Nature发布2024年值得关注的科学事件，涉及环境、生命科学、AI、天文学

12 月 18 日，《Nature》发布了 2024 年值得关注的科学事件。    　　

人工智能的进步

　　ChatGPT的兴起对今年的科学产生了深远的影响。它的创建者，位于加利福尼亚州旧金山的OpenAI，预计将在明年晚些时候发布GPT-5，这是支撑聊天机器人的下一代人工智能（AI）模型。GPT-5 可能会展示比其前身 GPT-4 更先进的功能。科学家们也在关注谷歌 GPT-4 竞争对手 Gemini 的推出。大型语言模型可以处理多种类型的输入，包括文本、计算机代码、图像、音频和视频。

　　谷歌DeepMind的人工智能工具AlphaFold的新版本也将于明年发布，研究人员用它来高精度地预测蛋白质的3D形状。人工智能将能够以原子精度模拟蛋白质、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。

　　监管方面存在重大问题。联合国人工智能高级别咨询机构将于 2024 年年中发布其最终报告，为人工智能的国际监管制定指导方针。

　　瞄准星星

　　智利的Vera C. Rubin天文台计划在2024年底开始运行其部分仪器，在此之前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3,200百万像素的巨型相机，科学家们希望发现许多新的瞬态现象和近地小行星。

　　同样在智利，阿塔卡马沙漠的西蒙斯天文台将于 2024 年年中完工。这项下一代宇宙学实验将在宇宙微波背景中寻找原始引力波的特征——大爆炸的余辉。它的望远镜将配备多达50,000个光收集探测器，是目前正在进行的类似项目的十倍。

　　天文学家继续担心，由于越来越多的明亮卫星星座用光污染夜空，新的地面望远镜数据可能会变得无法使用。

　　武器化的蚊子

　　世界蚊子计划将于明年开始在巴西的一家工厂生产抗病蚊子。蚊子被一种细菌菌株感染，这种细菌菌株可以防止它们传播致病病毒，并且可以保护很多人免受登革热和寨卡等疾病的侵害。

　　疫情过后

　　随着世界进入 COVID-19 大流行的紧急阶段，美国政府正在资助三种下一代疫苗的试验，其中两种是鼻内疫苗，旨在通过在气道组织中产生免疫力来预防感染。第三种是 mRNA 疫苗，可增强抗体和 T 细胞反应，有望提供针对多种 SARS-CoV-2 变体的长期免疫力。

　　与此同时，世界卫生组织将在第194届世界卫生大会上公布其大流行条约的最终草案。该协议旨在使世界各国政府更好地预防和管理未来的流行病。

　　月球任务

　　自 1970 年代以来，美国宇航局首次启动载人登月任务。阿尔忒弥斯二号最早可能在明年6月发射升空，并将搭载四名宇航员（三男一女）登上猎户座飞船，在月球周围进行为期十天的飞越。阿尔忒弥斯二号将为随后的阿尔忒弥斯三号任务奠定基础，该任务将使第一位女性和下一位男性登上月球。中国还准备在2024年发射嫦娥六号月球采样返回任务。如果成功，该任务将是第一个从月球背面收集样本的任务。

　　探索外太阳系卫星的任务包括美国宇航局的快船飞船，其目的是确定月球的地下海洋是否可能孕育生命。此外，还有日本计划的火星卫星探索（MMX）任务。

　　照亮暗物质

　　一项探测被称为轴子的暗物质粒子的实验结果将在2024年看到光明。轴子被认为是由太阳发射并转化为光的，但这些微小的粒子尚未在实验中被观察到，因为它们需要灵敏的探测工具和极强的磁场。位于汉堡的德国电子同步加速器的实验BabyIAXO正在使用由10米长的磁铁和超灵敏的无噪声X射线探测器制成的太阳望远镜每天跟踪太阳中心12小时，以捕获轴子转化为光子的过程。

　　2024年可能是科学家确定中微子质量的一年，中微子是粒子物理学标准模型中最神秘的粒子。

　　意识辩论：第二轮

　　明年可能会为意识的神经基础带来新的见解。一个大型项目正在通过一系列对抗性实验来测试两种意识理论，预计将在2024年底之前发布其第二个实验的结果。在第一轮中，这两种理论都未能与观察到的大脑成像数据完全一致，从而解决了25年的赌注，支持哲学而不是神经科学。第二轮可以使神经科学更接近于破译主观体验的奥秘。

　　拯救地球

　　2024年下半年，海牙国际法院可以就各国应对气候变化的法律义务发表意见，并就那些被认为破坏气候的人的法律后果作出裁决。尽管该裁决不具有法律约束力，但法院的影响力可以推动各国加强其气候目标，并且可以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，该条约旨在建立一项具有约束力的国际协议，以消除塑料污染。自 1950 年代以来，全球已经生产了 10 亿吨塑料，其中超过 7 亿吨现在是废物——其中大部分正在污染海洋和伤害野生动物。但研究人员越来越担心，去年开始的联合国谈判进展太慢，无法实现预期目标。

　　超高速超级计算机

　　明年年初，研究人员将启用欧洲第一台百万兆次级超级计算机Jupiter。研究人员将使用这台机器创建用于医疗目的的人类心脏和大脑的“数字孪生”模型，并对地球气候进行高分辨率模拟。

　　美国的研究人员将在 2024 年安装两台机器：伊利诺伊州莱蒙特阿贡国家实验室的 Aurora 和加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 El Capitan。科学家们将使用Aurora来创建大脑神经回路的地图，并使用El Capitan来模拟核武器爆炸的影响。