太阳风暴突袭地球，在加拿大造成未知“史蒂夫”现象｜环球科学要闻

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史蒂夫现象的照片。图片来源：Elfiehall

据sciencealert.com报道，美国航空航天局深空气候观测站（NASA’s DSCOVR）在8月7日晚发现未预测到的太阳风暴撞击地球磁场，其强度在之后急剧上升，速度超过每秒600千米。目前太阳正处在11年周期的活跃期，所以今年已经观测到过数次太阳风暴。这次太阳风暴属于一次温和的G2级太阳风暴（强度从G1到G5逐渐上升），因此并没有为地球带来负面影响。

根据livescience.com，由于此次太阳风暴粒子与地球大气层的撞击，极光现象在比往常纬度更低的地方出现，并在加拿大南部形成了被称为史蒂夫（Steve，strong thermal velocity enhancement）的天文现象。该现象与极光不同，外形通常是一条边缘伴随绿光的巨型紫色光带，常在太阳风暴时出现，目前仍需更多研究。

美国国家点火装置突破核聚变劳森判据

美国国家点火装置（NIF）使用惯性约束方法研究核聚变。该装置用192束高能激光轰击一粒胡椒大小的核聚变材料，利用激光产生的高温高压实现核聚变。核聚变点火是指核聚变反应产生的能量等于或超过输入的能量。为此，核聚变材料的密度、温度和禁锢时间三者之积必须超过10²⁵eV·s·m^-3，这被称为劳森判据。

去年8月8日，美国国家点火装置（NIF）已经让核聚变输出能量达到了输入能量的70%。昨天，国家点火装置的科学家在《物理评论快报》上发表论文总结了去年的成果，他们已经让核聚变反应突破了劳森点火判据（Lawson Criterion for Ignition）。但他们还没有实现最终的能量收支平衡，当时输入的能量为1.92MJ，聚变反应能量达到了1.37MJ，增益为0.72。另外还有两篇相关论文发表在《物理评论E》上，分别介绍了实验设计和成果验证过程。

近日，一项发表于《美国科学院院刊》的研究利用人工智能（AI），模拟了冰形成的初始步骤，并实现了量子级准确性。这在此前被认为是难以达到的，因为它需要大量的计算力。在这项新研究中，研究人员利用的是一种叫做深度势能分子动力学（Deep Potential Molecular Dynamics）的计算方法——将从头算分子动力学模拟（ab initio molecular dynamics）与深度神经网络（deep neural networks）结合在一起，通过训练神经网络来解出与单个原子、分子的量子行为相关的方程，即利用量子力学定律预测原子、分子的运动。相比于仅利用从头算分子动力学模拟的方法，他们可以用更低的计算力模拟300 000个原子的运动。此外，他们还会在模拟时加入“晶种”，以便实现水结成冰晶，从而计算冰成核（结冰的初始步骤）的速率。研究人员表示，精准地模拟冰成核有助于提高气象与气候模拟的准确性。

CRISPR/Cas9基因编辑技术，是本世纪最重要的生物技术突破之一。这种方法可以对DNA进行定点切割，插入需要的DNA序列或者敲除某个基因，又被称作“基因剪刀”。CRISPR/Cas9已被广泛应用于生物医学研究，一些基于CRISPR的新疗法正在临床试验中用于治疗血液病、癌症等疾病。而最近，一项发表在《自然·通讯》的新研究发现，利用CRISPR/Cas9在人类基因组的某些位置进行编辑，可能会造成细胞毒性和基因组不稳定性。

