Журнал Nature перечислил научные области, в которых могут произойти важные прорывы в 2024 году. В их числе — передовые инструменты искусственного интеллекта, миссии на Луну, темная материя, теории сознания и сверхбыстрые суперкомпьютеры. В наступающем году будет продолжаться разработка вакцин от коронавируса и даже начнется производство комаров, борющихся с болезнями. Проблемы климата и загрязнения планеты также останутся актуальными.

Достижения ИИ

Ожидается, что OpenAI в конце следующего года выпустит GPT-5, следующее поколение большой языковой модели искусственного интеллекта, лежащей в основе ChatGPT. GPT-5, вероятно, продемонстрирует более продвинутые возможности, чем его предшественник. Ученые также наблюдают за внедрением Gemini от Google. Большая языковая модель может обрабатывать несколько типов ввода, включая текст, компьютерный код, изображения, аудио и видео. В следующем году планируется выпуск новой версии инструмента AlphaFold от Google DeepMind, который исследователи использовали для предсказания трехмерной структуры белков с высокой точностью. Обновленная ИИ-система будет моделировать взаимодействия между белками, нуклеиновыми кислотами и другими молекулами с атомной точностью, что открывает новые перспективы в области разработки и поиска лекарств.

Стремясь к звездам

Обсерватория Веры Рубин в Чили начнет эксплуатацию некоторых своих инструментов ближе 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 открыть новые переходные явления и околоземные астероиды. Также в Чили в середине 2024 года будет завершено строительство обсерватории Саймонса в пустыне Атакама. Этот проект будет искать признаки первичных гравитационных волн. Телескопы будут оснащены 50 тысячами светособирающих детекторов, что в 10 раз больше, чем у нынешних проектов.

Вооруженные комары

Всемирная программа по борьбе с комарами-переносчиками заболеваний начнет производить комаров, борющихся с болезнями, на заводе в Бразилии в следующем году. Эти насекомые будут заражены бактериальным штаммом, который предотвращает передачу патогенных вирусов и может защитить до 70 млн человек от таких болезней, как лихорадка денге и вирус Зика. В течение следующего десятилетия некоммерческая организация будет производить до 5 млрд модифицированных комаров в год.

Новые вакцины

В связи с продолжающейся пандемией COVID-19 правительство США финансирует испытания трех новых вакцин следующего поколения. Две из них являются интраназальными препаратами, которые предназначены для предотвращения инфекции путем создания иммунитета в тканях дыхательных путей. Третья вакцина, базирующаяся на мРНК, усиливает производство антител и активирует реакцию Т-клеток, обеспечивая длительный иммунитет против широкого спектра вариантов SARS-CoV-2. Цель новых вакцин — усилить защиту от вируса и создать стойкий иммунитет у населения.

Лунные миссии

Впервые с 1970-х годов NASA запустит пилотируемую лунную миссию. Artemis II может стартовать уже в ноябре следующего года. Четыре астронавта, трое мужчин и одна женщина, совершат десятидневный облет вокруг Луны на борту космического корабля Orion. Artemis II заложит основу для последующей миссии Artemis III, которая предполагает высадку астронавтов на Луну. Китай также готовится запустить лунную миссию по возврату образцов «Чанъэ-6» в 2024 году. В случае успеха это будет первая миссия, которая соберет образцы с обратной стороны земного спутника.

Понимание темной материи

В 2024 году ожидаются результаты эксперимента по обнаружению аксионов, предполагаемых частиц темной материи. Аксионы, как считается, рождаются в Солнце и быстро превращаются в фотоны. Из-за необходимости использования высокочувствительных детекторов и сильного магнитного поля эти мельчайшие частицы еще не были экспериментально обнаружены. В эксперименте BabyIAXO на немецком электронном синхротроне в Гамбурге используется солнечный телескоп с 10-метровым магнитом и высокочувствительными бесшумными рентгеновскими детекторами. Это позволяет отслеживать аксионы и их превращение в фотоны. Кроме того, в 2024 году ученые должны более точно определить массу нейтрино, самой загадочной частицы в стандартной модели физики элементарных частиц.

Дебаты о сознании

Большой проект, проводящий серию экспериментов для проверки двух теорий сознания (теория интегрированной информации и теория глобального рабочего пространства), планирует опубликовать результаты второго эксперимента к концу 2024 года. В первом раунде обе теории не смогли полностью согласоваться с наблюдаемыми данными активности мозга. Второй раунд эксперимента может приблизить ученых к разгадке тайны субъективного опыта.

Экология

Во второй половине 2024 года Международный суд в Гааге может вынести заключение о юридических обязательствах стран по борьбе с изменением климата и вынести решение о правовых последствиях для тех, кто наносит ущерб климату. Хотя решение не будет иметь юридической силы, влияние суда может подтолкнуть страны к усилению своих климатических целей. В следующем году также завершатся переговоры ООН, целью которых является заключение международного соглашения по устранению загрязнения пластиком.

Сверхбыстрые суперкомпьютеры

В начале следующего года исследователи запустят Jupiter, первый в Европе экзафлопсный суперкомпьютер. Гигантская машина может выполнять один квинтиллион (миллиард миллиардов) вычислений каждую секунду. Исследователи будут использовать машину для создания «цифровых двойников» моделей человеческого сердца и мозга в медицинских целях, а также для моделирования климата Земли в высоком разрешении. В 2024 году исследователи из США установят два экзафлопсных компьютера: Aurora в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе и El Capitan в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии. Ученые будут использовать Aurora для создания карт нейронных цепей мозга, а El Capitan — для моделирования взрывов ядерного оружия.