Nature发布2024年值得关注的9个科学大事件，中国嫦娥六号、“武装蚊子”上榜
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作者｜郑松毅
12月19日消息，面向即将到来的2024年，国际学术期刊《Nature》为我们梳理了2024年值得关注的九大科学事件，让我们一起看看都有哪些吧！
事件一：人工智能的进步（AI advances）
今年人工智能的兴起对科学产生了深远影响，“AI for Science”成为了很多科学论坛绕不开的话题。以ChatGPT为代表的大语言模型在文本处理、数据分析、图像及视频生成方面都展现出了优异的能力。
据OpenAI透露，拥有更先进功能的下一代AI模型GPT-5将于明年发布。同时，Google Gemini的发布也引起众多科学家关注，本身就拥有“Google Scholar”文献库支持的大语言模型，是否会在科学内容综述方面有更好的表现令人期待。
Nature介绍，谷歌DeepMind的人工智能工具AlphaFold的最新版本也将于明年发布，已有研究人员使用现版本AlphaFold做到高精度预测蛋白质的3D形状。下一步，AI模型将有助于更准确地模拟蛋白质、核酸及其他分子之间的相互作用，为药物设计和研发开辟新的可能性。
尽管人工智能给人们的工作带来了很多帮助，但其不可控性仍然令人担忧。对此，联合国人工智能高级咨询机构将于2024年分享报告，为人工智能的国际监管法则制定指导方针。
事件二：追逐星星（Aiming for the stars）
位于智利的维拉·C·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）计划于 2024 年底开始运行部分仪器，计划对整个南半球天空进行为期十年的调查。借助天文台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。
位于智利的另一座西蒙斯天文台（Simons Observatory）计划于2024年中期竣工，将支持在宇宙中进一步寻找原始引力波的研究。据悉，该望远镜将配备多达5万个光收集探测器，是目前正在进行的类似项目的十倍。
有天文学家表示，该研究面临的挑战是，近年来有越来越多的卫星升空，卫星会对夜空造成一定的光污染，从而会对观测视条件造成一定阻碍。
维拉·C·鲁宾天文台；图源：Nature
事件三：武装化的蚊子（Weaponized mosquitoes）
蚊子叮咬被认为是病毒的传播路径之一，病毒可能会在叮咬的过程中被注入被叮咬者的血液中，从而引起感染。登革热病毒就是由蚊媒传播引起的急性虫媒传染病之一。
巴西的一家工厂计划于明年开始生产“抗病蚊子”，试图阻止病毒的快速传播。据介绍，这些被“武装”的蚊子将被注入一种细菌菌株，该菌株可以阻止致病病毒的传染，可以保护多达7千万人免受登革热等病毒的侵害。该非营利组织将在未来十年内每年生产多达 50 亿只“抗病蚊子”。
图源：Nature
事件四：跨越大流行（Beyond the pandemic）
在疫苗的帮助下，人们逐渐度过了COVID-19流行病的紧急阶段，但变异病毒毒株没有停下对人们生活的侵扰。疫苗的作用持久性和作用方式一直被人们期待能有所改善。
Nature介绍，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内产生免疫力来预防感染。另一种是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。
与此同时，世界卫生组织将于5月举行世界卫生大会期间公布其“大流行病条约”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。
事件五：月球任务（Moon missions）
阿尔忒弥斯2号（Artemis II）是阿尔忒弥斯计划的首次载人试验飞行，也是自美国阿波罗计划以来，第一次载人绕月飞行，计划于2024年发射。该飞船将搭载四名宇航员进行为期十天的绕月飞行。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，该任务将成为首次从月球背面采集样本。
除月球外，各国也加快了对其他地外行星探索的脚步。
NASA 欧罗巴快船（Europa Clipper）计划于 2024 年 10 月发射，预计 2030 年抵达木星，它的主要探测目标是木星卫星欧罗巴。欧罗巴是太阳系少数几个可能存在适宜生命生存条件的行星之一。它的冰冻表面之下被认为存在液态咸海洋，快船此次任务目标包括探测该海洋是否可以孕育生命。
日本的火星卫星探索 (MMX) 任务计划于 2024 年进行，它将登陆火卫一（Phobos）并收集表面样本，并于 2029 年返回地球。
欧罗巴和木星；图源：科普宇宙
事件六：照亮暗物质（Illuminating dark matter）
探测被称为轴子的暗物质粒子的实验结果将于 2024 年看到光。暗物质“轴子”是一种假想的基本粒子，被认为可能是暗物质的一种构成粒子。它具有极微小的质量，并具有寿命长、温度低等特性。但这种微小粒子尚未通过实验观察到，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BabyIAXO 实验使用由 10 米长磁铁和超灵敏无噪声 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，捕捉轴子转化为光子，有望实现更准确地观测和分析轴子。
据了解，在极轻质量窗口，星系的一些小尺度问题有可能被轴子在星系中心形成平坦的分布所解决。因此，对轴子的探索有助于理解暗物质在宇宙中的分布和作用。同时，轴子也被认为是量子计算机发展路径上的“有力候选者”。
事件七：关于“意识产生机制”的第二轮辩论（The consciousness debate: round two）
一场持续了25年的科学赌局在今年结束了，但下一轮科学赌局从明年又开始了。
1998年，神经科学家克里斯托弗·科赫和哲学家大卫·查默斯打赌说，大脑神经元产生意识的机制将在2023年被发现。6月23日，在纽约市举行的意识科学研究协会(ASSC)年会上，两位科学家公开表示，“神经元意识机制谜题至今还未真正解开，但随着探测设备和分析方法越发先进，下一个25年可以一赌”。
事件八：拯救地球（Saving the planet）
2024年下半年，海牙国际法院或将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人的法律后果做出裁决。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，并可以在各国法律案件中引用。
据悉，海牙国际法院是联合国六大主要机构之一和最主要的司法机关，是主权国家政府间的民事司法裁判机构。
另外，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，世界已生产了 100 亿吨塑料，其中超过 70 亿吨现已成为废物，其中大部分污染了海洋并伤害了野生动物。
事件九：超快的超级计算机（Super-fast supercomputers）
明年初，研究人员将启动欧洲第一台百亿亿次超级计算机 Jupiter。这台巨大的机器每秒可以执行十亿次计算。研究人员将使用该机器创建用于医疗目的的“数字双胞胎”模型，并对地球气候进行高分辨率模拟。
美国研究人员将于 2024 年安装两台百亿亿次计算机，分别是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。科学家将使用 Aurora 来创建大脑神经回路图，并使用 El Capitan 来模拟核武器爆炸的影响。