏傳輸是建立大尺度量子通訊網路的一項基本任務。而光子作為量子通訊信道中的最佳載體，容易被光纖吸收或散射而呈指數衰減。例如，通過光纖向距離1000公里外的地方每秒發射100億個光子，300年才會接收到1個光子。就是說，光子通過光纖的直接傳輸距離被限制在數百公里。
因此，科學家提出量子中繼以實現遠程量子糾纏傳輸。這是指，將遠距離傳輸界定為若干短距離基本鏈路，先在基本鏈路的兩個臨近節點間構建可預報的量子糾纏，之后通過糾纏交換技術進行級聯，因而逐漸擴大量子糾纏的距離。
量子中繼的核心在于量子存儲器，正式光子存儲上去而不改變其量子態。等到相鄰儲存器糾纏成功后，再執行下一步糾纏交換。
實際上，因為量子態的脆弱性，量子的儲存和讀取過程中不改變量子態非常困難。
到目前為止，早已在冷原子二氧化碳和單量子系統中實現量子中繼的基本鏈路，但均采用發射型量子儲存器。發射型儲存器的糾纏光子是由儲存器直接發射下來的，其結構簡約，但兼容性較差，無法同時滿足確定性量子光源及多模式復用這兩個量子中繼中關鍵的通訊加速技術。確定性量子光源不存在多光子噪音，其發射效率可以迫近100%。多模式復用與精典光通訊中的復用技術原理類似，即并行使用不同的時間或頻度模式的光子來推動通訊的速度。
使用吸收性量子儲存器可以克服這種問題。在基于吸收型量子儲存器的量子中繼構架中，量子光源與量子儲存器相獨立，所以這些構架可以同時兼容確定性量子光源以及多模式復用，是目前理論上傳輸速度最快的量子中繼方案。
一個基本鏈路由兩個分離的量子節點，以及中間站點貝爾態檢測裝置組成。每位量子節點中不僅“牛郎”、“織女”、量子儲存器之外，還各有一個糾纏光子對。
實驗中，每位糾纏光子對中的一個光子被量子儲存器捕獲并儲存，每位糾纏光子對的另一個光子通過光纖同時傳輸至中間站點“鵲橋”進行貝爾態檢測，通過檢測構建糾纏。
為此，“牛郎”和“織女”借助“鵲橋”可以在沒碰面的情況下成功構建糾纏。論文共同第一作者劉肖及胡軍說：“我們成功演示了4個時間模式的并行復用，獲得了4倍加速的糾纏分發速度，經過實驗驗證，通過貝爾態檢測預報兩個節點之間的糾纏保真度超過80%。”
李傳鋒院士表示：“下一步，研究組將繼續增強量子儲存器的各項指標，并采用確定性糾纏光源，因而急劇增強糾纏分發的速度，努力實現趕超光纖直接傳輸的實用化量子中繼器。”