《自然》预测2024年8大科学事件：GPT-5、载人绕月飞行、抗病蚊子量产-预言2040年中国将发生什么大事

划重点

1. 预测 OpenAI 有望于 2024 年年底发布下一代 AI 模型 GPT-5，它可能具有比 GPT-4 更先进的功能。

2. 非营利组织 ” 世界蚊子计划 “（WMP）将于明年在巴西的工厂开始量产抗病蚊子，随后每年生产 50 亿只。

3.NASA 阿尔忒弥斯 2 号任务最早将于明年 11 月发射，搭载四名宇航员乘坐猎户座飞船绕月飞行十天。

4. 明年年初，研究人员将启动欧洲首台百亿亿次超级计算机 ” 木星 “，它每秒可以执行 100 亿亿次计算。

腾讯科技讯 在即将过去的 2023 年，科学领域见证了无数的突破与发现，从微观的基因编辑到宏观的宇宙探索，人类对世界的理解在不断深化。而 2024 年，我们有理由 等待 更多的科学 奇观 。《自然》杂志网站近日 清点 了 2024 年最值得关注的八大科学事件，从发布更先进的人工智能模型到量产抗病蚊子，从执行载人绕月任务到部署超高速的超算，这些重大事件将塑造科学研究的未来。

1.GPT-5 有望亮相

聊天机器人 ChatGPT 的崛起对今年的科学领域产生了深远的影响，预测其开发者、位于加州旧金山人工智能初创公司 OpenAI，可能在明年年底发布下一代人工智能 (AI) 模型 GPT-5，这些模型是支撑聊天机器人的底层技术。GPT-5 可能会比其前身 GPT-4 拥有更先进的功能。科学家们也在关注 OpenAI GPT-4 的竞争对手谷歌 Gemini 的进展。大语言模型（LLM）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，研究人员已经用它来从高精度层面预测蛋白质的 3D 形状。人工智能将 可能 以原子精度 模仿 蛋白质、核酸和 其余 分子之间的相互作用，这可能为药物设计和发现开辟新的路径。

与此同时，针对人工智能进行监管已经 火烧眉毛。联合国人工智能高级别咨询机构将于 2024 年中期公布其最终报告，为人工智能的国际监管制定指导方针。

新天文台瞄准星空

智利的维拉 · 鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）计划在 2024 年底之前开始运行部分仪器，然后计划对整个南半球天空进行为期十年的观测。借助该天文台的 8.4 米望远镜和巨大的 32 亿像素相机，科学家们希望发现更多新的瞬态现象和近地小行星。

图 1：维拉 · 鲁宾天文台将对南半球的天空进行为期十年的观测

同样在智利，位于阿塔卡马沙漠的西蒙斯天文台（Simons Observatory）将于 2024 年中期完工。这项新一代宇宙学实验将在宇宙微波背景下寻找原始引力波的 特点 ，即大爆炸的余辉。这里的望远镜将 装备 多达 5 万个聚光探测器，比目前正在运行的类似项目多十倍。

不过，天文学家们担心，由于越来越多的 晶莹 卫星正在用光污染夜空，新的地基望远镜获得数据可能更难使用。

3. 量产抗病蚊子

非营利组织 ” 世界蚊子计划 “（WMP）将于明年在巴西的一家工厂开始生产抗病蚊子。这些蚊子被一种细菌感染，这种细菌可以防止它们传播致病性病毒，可以保护多达 7000 万人免受登革热和寨卡病毒等疾病的侵害。” 世界蚊子计划 ” 将在未来十年每年生产多达 50 亿只抗病蚊子。

图 2：世界蚊子计划工厂生产的蚊子感染了细菌，可以防止它们传播登革热等病毒

随着世界逐渐摆脱新冠肺炎疫情的困扰，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，旨在通过在呼吸道组织中产生免疫力来预防感染。第三种是 mRNA 疫苗，可以增强抗体和 T 细胞反应，有望 供给 针对多种新冠病毒变种的持久免疫力。

