AI 進展
今年，ChatGPT的橫空出世讓科學界爲之一振。開發 ChatGPT 的 OpenAI 位于加州舊金山，預計将在明年末推出 GPT-5 ——驅動 ChatGPT 的下一代人工智能（AI）模型。GPT-5 或比前身 GPT-4 擁有更多先進功能。科學界還在期待谷歌推出 GPT-4 的勁敵——Gemini。該大型語言模型能處理各類型的輸入，包括文本、計算機代碼、圖片、音頻和視頻。
由 Google 的 DeepMind 推出的 AI 工具AlphaFold被研究人員用來精準預測的蛋白 3D 結構，AlphaFold 的最新版本也将于明年問世。這個 AI 工具将能模拟蛋白、氨基酸和其他分子的相互作用，精确度可達原子級别，爲藥物設計和發現創造新的機遇。
監管問題也在步步逼近。聯合國高級别人工智能咨詢機構将在 2024 年中旬發布最終報告，制定 AI 監管國際指南。
心系星辰
薇拉 · 魯賓天文台将對南半球天空開展爲期十年的觀測。來源：Rubin Obs/NSF/AURA
智利的薇拉 · 魯賓天文台将在 2024 年底前運行部分設施，提前開始對整個南半球天空的十年觀測計劃。該天文台有一台 8.4 米的望遠鏡和一個 3200 兆像素的巨型相機，科學家希望能用這些設備發現大量暫現現象和近地小行星。
還是在智利，阿塔卡馬沙漠的西蒙斯天文台将于 2024 年年中完工。下一代宇宙學實驗将在宇宙微波背景中尋找原初引力波（大爆炸的餘輝）的特征。西蒙斯天文台的望遠鏡有多達 5 萬個集光探測器，是當前運行的同類項目的十倍之多。
天文學家仍在擔心由于明亮衛星星座數量的增加，對夜天的光污染會使新的地基望遠鏡數據無法使用。
蚊子武器
世界蚊子計劃（World Mosquito Program）将于明年開始在巴西一家工廠生産抗病蚊子。這些蚊子感染了一種菌株，能防止它們傳播緻病病毒，有望讓最多 7000 萬人避免感染登革熱和寨卡等疾病。在接下來的 10 年裏，該非營利組織每年将生産最多 50 億隻感染菌株的蚊子。
疫情之後
随着全世界從 COVID-19 大流行的突發期中逐漸複原，美國政府正在資助三款下一代疫苗的臨床試驗，其中兩款爲通過誘導氣道組織免疫的鼻内疫苗；另一款是能增強抗體和 T 細胞應答的 mRNA 疫苗，有望針對新冠病毒（SARS-CoV-2）變異株産生廣譜且長效的免疫力。
同時，世衛組織将在明年 5 月的第 77 屆世界衛生大會期間發布 " 大流行病條約 " 的最終草案。該條約旨在幫助各國政府更好地預防和應對未來的大流行病。194 個聯合國成員國将商議具體條款，包括這些條款是否具有約束力。這次商議的核心是爲了确保各方能平等獲得預防大流行所必需的資源，包括疫苗、數據和專業知識。
探月任務
NASA 的工程師正在改進 " 快船 "（Clipper）探測器，該探測器将在明年奔赴木星的衛星——木衛二（Europa）。來源：NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins， APL/Ed Whitman
這是 NASA 自 1970 年代以來的首個載人登月任務。阿耳忒彌斯 2 号（Artemis II）最早或于明年 11 月發射，" 獵戶座 "（Orion）飛船将搭載三男一女共 4 名宇航員飛掠月球 10 天。阿耳忒彌斯 2 号将爲後續的阿耳忒彌斯 3 号任務打下基礎——阿耳忒彌斯 3 号任務計劃讓首位女性和第二位男性登陸月球。中國也計劃在 2024 年開展嫦娥六号月球取樣返回任務。如果成功，該任務将成爲首個在月球背面完成采樣的任務。
探索外太陽系衛星的任務包括 NASA 拟在明年 10 月前往木星衛星木衛二的" 快船 "（Clipper）探測器。該任務的目标是确定木衛二的地下海洋是否存在生命。日本在 2024 年的火衛探測器（Martian Moons eXploration）計劃将造訪火衛一和火衛二。該探測器将在火衛一着陸并在地表采樣，留待樣本在 2029 年返回地球。
闡明暗物質
一項探測軸子（axion）這種暗物質粒子的實驗将于 2024 年公布結果。研究人員認爲軸子由太陽釋放并轉化成了光，但這種微粒子從未在實驗中觀測到過，因爲它們需要靈敏的探測工具和極強的磁場。德國電子同步加速器的 BabyIAXO 實驗使用由 10 米長的磁鐵和超靈敏零噪音 X 射線探測器組成的太陽望遠鏡，每天追蹤太陽核心 12 小時，以記錄軸子變成光子的過程。
2024 年可能還是科學家确定中微子質量的一年——中微子是粒子物理學标準模型中最神秘的粒子。卡爾斯魯厄氚中微子實驗（Karlsruhe Tritium Neutrino）在 2022 年的結果表明，中微子的最大質量爲 0.8 電子伏特。研究人員将在 2024 年完成數據采集，并确定這種極小粒子的測量結果。
意識辯論賽：第二回合
明年還有望進一步闡釋意識的神經基礎。一個大型項目正通過一系列對抗性實驗檢驗兩種意識理論的對錯，該項目預計在 2024 年底發布第二輪實驗的結果。在第一輪實驗中，兩種理論與觀測到的腦成像數據都不完全一緻——這讓一個 25 年前的對賭塵埃落定，最終哲學赢過了神經科學。第二輪實驗或從神經科學的角度揭開這種主觀體驗的秘密。
救救地球
2024 年下半年，海牙國際法庭或對各國對抗氣候變化的法律義務進行評價，并要求被認爲破壞氣候的國家承擔法律後果。雖然這種裁決不具有法律約束力，但該法庭的影響力能讓各國更重視其氣候目标，并被本國訴訟案件引用。
聯合國塑料條約旨在建立一項消除塑料污染的國際協議，談判将于明年落幕。1950 年代至今，全世界已産生了 100 億噸塑料，其中 70 億噸都已成了垃圾——大部分正在污染海洋，傷害野生動物。但越來越多的研究人員認爲，去年啓動的這次聯合國談判進展太過緩慢，可能無法完成原定目标。
超快速超級計算機
明年初，研究人員将啓動歐洲首台 E 級（exascale）超級計算機—— Jupiter。這台超級機器每秒能運行百億億次運算。研究人員将用這台超級計算機創建人類心髒和大腦的 " 數字孿生 "（digital twin）模型，用于醫學研究，并對地球氣候進行高分辨率模拟。
美國研究人員将在 2024 年安裝兩台 E 級超級計算機：美國阿貢國家實驗室的 Aurora 和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的 El Capitan。Aurora 将用來創建大腦神經環路地圖，El Capitan 将用來模拟核武器爆炸的影響。
