《自然》预测2024年科学大事

　　先进的人工智能工具、月球任务和超高速超级计算机将在未来一年塑造科学研究。12月18日，《自然》杂志盘点了2024年值得关注的科学事件。

　　ChatGPT的兴起对今年的科学发展产生了深远影响。它的创造者——美国人工智能研究公司OpenAI，预计将于2024年晚些时候发布聊天机器人的下一代人工智能模型GPT-5。GPT-5可能会展示出比其前身GPT-4更先进的功能。科学家同时也在关注GPT-4的竞争对手Gemini的亮相。

　　大型语言模型可以处理多种类型的输入，包括文本、计算机代码、图像和音视频。

　　美国谷歌DeepMind的人工智能工具AlphaFold的新版本也将于2024年发布。研究人员已经用它高精度地预测了蛋白质的3D形状。明年，人工智能将以原子精度模拟蛋白质、核酸和其他分子之间的相互作用，这可能为药物的设计和发现开辟新的路径。

　　同时，解决监管问题迫在眉睫。联合国人工智能高级别咨询机构将于2024年年中公布其最终报告，为人工智能的国际监管出台指导方针。

　　智利的维拉·鲁宾天文台计划在2024年年底运行部分仪器。借助该天文台的8.4米望远镜和32亿像素相机，科学家希望发现更多新的瞬态现象和近地小行星。

　　同样在智利，西蒙斯天文台将于2024年年中完工。这项下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征。它的望远镜将配备多达5万个聚光探测器，是目前正在进行的类似项目的10倍。

　　天文学家依然担心，由于越来越多的明亮人造卫星群正在用光污染夜空，新的地基望远镜数据可能更加难以获得。

　　世界蚊子项目将于2024年在巴西的一家工厂生产抗病蚊子。这些蚊子将携带一种细菌，后者可以防止蚊子传播致病性病毒，从而能够保护多达7000万人免受登革热和寨卡病毒等疾病的侵袭。

　　针对新冠疫情，美国政府正在资助3种下一代疫苗的试验。其中两种是鼻内疫苗，通过在气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，有望实现对新冠病毒变体的持久免疫。

　　而世界卫生组织将在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。该条约旨在让各国政府更好地预防和管理未来的流行病。

　　自20世纪70年代以来，美国宇航局再次启动载人登月任务。阿尔忒弥斯二号最早可能于2024年11月发射，将搭载3男1女共4名宇航员乘坐“猎户座”飞船进行为期10天的绕月飞行。

　　此外，美国宇航局的“克利伯号”飞船将于2024年10月飞往木星的卫星木卫二。日本则计划于2024年进行火星卫星探索任务，将访问火星的卫星火卫一和火卫二，其探测器将在火卫一降落并收集地表样本。

　　一项探测被称为“轴子”的暗物质粒子的实验将在2024年看到曙光。轴子被认为是由太阳发射并转化为光的，但它们至今还没有被实验观测到，因为这需要灵敏的探测工具和极强的磁场。

　　德国电子同步加速器进行的BabyIAXO实验，使用一个由10米长的磁铁和超灵敏的无噪声X射线探测器组成的太阳望远镜，每天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，2024年可能是科学家确定中微子质量的一年。中微子是粒子物理学标准模型中最神秘的粒子。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明确测量。

　　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测试两种意识理论，预计将在2024年年底公布第二轮实验的结果。

　　在第一轮实验中，两种理论都未能与观察到的脑成像数据完全一致。第二轮实验可能会让神经科学更接近于解读主观体验的奥秘。

　　2024年下半年，海牙国际法院可能会就各国应对气候变化的法律义务发表意见，并对那些被视为破坏气候的国家须承担的法律后果作出裁决。虽然这一裁决不具有法律约束力，但可以推动各国加快实现其气候目标并在国内法律案件中加以引用。

　　自20世纪50年代以来，全球共生产了100亿吨塑料，其中70多亿吨现已成为废品。联合国塑料条约政府间谈判将于2024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。

　　2024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”。这台巨大的机器每秒可以执行100亿亿次计算。研究人员将利用该机器创建基于医学目的的人类心脏和大脑“数字孪生”模型，并对地球气候进行高分辨率模拟。

　　美国研究人员将在2024年安装两台百亿亿次计算机——阿贡国家实验室的Aurora和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的El Capitan。科学家将利用Aurora绘制大脑神经回路图，利用El Capitan模拟核武器爆炸的影响。（王方）

　　17日，国新办举行新闻发布会解读当前经济形势和有关政策。“我国新型低空飞行器呈现蓬勃发展态势，特别是信息通信、北斗导航、高精导航等新技术广泛应用，一些企业的自动驾驶技术也不断进步。