与此同时，世界卫生组织将在 2024 年 5 月举行的第 77 届世界卫生大会上公布其流行病条约的最终草案。该协议旨在帮助世界各国政府更好地预防和管理未来的流行病。世界卫生组织的 194 个成员国将决定该协议的条款，包括其中的条款是否具有法律约束力。谈判的核心是确保公平获得预防大流行病所需的工具，包括疫苗、数据和专业知识。

4. 载人绕月飞行

自 20 世纪 70 年代以来，NASA 再次启动了载人登月任务。阿尔忒弥斯 2 号（Artemis II）最早将于明年 11 月发射，它将搭载四名宇航员（三男一女）乘坐猎户座飞船绕月飞行十天。阿尔忒弥斯 2 号将为随后的阿尔忒弥斯 3 号（Artemis III）任务做好准备，该任务将使第一位女性和下一位男性登上月球表面。

中国也准备在 2024 年进行嫦娥六号月球样本返回任务。如果成功，这次任务将是第一次从月球背面采集样本并送回。

图 3：在南加州喷气推进实验室的无尘室中，工程师们正在研究 NASA 的飞船 Europa Clipper，它将于明年前往木星的卫星木卫二

日本计划于 2024 年进行火星卫星探测 (MMX) 任务，将访问火星的卫星火卫一和火卫二。它将降落在火卫一上，收集表面样本，并于 2029 年返回地球。

除此之外，NASA 的 Europa Clipper 将于明年 10 月前往木星的卫星木卫二，其 目的 是确定这颗卫星的地下海洋是否可能孕育生命。

5. 照亮暗物质

一项探测被称为 ” 轴子 ” 的暗物质粒子的实验，有望在 2024 年看到曙光。轴子被认为是由太阳发射并转化为光的，但由于缺乏灵敏的探测工具和极强的磁场，这种微小的粒子至今还 不被实验观察到。在汉堡的德国电子同步加速器进行的 BabyIAXO 实验，使用了一个由 10 米长的磁铁和超灵敏无噪声 X 射线探测器组成的太阳望远镜，天天 12 小时跟踪太阳的中心，以捕捉轴子转化为光子的过程。

此外，科学家们可能在 2024 年确定中微子的质量，中微子是粒子物理学标准模型中最神秘的粒子。2022 年卡尔斯鲁厄氚中微子实验（KATRIN, Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment）的结果表明，中微子的最大质量为 0.8 电子伏特。研究人员将在 2024 年完成数据收集，并有望对这些微小粒子进行精确测量。

6.” 意识之争 ” 第二轮实验结果

在 2024 年，科学家可能会对意识的神经基础有新的认识。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 年底前公布其第二轮实验的结果。在第一轮中，两种理论都未能与观察到的脑成像数据完全一致，这使得 25 年来的赌注落在了哲学而非神经科学上。第二轮研究可能会让神经科学更接近于破解主观 休会 的奥秘。

7. 拯救地球

2024 年下半年，位于海牙的国际法院可能会就各国应对 气象 变化的法律义务发表意见，并就那些被认为 损坏 气象 的国家必须承担的后果做出裁决。虽然这项裁决不具有法律约束力，但法院的影响力可以推动各国加快实现其 气象 目的，并可以在国内法律案件中引用。

图 4：2021 年 4 月 19 日，在巴拿马城埃斯特海岸的海滩上，可以看到许多包括塑料在内的垃圾

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 20 世纪 50 年代以来，全世界已经生产了 100 亿吨塑料，其中超过 70 亿吨已经成为废品，很大一部分污染了海洋并伤害了野生动物。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 目的。

8. 速度超快的超算

明年年初，研究人员将启动欧洲首台百亿亿次超级计算机 ” 木星 “（Jupiter）。这台巨大的机器每秒可以执行 100 亿亿次计算。研究人员将利用这台机器创建基于医学 目标 的人类心脏和大脑的 ” 数字双胞胎 ” 模型，并对地球 气象 进行高分辨率 模仿。

美国研究人员将在 2024 年安装两台百亿亿次计算机，它们分别是位于伊利诺伊州莱蒙特阿贡国家实验室的 Aurora，以及位于加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 El Capitan。科学家们将利用 Aurora 来绘制大脑神经回路图，利用 El Capitan 来 模仿 核武器爆炸的影响。（编译 / 金鹿）

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