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Nature2024九大科技變革預測:GPT5、超算Jupiter、嫦娥六号、超級蚊子

作者:華爾街見聞

2023年将要過去,這一年來投資者見證了許多科學奇迹。面對即将到來的2024年,又有哪些期待?

頂級科學期刊《Nature》近日釋出了2024年值得關注的九大科技變革預測,下一代AI模型GPT-5,歐洲超級計算機Jupiter,嫦娥六号,“抗病”蚊子等上榜。

預測一:GPT-5 與新一代 AlphaFold

今年,以ChatGPT為代表的大語言模型的崛起,對科學界産生了深遠影響。大語言模型在文本處理、資料分析、圖像及視訊生成等方面展現出優異的能力。

《Nature》預計,OpenAI将于明年年底,釋出支援聊天機器人的下一代AI模型GPT-5。另外,科學家們也在密切關注GPT-4競争對手谷歌Gemini的進展。

谷歌DeepMind的AI工具AlphaFold的全新版本也将于明年釋出。研究人員已用該工具準确預測了蛋白質的3D形狀,新一代 AlphaFold将能夠以原子級精度模拟蛋白質、核酸和其他分子之間的互相作用,這可能為藥物設計和發現開辟新的可能性。

預測二:超算Jupiter

《Nature》預測,明年初研究人員将啟動歐洲第一台超過每秒10億次計算的超級計算機Jupiter。研究人員将用它建立用于醫療目的的人類心髒和大腦“數字孿生”模型,并對地球氣候進行高分辨率模拟。

美國研究人員則将在2024年安裝兩台超過每秒10億次計算的超級計算機:一台是位于伊利諾伊州勒蒙的阿貢國家實驗室的“Aurora”,另一台是位于加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的“El Capitan”。科學家将用Aurora來建立大腦神經回路圖,并用El Capitan模拟核武器爆炸的影響。

預測三:探索月球

《Nature》表示,美國宇航局明年将再次啟動載人登月任務。阿耳忒彌斯二号最早可能于明年11月發射,飛船将搭載四名宇航員(三男一女),進行為期十天的繞月飛行。阿耳忒彌斯二号的發射将為下一步登月任務奠定基礎。

中國也準備在2024年深入探索月球,計劃發射嫦娥六号,執行月球采樣傳回任務。如果任務成功,這将是首次從月球遠端采集樣本。

除月球外,各國也加快了對其他地外行星探索的腳步。

探索外太陽系衛星的任務包括美國宇航局的Clipper飛船,該飛船計劃于明年10月前往木星的衛星Europa。其目标是确定該衛星地下海洋是否可能孕育生命。

日本的火星衛星探索任務計劃于2024年發射,将通路火星的兩顆衛星(火衛一和火衛二)。它将在火衛一登陸并收集表面樣本,計劃于2029年傳回地球。

預測四:生産“超級蚊子”

《Nature》稱,非營利組織“世界蚊子計劃”(The World Mosquito Program)将于明年開始在巴西的一家工廠生産抗病蚊子。這些蚊子被注入一種細菌菌株,以阻止緻病病毒傳播,有望保護多達7000萬人免受登革熱和寨卡等病毒的侵害。未來十年,“世界蚊子計劃”每年将生産多達50億隻這樣的“超級蚊子”。

Nature2024九大科技變革預測:GPT5、超算Jupiter、嫦娥六号、超級蚊子

預測五:“瞄準星星”

《Nature》預測,智利的Vera C. Rubin天文台将于2024年底開始運作部分儀器,并計劃對整個南半球天空進行為期十年的調查。借助天文台的8.4米望遠鏡和3200兆像素的巨型相機,科學家們希望發現更多新的瞬變現象和近地小行星。

同樣在智利,位于阿塔卡馬沙漠的Simons天文台将于2024年中期竣工,并将用于在宇宙微波背景中尋找原始引力波的特征。Simons天文台的望遠鏡将配備多達5萬個光收集探測器,是目前正在進行的類似項目的十倍。

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預測六:試驗下一代新冠疫苗

在疫苗的幫助下,人們度過了新冠疫情的緊急階段,但新冠病毒沒有真正消失。

《Nature》表示,美國政府正在試驗三種下一代疫苗,其中兩種是鼻内疫苗,旨在通過在氣道組織内産生免疫力來預防感染。第三種是mRNA疫苗,将增強抗體和T細胞的反應,有望針對多種變異毒株提供更持久的免疫力。

預測七:照亮暗物質

《Nature》稱,一項旨在探測被稱為軸子(axion)的暗物質粒子的實驗結果将于2024年公布。軸子是一種假想的亞原子粒子,大約是1970年代為了解決CP守恒問題所提出的一個假想粒子,但這些微小的粒子尚未在實驗中被觀測到,因為它們需要敏度的探測工具和極強的磁場。

德國電子同步加速器的BabyIAXO實驗正在使用一台由10米長的磁鐵和超敏感的無噪聲X射線探測器組成的太陽望遠鏡,每天追蹤太陽中心12個小時,捕捉軸子向光子的轉換。

2024年可能是科學家确定中微子品質的一年,中微子是粒子實體标準模型中最神秘的粒子。研究人員将在2024年完成資料收集,有望對這些微小粒子進行準确的測量。此前,2022年卡爾斯魯厄氚中微子實驗的結果顯示,中微子的最大品質為0.8電子伏特。

預測八:第二輪意識産生機制之辯開始

《Nature》預測,明年可能會帶來關于人類意識産生機制的新見解。一個通過一系列對抗性實驗來測試兩種意識理論的大型項目,預計将在2024年底公布其第二次實驗結果。

此前,在1998年,認知神經科學家Christof Koch與哲學家David Chalmers對賭,Koch賭約25年後科學家們将确定大腦神經元産生意識的機制。

今年6月23日,在紐約召開的意識科學研究協會年會上,對這一賭注宣布競賽結果:宣布Chalmers獲勝,哲學家勝過神經學家。Koch不得不承認:有關意識領域的研究,這仍然是一個持續不斷的追求。

預測九:應對氣候變化

《Nature》表示,2024年下半年,海牙國際法庭可能會就各國應對氣候變化的法律義務發表意見,并對那些被認為破壞氣候的國家的法律後果做出裁決。雖然裁決不具有法律限制力,但其影響力可以推動各國加強其氣候目标,并在國内法律案件中引用。

聯合國塑膠條約的談判将于明年結束,該條約旨在制定一項具有限制力的國際協定,進而消除塑膠污染。自20世紀50年代以來,全球已生産了100億噸塑膠,其中70多億噸是廢物,大部分污染了海洋并對野生動物造成危害。但研究人員越來越擔心,去年開始的聯合國談判進展過于緩慢,無法實作預期目标。

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