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首次验证远距离双场
量子密钥分发
限于通信光纤的损耗和探测器的噪声等原因，量子密钥分发系统通常只能在100公里内获得较高成码率。目前最远成码距离是潘建伟团队于2016年实验实现的404公里。
中国科学技术大学展示的“高速量子密钥生成终端”模型。新华社记者 刘军喜摄
有一种新型的量子密钥分发方案——双场量子密钥分发方案，巧妙地利用单光子干涉的特性，让量子密钥分发的成码率在长距离也维持较高水平。今年，中科大的潘建伟教授等科学家在300公里真实环境的光纤中完成了双场量子密钥分发实验。成果9月正式发表。
这种双场量子密钥好比双胞胎携手将成码率大大提高，基于“发送—不发送”的双场量子密钥分发方案，大大提高了对相位噪声的容忍能力和安全性。在现实环境下相位剧烈变化的300公里光纤信道上，实现了双场量子密钥分发。该方案还验证了700公里以上光纤远距离量子密钥分发的可行性，有望成为新一代远距离城际量子密钥分发的基础。被业内专家评论为“实用双场量子密钥分发的重要里程碑”。
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用基因编辑干细胞
治疗艾滋病
一次性治愈艾滋病？曾遥遥无期的梦想，已触手可及。9月公布的一个成就是：中国科学家基因编辑了人体造血干细胞，失活CCR5基因，并移植到HIV感染合并急性淋巴细胞白血病患者体内产生效果。这名艾滋病病毒阳性的中国男性手术后表现良好并观察了19个月。虽没完全清除艾滋病病毒，但也没有出现令人担忧的诱发癌症或遗传损伤的副作用。
基因编辑的造血干细胞移植流程图。图源：中国生物技术网
十几年前，科学家偶然发现了一个奇迹：2007年，同时患有艾滋病和白血病的蒂莫西·雷·布朗接受了骨髓移植手术，捐赠者的细胞具有阻断HIV的CCR5突变，布朗因此治愈了他的白血病和艾滋病。复制“柏林病人”的奇迹是困难的。干细胞进入新环境其实很脆弱，患者进行了清髓，如果基因编辑后的干细胞难以存活，患者将有生命危险。
在先期动物实验的基础上，中国团队摸索多种条件，建立能进行基因编辑的造血干细胞的预处理方法，不仅让它活跃，还不破坏它的多能潜力、稳态和生存能力。基因编辑的T细胞体现了更强的抗敌能力，在T细胞总数量占比上从2.96%增加到4.39%，相当于提高了1.5倍。研究团队后续还将继续摸索，达到治愈的目标。