　　2022年底，清华环境研究院携手苏州嗨森无人机科技有限公司，合作开发了基于无人机的挥发性有机物精准溯源技术。”截至目前，清华环境研究院已经取得了600多项知识产权，通过技术作价入股方式转化了30多项清华大学专利，形成了25支研发团队、51家孵化公司。

　　2023年，生成式人工智能在全球范围爆火，引发了人工智能领域新一轮的科技竞赛。“大模型为通用机器人提供强大的能力，人工智能可以将运算、感知、认知、决策、创造等各类智能集成应用在机器人平台上。

　　“总体来看，今年论坛聚焦人工智能、生命科学、新材料等科技前沿领域，以及碳达峰碳中和、医疗健康、清洁能源等民生科技领域。“北京国际科技创新中心建设的突出成效体现为‘六个创新跃升’和‘五个全球前列’。

　　新能源目前主要指光伏发电、风力发电以及二次能源如氢能等。风和光都是自然资源，取之不竭，用之不尽。

　　广西中医药研究院中药资源团队在开展全国第四次中药资源普查和广西第一次林草种质资源普查中，发现石山油桐、美脉假糙苏、线叶度量草、广西割舌树、洞生香草、广西肺筋草6种高等植物新物种。

　　2023年我国公民具备科学素质的比例达到14.14%，这一最新调查数据意味着什么？对我国经济和社会发展有何重要意义？与世界主要发达国家20%~30%的公民科学素质水平相比，我国公民科学素质仍有不小差距，未来提升公民科学素质，还有哪些挑战？

　　从国家知识产权局获悉，《2023年中国专利调查报告》近日发布。报告显示，2023年，我国发明专利产业化率达39.6%，较上年提高2.9个百分点，连续五年稳步提高。

　　绿色是生命的象征、大自然的底色，良好生态环境是美好生活的基础、人民共同的期盼。

　　中国科协16日发布第十三次中国公民科学素质抽样调查结果。结果显示，2023年我国公民具备科学素质的比例达到14.14%，比2022年的12.93%提高了1.21个百分点，我国公民科学素质呈现提速增长趋势。

　　施工人员在做桥梁前移施工准备。呼兰河上，桥墩破冰器分外醒目；庆安制梁场的智能化保温棚内，一榀榀桥梁在蒸汽中凝固成型；哈伊高铁全线建成通车后，将不断满足广大群众的出行需求，为加快建设我国向北开放新高地贡献力量。

　　近日，中国科学院理化技术研究所研究员王树涛、副研究员时连鑫团队研发出新一代针对黏性渗出液，如糖尿病足渗出液的单向导液伤口敷料。该研究为高黏性渗出液引起的伤口愈合困难问题提供了可行的解决方案，在医用敷料、渗液管理等领域具有广阔应用前景。

　　作为一种新兴的林业信息化科技创新手段，智慧林业需要加强顶层设计，统筹指导与管理。回顾智慧林业的发展历程，我们不难发现，智能化革新已经成为现代林业发展的重要标志。

　　习指出“科技创新能够催生新产业、新模式、新动能，是发展新质生产力的核心要素”，同时强调“强化企业科技创新主体地位”。从内涵及本质要求来看，新质生产力由“技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生”。

　　在15日举行的2024春季核能可持续发展国际论坛上，中国核能行业协会副理事长兼秘书长张廷克介绍，截至目前，我国商运核电机组共55台，总装机容量5703万千瓦，仅次于美国、法国，位居全球第三；在建及已核准核电机组38台，总装机容量4480万千瓦。

　　最近几年，每隔一段时间，在北京大学生物医学前沿创新中心从事博士后研究的张冲就会发一个朋友圈。出于对新发现的严谨，团队决定与突变印记领域资深学者、杜克-新加坡国立大学医学院教授Steven G. Rozen联系，进一步扩大合作。

　　这是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号。我国深海探测将以“梦想”号为重要平台，构建深海地质地球物理探测和钻探技术装备体系，为人类认识、保护、开发海洋作出新的更大贡献。

　　创造一个超大深冷“冰箱”，提供20K（开尔文，20K即零下253摄氏度）以下甚至2K（零下271摄氏度）的超低温环境，并保证百瓦级到万瓦级连续稳定工作——大型低温制冷装备凭借这一能力，被称作“超级低温工厂”。

　　本工作中，研究团队在前期光热电探测器相关工作的基础上，在具有长波红外吸收能力的柔性聚酰亚胺衬底上构建了碲基热电异质结薄膜，制备出可集成、柔性、可穿戴长波红外光热电探测器。

　　4月13日至14日，第十三届“吴文俊人工智能科学技术奖”颁奖典礼暨2023中国人工智能产业年会在苏州举行，展示了我国人工智能的发展前沿。