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全球规模最大肺炎链球菌基因组普查完成

国际科研团队最近完成了迄今最大规模的肺炎链球菌“基因组普查”。研究人员对来自51个国家和地区的约2万份病菌样本进行了基因组测序，相关数据对了解不同菌株的分布和进化有重要意义，可帮助确定未来的疫苗研发方向。这个名为“全球肺炎链球菌测序计划”的项目由英国韦尔科姆基金会桑格研究所主导，美国、以色列、南非和中国香港等地的多家机构参与。相关论文发表在英国《柳叶刀·传染病》杂志上。

研究人员共发现了621个肺炎链球菌菌株，每个菌株都有一种或多种表面抗原类型。病菌样本取自接种疫苗前后不同时期，揭示了病菌进化出新形态以躲避疫苗攻击的情形。

肺炎是全球主要传染病之一，也是5岁以下儿童的头号致死疾病，其细菌型病原体以肺炎链球菌为主。许多国家近年来针对儿童开展大规模疫苗接种，但全球肺炎发病率仍然很高。其中一个原因是主要肺炎疫苗针对7种或13种常见的肺炎链球菌表面抗原，而已知的表面抗原类型超过100种。

肺炎链球菌

此次普查使人们首次了解了全球范围的肺炎链球菌感染情况，弄清了不同地区常见的菌株。此外，根据病菌在疫苗压力下的进化规律，还可以预测特定地区接种疫苗后会出现什么样的新菌株，从而及时制订应对方案。该项目首席研究员、美国埃默里大学全球卫生研究所所长罗伯特·布雷曼表示，“全球肺炎链球菌测序计划”开启了基因组学与公共卫生工作结合的新时代，这种结合在优化疾病预防策略方面有着无与伦比的能力，并为预测和应对新挑战提供了一种极富价值的工具。

科学家首获三种更高精度单碱基编辑工具

中国科学家通过全转录组R N A测序首次发现，包括BE3、BE3-hA3A和ABE7.10等在内的DNA编辑工具单碱基编辑技术存在大量的RNA脱靶，并且ABE7.10还会导致大量的癌基因和抑癌基因突变，具有较强的致癌风险。通过点突变的方式，科学家们对3种单碱基编辑工具进行突变优化，使其完全消除RNA脱靶的活性，首次获得3种更高精度的单碱基编辑工具，为单碱基编辑技术进入临床治疗提供了基础。6月11日，相关成果在线发表于《自然》杂志。

单碱基编辑是一种高精度基因编辑技术，因其能实现高精度的目标打靶，因而成为罕见病基因治疗的热门工具之一，对于基因突变导致的遗传疾病的治疗具有重大意义。

2019年3月，中国科学家曾在《科学》上报道了单碱基编辑技术BE3存在全基因组范围内的脱靶，引起广泛关注。此前的研究对于基因编辑工具的脱靶检测都瞄准在DNA水平，而此次科学家们则将DNA编辑工具脱靶的检测范围扩展到RNA水平，首次证明常用的3种单碱基编辑技术均存在大量的RNA脱靶。通过精巧的实验设计，科学家证明RNA脱靶主要是由于融合在Cas9上的脱氨酶导致；同时发现被寄予厚望的ABE7.10存在大量的RNA脱靶，并高频率地发生在癌基因和抑癌基因上。

为获得更加精准的单碱基编辑工具，科学家对单碱基编辑的胞嘧啶脱氨酶和腺嘌呤脱氨酶分别进行了突变优化，最终获得能完全消除RNA脱靶并维持DNA编辑活性的高精度单碱基编辑工具。此外，他们开发的ABE（F148A）突变体还能够缩小编辑窗口，实现更加精准的DNA编辑。

我国将首批“捕风”小卫星送入太空

6月5日，我国在黄海海域利用“长征”11号固体运载火箭将首颗基于全球卫星导航系统反射信号技术的“捕风一号”A/B试验卫星成功送入太空。这支国产小卫星“编队”将实现我国全天候探测海面风场零的突破，为台风海洋监测预报业务提供重要数据支撑。

海面风场是台风预警和预报最关键的要素之一，目前应用急需而观测手段缺乏，“捕风一号”利用GNSS-R信号能穿透降水的特点，可获取台风中心厚云或强降水区域高质量海面风场信息，是我国风云气象卫星大气观测的重要补充。据悉，在冰川、积雪厚度、土壤湿度等监测方面，捕风卫星也具有广阔应用前景，在生态文明建设中可发挥重要作用。

