袁伟
2024-01-02 
Nature2024九大科技变革预测：GPT5、超算Jupiter、嫦娥六号、超级蚊子
2023年将要过去，这一年来投资者见证了许多科学奇迹。面对即将到来的2024年，又有哪些期待？
顶级科学期刊《Nature》近日发布了2024年值得关注的九大科技变革预测，下一代AI模型GPT-5，欧洲超级计算机Jupiter，嫦娥六号，“抗病”蚊子等上榜。
预测一：GPT-5 与新一代 AlphaFold今年，以ChatGPT为代表的大语言模型的崛起，对科学界产生了深远影响。大语言模型在文本处理、数据分析、图像及视频生成等方面展现出优异的能力。
《Nature》预计，OpenAI将于明年年底，发布支持聊天机器人的下一代AI模型GPT-5。另外，科学家们也在密切关注GPT-4竞争对手谷歌Gemini的进展。
谷歌DeepMind的AI工具AlphaFold的全新版本也将于明年发布。研究人员已用该工具准确预测了蛋白质的3D形状，新一代 AlphaFold将能够以原子级精度模拟蛋白质、核酸和其他分子之间的相互作用，这可能为药物设计和发现开辟新的可能性。
预测二：超算Jupiter《Nature》预测，明年初研究人员将启动欧洲第一台超过每秒10亿次计算的超级计算机Jupiter。研究人员将用它创建用于医疗目的的人类心脏和大脑“数字孪生”模型，并对地球气候进行高分辨率模拟。
美国研究人员则将在2024年安装两台超过每秒10亿次计算的超级计算机：一台是位于伊利诺伊州勒蒙的阿贡国家实验室的“Aurora”，另一台是位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“El Capitan”。科学家将用Aurora来创建大脑神经回路图，并用El Capitan模拟核武器爆炸的影响。
预测三：探索月球《Nature》表示，美国宇航局明年将再次启动载人登月任务。阿耳忒弥斯二号最早可能于明年11月发射，飞船将搭载四名宇航员（三男一女），进行为期十天的绕月飞行。阿耳忒弥斯二号的发射将为下一步登月任务奠定基础。
中国也准备在2024年深入探索月球，计划发射嫦娥六号，执行月球采样返回任务。如果任务成功，这将是首次从月球远端采集样本。
除月球外，各国也加快了对其他地外行星探索的脚步。
探索外太阳系卫星的任务包括美国宇航局的Clipper飞船，该飞船计划于明年10月前往木星的卫星Europa。其目标是确定该卫星地下海洋是否可能孕育生命。
日本的卫星探索任务计划于2024年发射，将访问的两颗卫星（火卫一和火卫二）。它将在火卫一登陆并收集表面样本，计划于2029年返回地球。
预测四：生产“超级蚊子”《Nature》称，非营利组织“世界蚊子计划”（The World Mosquito Program）将于明年开始在巴西的一家工厂生产抗病蚊子。这些蚊子被注入一种细菌菌株，以阻止致病病毒传播，有望保护多达7000万人免受登革热和寨卡等病毒的侵害。未来十年，“世界蚊子计划”每年将生产多达50亿只这样的“超级蚊子”。
《Nature》预测，智利的Vera C. Rubin天文台将于2024年底开始运行部分仪器，并计划对整个南半球天空进行为期十年的调查。借助天文台的8.4米望远镜和3200兆像素的巨型相机，科学家们希望发现更多新的瞬变现象和近地小行星。
同样在智利，位于阿塔卡马沙漠的Simons天文台将于2024年中期竣工，并将用于在宇宙微波背景中寻找原始引力波的特征。Simons天文台的望远镜将配备多达5万个光收集探测器，是目前正在进行的类似项目的十倍。
在疫苗的帮助下，人们度过了新冠疫情的紧急阶段，但新冠病毒没有真正消失。
《Nature》表示，美国政府正在试验三种下一代疫苗，其中两种是鼻内疫苗，旨在通过在气道组织内产生免疫力来预防感染。第三种是mRNA疫苗，将增强抗体和T细胞的反应，有望针对多种变异毒株提供更持久的免疫力。
预测七：照亮暗物质《Nature》称，一项旨在探测被称为轴子（axion）的暗物质粒子的实验结果将于2024年公布。轴子是一种假想的亚原子粒子，大约是1970年代为了解决CP守恒问题所提出的一个假想粒子，但这些微小的粒子尚未在实验中被观测到，因为它们需要敏度的探测工具和极强的磁场。
德国电子同步加速器的BabyIAXO实验正在使用一台由10米长的磁铁和超敏感的无噪声X射线探测器组成的太阳望远镜，每天追踪太阳中心12个小时，捕捉轴子向光子的转换。
2024年可能是科学家确定中微子质量的一年，中微子是粒子物理标准模型中最神秘的粒子。研究人员将在2024年完成数据收集，有望对这些微小粒子进行准确的测量。此前，2022年卡尔斯鲁厄氚中微子实验的结果显示，中微子的最大质量为0.8电子伏特。
预测八：第二轮意识产生机制之辩开始《Nature》预测，明年可能会带来关于人类意识产生机制的新见解。一个通过一系列对抗性实验来测试两种意识理论的大型项目，预计将在2024年底公布其第二次实验结果。
此前，在1998年，认知神经科学家Christof Koch与哲学家David Chalmers对赌，Koch赌约25年后科学家们将确定大脑神经元产生意识的机制。
今年6月23日，在纽约召开的意识科学研究协会年会上，对这一赌注宣布竞赛结果：宣布Chalmers获胜，哲学家胜过神经学家。Koch不得不承认：有关意识领域的研究，这仍然是一个持续不断的追求。
预测九：应对气候变化《Nature》表示，2024年下半年，海牙国际法庭可能会就各国应对气候变化的法律义务发表意见，并对那些被认为破坏气候的国家的法律后果做出裁决。虽然裁决不具有法律约束力，但其影响力可以推动各国加强其气候目标，并在国内法律案件中引用。
联合国塑料条约的谈判将于明年结束，该条约旨在制定一项具有约束力的国际协议，从而消除塑料污染。自20世纪50年代以来，全球已生产了100亿吨塑料，其中70多亿吨是废物，大部分污染了海洋并对野生动物造成危害。但研究人员越来越担心，去年开始的联合国谈判进展过于缓慢，无法实现预期目标。
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