科学家对一些CRISPR文库中的数据进行分析，并找到了3300个显示出强烈毒性的目标位点。研究团队还提到，大约15%的人类基因中包含至少一个有毒的编辑位点。研究者也发现，这和肿瘤抑制蛋白p53有关。p53又被成为基因组守护者，它们能检测DNA损伤并导致细胞停止分裂，可能造成细胞的程序性死亡，从而阻止DNA中的错误继续蔓延。因此，p53也是针对癌症和DNA损伤相关疾病的天然保护机制中的基础。利用CRISPR进行基因编辑，通常需要切断两条DNA链，而这种操作有时会触发p53的反应：被编辑的细胞会被标记为受损，降低基因编辑的效率。更重要的是，一些能被CRISPR/Cas9顺利编辑的细胞，常常是p53功能有缺陷的细胞。这些细胞对DNA损伤不那么敏感，CRISPR更容易在基因组不稳定的细胞中获得成功，而那些细胞也更容易累积基因突变，增加恶性肿瘤的风险。科学家并不希望在CRISPR疗法中看到这样的不良后果，他们希望这项成果能够为研究者带来启发，有助于设计出更安全的CRISPR试剂。

恒星形成区的模拟，大质量恒星形成后摧毁了孕育自身的星云。图片来源：STARFORGE

理解恒星形成过程的关键是理解初始质量函数（IMF，initial mass function）。在银河系及其卫星星系中，恒星的初始质量都非常接近，仅在大型椭圆星系的核心区等极端环境下才会有明显的区别，只有1%的新生恒星比太阳重。科学家建立了名为STARFORGE的模拟，研究恒星形成过程。这是首个能在星云尺度上跟踪单个恒星的形成过程，并包含所有相关物理过程的辐射磁流体力学模拟。相关论文发表在《皇家天文学会月刊》上。

模拟结论表明，恒星在形成过程中的辐射反馈可以扰乱星云，使其难以孕育更大质量的恒星。而原恒星形成过程中喷流导致的物理效应又导致大部分恒星质量都偏向于一个特定的分布。恒星际的星风对新生恒星的质量影响很小。虽然恒星所处环境的初始条件可以显著影响恒星形成的过程和效率，但是新生恒星的质量对初始条件并不敏感。可以说，恒星形成过程是一个自调节过程，恒星自身的物理反馈决定了自身最终的质量。

大棕蝠（Eptesicus serotinus）寿命通常长达19年。近日，一项发表于《英国皇家学会学报B》的研究揭示了这种超长寿命的秘密之一：冬眠。研究人员采集了20只1~10岁的大棕蝠在夏季活跃期与冬眠期的DNA样本，并通过分析发现相比于夏季活跃期，在冬眠期，与新陈代谢相关的基因位点的DNA甲基化减少，而这会导致代谢活动降低。此外，冬眠基因（hibernation genes）与长寿基因之间也存在明显的重叠。此前有研究为蝙蝠建立了表观遗传时钟（epigenetic clock），可以用于量化生物衰老，并准确预测野外任何蝙蝠的年龄。于是，研究人员也利用此方法，发现与同龄的非冬眠动物相比，冬眠可以减少蝙蝠的表观遗传年龄。对于大棕蝠而言，一个冬季的冬眠就可以使它们的表观遗传时钟延长四分之三年。接下来，研究人员计划比较分别生活在加拿大和美国佛罗里达州的同一种大棕蝠的表观遗传年龄，来更好地了解冬眠与寿命的关系。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间8月10日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例586 326 186例，死亡病例6 423 101例。

据国家卫健委官方数据，8月9日0-24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例444例。其中境外输入病例64例（上海20例，广东20例，四川7例，山东6例，北京4例，福建3例，辽宁1例，河南1例，重庆1例，云南1例），含8例由无症状感染者转为确诊病例（山东3例，广东2例，四川2例，河南1例）；本土病例380例（海南285例，广东39例，内蒙古27例，西藏10例，福建8例，浙江5例，广西2例，湖北1例，重庆1例，四川1例，贵州1例），含23例由无症状感染者转为确诊病例（海南14例，浙江5例，广西2例，福建1例，西藏1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者650例，其中境外输入78例，本土572例（海南285例，新疆122例，浙江49例，湖北24例，兵团21例，西藏18例，广西11例，河南10例，广东7例，内蒙古5例，江西5例，河北3例，安徽2例，福建2例，湖南2例，重庆2例，四川1例，贵州1例，云南1例，甘肃1例）。

截至2022年8月8日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗342631.6万剂次。