Передовые инструменты искусственного интеллекта, миссии на Луну и сверхбыстрые суперкомпьютеры входят в число разработок, которые будут определять направления исследований в наступившем году.
Достижения в области искусственного интеллекта
Рост популярности ChatGPT оказал глубокое влияние на науку в 2023 году. Ожидается, что его создатель, OpenAI из Сан-Франциско, штат Калифорния, выпустит GPT-5, следующее поколение модели искусственного интеллекта (ИИ), лежащей в основе чат-бота, в конце 2024 года. GPT-5, вероятно, продемонстрирует более продвинутые возможности, чем его предшественник GPT-4. Ученые также наблюдают за развертыванием Gemini, конкурента Google GPT-4. Большая языковая модель может обрабатывать несколько типов входных данных, включая текст, компьютерный код, изображения, аудио и видео.
ChatGPT: благо и бремя?
Новая версия инструмента искусственного интеллекта Google DeepMind AlphaFold, который исследователи использовали для предсказания 3D-форм белков с высокой точностью, также должна быть выпущена в наступившем году. Искусственный интеллект сможет моделировать взаимодействия между белками, нуклеиновыми кислотами и другими молекулами с атомарной точностью, что может открыть новые возможности в разработке и открытии лекарств.
Большие вопросы возникают на регуляторном фронте. Консультативный орган высокого уровня Организации Объединенных Наций по искусственному интеллекту в середине 2024 года представит свой итоговый доклад, в котором будут изложены руководящие принципы международного регулирования ИИ.
В погоне за звездами
Обсерватория Веры Рубин в Чили планирует начать работу с некоторыми из своих инструментов к концу 2024 года, в преддверии запланированного десятилетнего обзора всего неба Южного полушария. С помощью 8,4-метрового телескопа обсерватории и гигантской 3200-мегапиксельной камеры ученые надеются обнаружить много новых переходных явлений и околоземных астероидов.
Также в Чили в середине 2024 года будет завершено строительство обсерватории Саймонса в пустыне Атакама. Этот космологический эксперимент нового поколения будет искать сигнатуры первичных гравитационных волн — послесвечения Большого взрыва — в космическом микроволновом фоне. Его телескопы будут оснащены 50 000 детекторов, собирающих свет, что в десять раз больше, чем аналогичные проекты, реализуемые в настоящее время.
Астрономы по-прежнему обеспокоены тем, что новые данные наземных телескопов могут оказаться непригодными для использования из-за растущего числа ярких спутниковых группировок, загрязняющих ночное небо светом.
Комары в качестве оружия
В следующем году Всемирная программа по борьбе с комарами начнет производство комаров для борьбы с болезнями на заводе в Бразилии. Комары заражены бактериальным штаммом, который предотвращает передачу патогенных вирусов и может защитить до 70 миллионов человек от таких болезней, как лихорадка денге и вирус Зика. Некоммерческая организация будет производить до пяти миллиардов зараженных бактериями комаров в год в течение следующего десятилетия.
После пандемии
По мере того, как мир проходит чрезвычайную фазу пандемии COVID-19, правительство США финансирует испытания трех вакцин следующего поколения, две из которых являются интраназальными вакцинами, направленными на предотвращение инфекции путем создания иммунитета в тканях дыхательных путей. Третья, мРНК-вакцина, повышает антитела и Т-клеточный ответ, обещая обеспечить длительный иммунитет против широкого спектра вариантов SARS-CoV-2.
Между тем, Всемирная организация здравоохранения должна представить окончательный проект своего договора о пандемии на 77-й сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения в мае. Соглашение направлено на то, чтобы лучше вооружить правительства во всем мире для предотвращения будущих пандемий и борьбы с ними. 194 государства-члена ВОЗ примут решение об условиях соглашения, в том числе о том, будут ли какие-либо из его положений иметь обязательную юридическую силу. Центральное место в переговорах занимает обеспечение справедливого доступа к инструментам, включая вакцины, данные и экспертные знания, которые необходимы для предотвращения пандемий.
