全球变暖引发高影响力海洋热浪

海洋热浪（MHW）是指在特定区域中海洋温度极高的时期。在过去的20年里，MHW发生在地球的所有海洋盆地中，对海洋生物和生态系统造成了严重威胁。然而，对于大多数单独MHW而言，尚不清楚它们在多大程度上因人类引起的气候变化而改变。

研究组表明，由于人为气候变化，大多数文献记载的、大型的和影响力大的MHW的持续时间、强度和累积强度均大幅增加，出现概率已增加了20倍以上。

在工业化之前的气候中，MHW每数百至数千年才发生一次，升温1.5℃后预计每十年至百年发生一次，升温3℃后预计每几年便会发生一次。因此，制定雄心勃勃的气候目标对于减少大量MHW影响风险是必不可少的。

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https://doi.org/10.1126/science.aba0690

光子反冲成像：非线性X射线物理学的新视野

解决电子波函数的超快相干演变一直是非线性X射线物理学的目标。实现这个目标的第一步是研究使用来自X射线自由电子激光器的强脉冲来激发X射线拉曼散射（SXRS）。

早期SXRS实验依赖于脉冲在密集谐振介质中传播时的信号放大。相比之下，研究组的方法揭示了来自主要辐射源的光子直接与单个原子相互作用的基本过程。他们介绍了一种实验方案，可检测到散射中性原子而非散射光子。

研究组进行了氖原子K层的SXRS测量和定量理论分析，该方法将成为探索非线性X射线物理研究的有力工具。

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https://doi.org/10.1126/science.abc2622

通过零能模超晶格在石墨烯纳米带中诱导金属性

在石墨烯纳米带（GNR）中设计和制造稳固的金属性极具挑战，因为当在纳米尺度上构建石墨烯时，横向量子限制和多电子相互作用会引起电子带隙。自下而上合成的最新进展可设计和表征原子级精密的GNR，但实现GNR金属性的策略却一直不清楚。

研究组通过将零能模的对称超晶格插入半导体GNR中，展示了一种在GNR中诱导金属性的通用技术。研究组使用扫描隧道光谱以及第一原理密度泛函理论和紧束缚计算来验证所得的金属性。

研究结果表明，通过有意破坏子晶格的对称性来控制零模波函数的重叠，可在很大范围内调节GNR中的金属带宽。

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https://doi.org/10.1126/science.aay3588

前生命化学网络中的合成连接、出现和自我再生

前生命化学的挑战是从少数原始底物中追踪生命关键组成部分的合成过程。

研究组报告了一种正向合成算法，可在一般公认条件下从这些底物中生成完整的前生命化学反应网络，包含已报道的和先前未确定的通往生物靶标的途径，以及非生物分子的合理合成。

该网络还表现出3种形式的非凡化学反应：网络中的分子可充当下游反应类型的催化剂；形成功能化学系统，包括自我再生循环；产生与生物分化的原始形式有关的表面活性剂。

为了支持这些观点，研究组使用计算机预测了几种生物分子的前生命合成，以及亚氨基二乙酸的多步自我再生循环。

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https://doi.org/10.1126/science.aaw1955

（未玖编译）