Научные события, за которыми стоит следить в 2024 году

В новом материале рассказываем о 9 научных событиях, чье активное развитие в 2024 году предсказывают ученые. Материал переведен с сайта Nature.

---

Развитие искусственного интеллекта

Появление ChatGPT повлияло на науку в этом году. Ожидается, что в конце следующего года его создатель, компания OpenAI, выпустит GPT-5 — следующее поколение модели искусственного интеллекта, лежащей в основе чат бота. Вероятно, новая версия продемонстрирует более продвинутые возможности. Ученые также следят за выходом Gemini, конкурента GPT-4 от Google. Модель может обрабатывать несколько типов ввода, включая текст, компьютерный код, изображения, аудио и видео.

В следующем году также должна выйти новая версия ИИ-инструмента AlphaFold от Google DeepMind, с помощью которого исследователи с высокой точностью смогут предсказывать 3D-формы белков. ИИ сможет моделировать взаимодействия между белками, нуклеиновыми кислотами и другими молекулами с атомной точностью, что откроет новые возможности в разработке и создании лекарств.

Большие вопросы возникают в связи с вопросами регулирования деятельности ИИ. В середине 2024 года ООН представит окончательный доклад, в котором будут изложены принципы международного регулирования ИИ.

Космические полеты к звездам

Обсерватория Vera C. Rubin в Чили начнет работу с некоторыми из своих приборов в конце 2024 года. В их план входит десятилетнее наблюдение за всем небом Южного полушария. С помощью 8,4-метрового телескопа и гигантской 3200-мегапиксельной камеры ученые надеются обнаружить множество околоземных астероидов.

Также в Чили, в пустыне Атакама, в середине 2024 года будет завершено строительство обсерватории Саймонс. Этот космологический эксперимент нового поколения будет искать признаки первобытных гравитационных волн — послесвечения Большого взрыва. Телескопы обсерватории будут оснащены 50 тыс. светоулавливающих детекторов, что в десять раз больше, чем в аналогичных проектах, реализуемых в настоящее время.

Комары с бактериальными штаммами

В следующем году Всемирная программа по борьбе с комарами 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 млн человек от таких заболеваний, как лихорадка денге и вирус зика. Некоммерческая организация будет производить до пяти миллиардов зараженных бактериями комаров в год в течение следующих десяти лет.

Вакцины

Правительство США финансирует испытания трех вакцин нового поколения. Две из них — интраназальные (прием через нос) 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.

Также Всемирная организация здравоохранения должна представить окончательный проект договора о пандемии на 77-й сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения в мае 2024 года. Соглашение призвано лучше снабдить правительства стран мира для предотвращения будущих пандемий и управления ими. 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.

Полеты на Луну

Впервые с 1970-х годов NASA запускают лунную миссию с экипажем. Космический корабль Artemis II может стартовать уже в ноябре следующего года. На борту космического корабля Orion будут находиться четыре астронавта, которые совершат десятидневный полет вокруг Луны. Artemis II заложит основу для последующей миссии Artemis III, которая высадит на Луну первую женщину. 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.

Также планируются миссии по исследованию лун во внешней части Солнечной системы. Аппарат НАСА Clipper 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) 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, выйдут в 2024 году. Считается, что Солнце испускает аксионы и преобразуются в свет, а эксперименты по их наблюдению еще не проводились, так как для этого нужны «‎чувствительные» инструменты и сильнейшее магнитное поле. 

В Немецком электронном синхротроне (резонансный циклический ускоритель) используется солнечный телескоп. Он состоит из 10-метрового магнита и бесшумных сверхчувствительных рентгеновских детекторов для отслеживания центра Солнца в течение 12 часов. Таким образом ученые хотят зафиксировать процесс превращения аксион в фотоны.

2024 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

Следующий год может принести новые сведения 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 сознания человека.

Спасение планеты

Во второй половине 2024 года Международный суд ООН в Гааге может вынести заключение о правовых обязательствах стран по борьбе с изменением климата. 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, который направлен на создание обязательного международного соглашения по устранению загрязнения пластиком. С 1950-х годов в мире было произведено 10 млрд тонн пластика, из которых более 7 млрд тонн превратились в отходы (т.е. большая часть загрязняет океаны и наносит вред дикой природе). Однако среди исследователей растет опасение, что переговоры в ООН, начавшиеся в прошлом году, продвигаются слишком медленно и могут не привести к достижению намеченных целей.

Сверхбыстрые суперкомпьютеры

В начале следующего года ученые включат первый европейский суперкомпьютер Jupiter, работающий в экзафлопсном режиме. Эта гигантская машина сможет выполнять один квинтиллион (миллиард миллиардов) вычислений в секунду. Исследователи будут использовать его для создания моделей цифровых двойников человеческого сердца и мозга в медицинских целях, а также для моделирования климата Земли.

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 Калифорнии. Ученые будут использовать Aurora для создания карт нейронных цепей мозга, а El Capitan — для моделирования последствий взрывов ядерного оружия.