Передовые инструменты искусственного интеллекта, полеты на Луну и сверхбыстрые суперкомпьютеры — вот те события, которые определят ход исследований в наступающем году.
Достижения в области искусственного интеллекта
Появление ChatGPT оказало глубокое влияние на науку в этом году. Ожидается, что в конце следующего года его создатель, компания OpenAI из Сан-Франциско (Калифорния), выпустит GPT-5, следующее поколение модели искусственного интеллекта (ИИ), лежащей в основе чатбота. GPT-5, вероятно, продемонстрирует более продвинутые возможности, чем его предшественник, GPT-4. Ученые также следят за выходом Gemini, конкурента GPT-4 от Google. Большая языковая модель может обрабатывать несколько типов ввода, включая текст, компьютерный код, изображения, аудио и видео.
В следующем году будет выпущена также новая версия инструмента искусственного интеллекта AlphaFold от Google DeepMind, с помощью которого исследователи с высокой точностью предсказывают 3D-формы белков. ИИ будет способен моделировать взаимодействия между белками, нуклеиновыми кислотами и другими молекулами с атомной точностью, что может открыть новые возможности для разработки и открытия лекарств.
Большие вопросы возникают и на фронте регулирования. Консультативный орган ООН высокого уровня по искусственному интеллекту представит свой окончательный доклад в середине 2024 года, в котором будут изложены руководящие принципы международного регулирования ИИ.
Стремиться к звездам
Обсерватория Vera C. Rubin в Чили начнет работу с некоторыми из своих приборов в конце 2024 года, до запланированного десятилетнего обследования всего неба Южного полушария. С помощью 8,4-метрового телескопа и гигантской 3200-мегапиксельной камеры ученые надеются обнаружить множество новых переходных явлений и околоземных астероидов.
Также в Чили в середине 2024 года завершится строительство обсерватории Саймонс в пустыне Атакама. Этот космологический эксперимент нового поколения будет искать признаки первобытных гравитационных волн — послесвечения Большого взрыва — в космическом микроволновом фоне. Его телескопы будут оснащены 50 000 светоулавливающих детекторов, что в 10 раз больше, чем в аналогичных проектах, реализуемых в настоящее время.
Астрономы продолжают беспокоиться, что данные наземных телескопов могут стать непригодными для использования из-за растущего числа ярких спутниковых созвездий, загрязняющих ночное небо светом.
Оружейные комары
Всемирная программа по борьбе с комарами в следующем году начнет производство комаров, борющихся с болезнями, на заводе в Бразилии. Комары заражены бактериальным штаммом, который не позволяет им передавать патогенные вирусы, и могут защитить до 70 миллионов человек от таких заболеваний, как денге и зика. Некоммерческая организация будет производить до пяти миллиардов зараженных бактериями комаров в год в течение следующего десятилетия.
За пределами пандемии
По мере того как мир преодолевает чрезвычайную фазу пандемии COVID-19, правительство США финансирует испытания трех вакцин нового поколения. Две из них — интраназальные вакцины, направленные на предотвращение инфекции путем выработки иммунитета в тканях дыхательных путей. Третья, мРНК-вакцина, усиливает антитела и Т-клеточный ответ, обещая обеспечить длительный иммунитет против широкого спектра вариантов SARS-CoV-2.
Тем временем Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) должна представить окончательный проект договора о пандемии на 77-й сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения в мае. Соглашение призвано лучше вооружить правительства стран мира 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 юридически обязательными. В центре переговоров — обеспечение равного доступа к инструментам, включая вакцины, данные и опыт, которые необходимы для предотвращения пандемий.
Лунные миссии
Впервые с 1970-х годов НАСА запускает лунную миссию с экипажем. Миссия Artemis II может стартовать уже в ноябре следующего года. На борту космического корабля Orion будут находиться четыре астронавта — трое мужчин и одна женщина — которые совершат десятидневный облет вокруг Луны. Artemis II заложит основу для последующей миссии Artemis III, которая высадит на Луну первую женщину и следующего мужчину. Китай также готовится к запуску лунного аппарата «Чанъэ-6» в 2024 году. В случае успеха эта миссия станет первой, которая соберет образцы с дальней стороны Луны.
Среди миссий по исследованию лун во внешней части Солнечной системы — аппарат НАСА Clipper, который в октябре следующего года отправится к луне Юпитера — Европе. Его цель — определить, может ли подземный океан Луны быть источником жизни. Японская миссия Martian Moons eXploration (MMX), запланированная на 2024 год, посетит луны Марса — Фобос и Деймос. Он совершит посадку на Фобос 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 эти крошечные частицы еще не наблюдались экспериментально, поскольку для их обнаружения требуются чувствительные инструменты и чрезвычайно сильное магнитное поле. В эксперименте BabyIAXO, проводимом в Немецком электронном синхротроне в Гамбурге, используется солнечный телескоп, состоящий из 10-метрового магнита и сверхчувствительных бесшумных рентгеновских детекторов, которые следят за центром Солнца в течение 12 часов в день, чтобы зафиксировать процесс превращения аксионов в фотоны.
А 2024 год может стать годом, когда ученые определят массу нейтрино — самой загадочной частицы в стандартной модели физики частиц. Результаты эксперимента Карлсруэ с тритиевым нейтрино в 2022 году показали, что максимальная масса нейтрино составляет 0,8 электрон-вольт. Исследователи закончат сбор данных в 2024 году и, как ожидается, проведут точное измерение крошечных частиц.
Дебаты о сознании: раунд второй
Следующий год может принести новые знания о нейронной основе сознания. Крупный проект, в рамках которого проверяются две теории сознания с помощью серии состязательных экспериментов, как ожидается, опубликует результаты второго эксперимента к концу 2024 года. В первом раунде обе теории не смогли полностью совпасть с данными визуализации мозга, что позволило решить 25-летнее пари в пользу философии, а не нейронауки. Второй раунд может приблизить нейронауку к разгадке тайн субъективного опыта.
Спасение планеты
Во второй половине 2024 года Международный суд ООН в Гааге (Нидерланды) может вынести заключение о правовых обязательствах стран по борьбе с изменением климата и принять решение о правовых последствиях для тех, кто считает, что они наносят ущерб климату. Хотя это решение не будет иметь обязательной юридической силы, влияние суда может подтолкнуть страны к укреплению своих климатических целей и может быть использовано в национальных судебных делах.
В следующем году завершатся переговоры по договору ООН по пластику, который направлен на создание обязательного международного соглашения по устранению загрязнения пластиком. 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. Однако среди исследователей растет опасение, что переговоры в ООН, начавшиеся в прошлом году, продвигаются слишком медленно и не приведут к достижению намеченных целей.
Сверхбыстрые суперкомпьютеры
В начале следующего года ученые включат «Юпитер», первый в Европе экзафлопсный суперкомпьютер. Гигантская машина сможет выполнять один квинтиллион (один миллиард миллиардов) вычислений каждую секунду. Исследователи будут использовать его для создания моделей «цифровых близнецов» человеческого сердца и мозга в медицинских целях, а также для моделирования климата Земли с высоким разрешением.
Исследователи в США установят две экзафлопсные машины в 2024 году: Aurora в Аргоннской национальной лаборатории в Лемонте, штат Иллинойс, и El Capitan в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Ливерморе, штат Калифорния. Ученые будут использовать Aurora для создания карт нейронных цепей мозга, а El Capitan — для моделирования последствий взрывов ядерного оружия.