Миссии на Луну
Впервые с 1970-х годов NASA запускает пилотируемую лунную миссию. Artemis II может быть запущена уже в ноябре 2024 года и будет нести четырех астронавтов — трех мужчин и одну женщину — на борту космического корабля Orion для десятидневного облета вокруг Луны. Artemis II заложит основу для последующей миссии Artemis III, которая высадит на Луну первую женщину и следующего мужчину. Китай также готовится запустить свою миссию по возвращению лунных образцов «Чанъэ-6» в 2024 году. В случае успеха миссия станет первой, которая соберет образцы с обратной стороны Луны.
Миссии по исследованию спутников во внешней части Солнечной системы включают в себя космический аппарат НАСА Clipper, который отправится к спутнику Юпитера Европе в октябре 2024 года. Его цель — определить, может ли подземный океан Луны содержать жизнь. Японская миссия Martian Moons eXploration (MMX), запланированная на 2024 год, посетит спутники Марса, Фобос и Деймос. Он совершит посадку на Фобосе и соберет образцы поверхности для возвращения на Землю в 2029 году.
Освещение темной материи
Результаты эксперимента по обнаружению частиц темной материи, известных как аксионы, увидят свет в 2024 году. Считается, что аксионы испускаются Солнцем и преобразуются в свет, но крошечные частицы еще не наблюдались экспериментально, потому что они требуют чувствительных инструментов обнаружения и чрезвычайно сильного магнитного поля. Эксперимент BabyIAXO на немецком электронном синхротроне в Гамбурге использует солнечный телескоп, состоящий из 10-метрового магнита и сверхчувствительных детекторов рентгеновского излучения без помех, для отслеживания центра Солнца в течение 12 часов в день, чтобы зафиксировать превращение аксионов в фотоны.
А 2024 год может стать годом, когда ученые определят массу нейтрино — самой загадочной частицы в Стандартной модели физики элементарных частиц. Результаты эксперимента «Тритиевые нейтрино в Карлсруэ» в 2022 году показали, что нейтрино имеют максимальную массу 0,8 электронвольта. Исследователи закончат сбор данных в 2024 году и, как ожидается, сделают определенные измерения крошечных частиц.
Дебаты о сознании: второй раунд
Следующий год может принести новое понимание нейронной основы сознания. Ожидается, что крупный проект, который проверяет две теории сознания с помощью серии состязательных экспериментов, опубликует результаты своего второго эксперимента к концу 2024 года. В первом раунде обе теории не смогли полностью согласовываться с наблюдаемыми данными визуализации мозга, что привело к 25-летнему пари в пользу философии, а не нейробиологии. Второй раунд может приблизить нейробиологию к расшифровке тайн субъективного опыта.
Спасение планеты
Во второй половине 2024 года Международный суд ООН в Гааге может вынести заключение о юридических обязательствах стран по борьбе с изменением климата и вынести решение о правовых последствиях для тех, кто, как считается, наносит ущерб климату. Несмотря на то, что постановление суда не будет иметь обязательной юридической силы, влияние суда может подтолкнуть страны к усилению своих климатических целей и может быть использовано в национальных судебных делах.
Переговоры по договору ООН о пластике, который направлен на создание обязательного международного соглашения по устранению загрязнения пластиком, завершатся в следующем году. С 1950-х годов в мире было произведено 10 миллиардов тонн пластика, из которых более 7 миллиардов тонн в настоящее время являются отходами, большая часть которых загрязняет океаны и наносит вред дикой природе. Но среди исследователей растет обеспокоенность тем, что переговоры в ООН, начавшиеся в прошлом году, продвигаются слишком медленно и не достигнут намеченных целей.
Сверхбыстрые суперкомпьютеры
В начале 2024 года исследователи включат Jupiter, первый в Европе экзафлопсный суперкомпьютер. Гигантская машина может выполнять один квинтиллион (миллиард миллиардов) вычислений каждую секунду. Исследователи будут использовать машину для создания моделей «цифровых двойников» человеческого сердца и мозга в медицинских целях, а также для моделирования климата Земли с высоким разрешением.
Исследователи в США в 2024 году установят две экзафлопсные машины: Aurora в Аргоннской национальной лаборатории в Лемонте, штат Иллинойс, и El Capitan в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии. Ученые будут использовать Aurora для создания карт нейронных цепей мозга, а El Capitan — для моделирования последствий взрывов ядерного оружия.