中国气象局作为“捕风一号”卫星主用户，将在国家卫星气象中心建设业务试验系统，应用该卫星开展星载全球导航卫星系统反射测量技术（GNSS-R）在轨演示验证和相关科学试验研究。此前，中国气象局已为“捕风一号”全天候卫星海面风场测量信息进入全球和区域数值天气预报模式进行了技术储备。后续，新数据的应用有望提升我国台风监测和精准预报能力。

当前各国均在大力发展低轨微小卫星星座，小卫星已经成为天基地球观测系统的重要力量。其中，作为国内外遥感和导航领域研究热点之一，捕风卫星因只被动接收导航系统信号，可采用微小卫星平台，质量仅为常规对地遥感卫星的几十分之一，同时还具有研制周期短、部署快、性价比高的优势为后续风云气象小卫星星座观测技术提供了技术准备。

我国新一代“人造太阳”开始总装

由于与太阳发光发热的原理相同，受控核聚变实验装置又被称为“人造太阳”。近日，中国环流器二号M（HL-2M）装置主机线圈系统在成都交付，这标志着我国自主研制的新一代“人造太阳”总体安装正式开始。

即将建成的中国新一代核聚变实验装置中国环流器二号M（HL-2M），规模大、参数高，采用更先进的结构与控制方式，有望将等离子体电流从我国现有装置的1兆安培提高到3兆安培，等离子体温度将超过2亿摄氏度。该装置是中国开展聚变堆核心技术研究的关键平台，将积累大科学工程装置设计、建设和运行等方面的宝贵经验，大幅提高我国聚变研究手段和能力，为我国参与国际热核聚变实验堆（ITER）实验与运行以及自主设计建造未来聚变堆提供重要技术支撑。

“太阳风暴”对地球的空间环境有重要影响

据了解，主机线圈系统是该装置主机的核心部件之一，其中心柱的研制是整个线圈系统最具挑战性的任务，线圈中心柱由20组环向场线圈中心段组件和中心螺旋管线圈装配而成，总体重量约90吨。中心柱制造难度大，工艺精度要求极高，高冲击载荷条件下运行寿命要求不低于10万次，在国内尚属首次，没有现成的工艺和设备借鉴。我国科学家通过艰难攻关，取得多项关键技术的重大突破，设计制造国内最大尺寸、最大重量的中心柱，为开展堆芯级聚变等离子体物理实验和关键技术研究提供强力保障。

“太阳风暴”中日珥的磁场结构被揭示

“太阳风暴”主要表现为日珥爆发、耀斑和日冕物质抛射3种紧密联系的爆发活动，对地球的空间环境有重要影响。会扰动地球磁场，影响卫星运行，干扰无线电通讯，破坏电网设备，导致GPS（全球定位系统）失准等。近期，中国科研团队对日珥的研究发现，其磁场为磁绳与剪切磁拱共存的双层结构，这对理解太阳爆发的机制及其对地球的影响方式具有重要意义。国际天体物理学学术期刊《天体物理杂志》日前发表了该研究成果。

太阳的磁场活动被认为是导致“太阳风暴”产生的原因，弄清楚其磁场结构非常重要，但太阳的磁场难以观测，只能通过观测太阳大气中的等离子体来推测其磁场的结构。

日珥位于太阳的表面，作为“太阳风暴”的3种形式之一，其爆发也与另外两种密切相关。因此，观察日珥的磁场结构和动力学演化，是研究太阳爆发活动的重要途经。中国科研团队利用我国云南抚仙湖1米口径的太阳望远镜对日珥进行了观测，并结合卫星提供的极紫外光观测，发现沿日珥轴向的大幅度振荡，推测相关的磁场结构为剪切磁拱。另一方面，他们利用多普勒频移研究发现物质绕日珥轴向的旋转运动，因此相关的磁场结构也具有磁绳的性质。由于两层磁结构之间并无明显的分离，暗示这种双层结构在日珥中可能普遍存在。

长期以来，国际学术界对日珥的磁场结构是磁绳还是剪切磁拱争论不休。中国科研团队的研究表明，这两种结构可能共同存在，为解决争论提供了新方向。