一年一度的《Nature》預測，為我們打開通往2024年的科學之門。2023年將要過去，這一年來投資者見證了許多科學奇蹟。面對即將到來的2024年，又有哪些期待呢？頂級科學期刊《Nature》近日發布了2024年值得關注的九大科技變革預測，下一代AI模型GPT-5，歐洲超級電腦Jupiter，嫦娥六號，「抗病」蚊子等上榜。

預測一：GPT-5 與新一代AlphaFold

今年，以ChatGPT為代表的大語言模型的崛起，對科學界產生了深遠影響。大語言模型在文字處理、資料分析、影像及影片生成等方面展現出優異的能力。

《Nature》預計，OpenAI將於明年年底，發布支援聊天機器人的下一代AI模型GPT-5。另外，科學家也密切關注GPT-4競爭對手GoogleGemini的進展。

谷歌DeepMind的AI工具AlphaFold的全新版本也將於明年發布。研究人員已用該工具準確預測了蛋白質的3D形狀，新一代AlphaFold將能夠以原子級精度模擬蛋白質、核酸和其他分子之間的相互作用，這可能為藥物設計和發現開闢新的可能性。

預測二：超算Jupiter

《Nature》預測，明年初研究人員將啟動歐洲第一台超過每秒10億次運算的超級電腦Jupiter。研究人員將用它創建用於醫療目的的人類心臟和大腦「數位孿生」模型，並對地球氣候進行高解析度模擬。

美國研究人員則將在2024年安裝兩台超過每秒10億次計算的超級電腦：一台是位於伊利諾州勒蒙的阿貢國家實驗室的“Aurora”，另一台是位於加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的「El Capitan」。科學家將用Aurora來創造大腦神經迴路圖，並用El Capitan模擬核武爆炸的影響。

預測三：探索月球

《Nature》表示，美國太空總署明年將再次啟動載人登月任務。阿耳忒彌斯二號最快可能在明年11月發射，太空船將搭載四名太空人（三男一女），進行為期十天的繞月飛行。阿耳忒彌斯二號的發射將為下一步登月任務奠定基礎。

中國也準備在2024年深入探索月球，計畫發射嫦娥六號，執行月球採樣返回任務。如果任務成功，這將是首次從月球遠端採集樣本。

除月球外，各國也加快了對其他地外行星探索的腳步。

探索外太陽系衛星的任務包括美國太空總署的Clipper飛船，該太空船計畫於明年10月前往木星的衛星Europa。其目標是確定該衛星地下海洋是否可能孕育生命。

日本的火星衛星探索任務計畫於2024年發射，將造訪火星的兩顆衛星（火衛一和火衛二）。它將在火衛一登陸並收集表面樣本，計劃於2029年返回地球。

預測四：生產“超級蚊子”

《Nature》稱，非營利組織「世界蚊子計畫」（The World Mosquito Program）將於明年開始在巴西的一家工廠生產抗病蚊子。這些蚊子被注入一種細菌菌株，以阻止致病病毒傳播，預計將保護多達7,000萬人免受登革熱和寨卡等病毒的侵害。未來十年，「世界蚊子計畫」每年將生產多達50億隻這樣的「超級蚊子」。

預測五：“瞄準星星”

《Nature》預測，智利的Vera C．Rubin天文台將於2024年底開始運作部分儀器，並計畫對整個南半球天空進行為期十年的調查。借助天文台的8.4米望遠鏡和3200兆像素的巨型相機，科學家希望發現更多新的瞬變現象和近地小行星。

同樣在智利，位於阿塔卡馬沙漠的Simons天文台將於2024年中期完工，並將用於在宇宙微波背景中尋找原始重力波的特徵。Simons天文台的望遠鏡將配備多達5萬個光收集探測器，是目前正在進行的類似計畫的十倍。

預測六：試驗下一代新冠疫苗

在疫苗的幫助下，人們度過了新冠疫情的緊急階段，但新冠病毒並沒有真正消失。

《Nature》表示，美國政府正在試驗三種下一代疫苗，其中兩種是鼻內疫苗，旨在透過在氣道組織內產生免疫力來預防感染。第三種是mRNA疫苗，將增強抗體和T細胞的反應，可望針對多種變異株提供更持久的免疫力。

預測七：照亮暗物質

《Nature》稱，一項旨在探測被稱為軸子（axion）的暗物質粒子的實驗結果將於2024年公佈。軸子是一種假想的亞原子粒子，大約是1970年代為了解決CP守恆問題所提出的一個假想粒子，但這些微小的粒子尚未在實驗中被觀測到，因為它們需要敏度的探測工具和極強的磁場。

德國電子同步加速器的BabyIAXO實驗正在使用一台由10公尺長的磁鐵和超敏感的無雜訊X射線偵測器組成的太陽望遠鏡，每天追蹤太陽中心12個小時，捕捉軸子向光子的轉換。

2024年可能是科學家確定中微子質量的一年，中微子是粒子物理標準模型中最神秘的粒子。研究人員將在2024年完成資料收集，並有望對這些微小粒子進行準確的測量。先前，2022年卡爾斯魯厄氚中微子實驗的結果顯示，中微子的最大質量為0.8電子伏特。

預測八：第二輪意識產生機制之辯開始

《Nature》預測，明年可能會帶來關於人類意識產生機制的新見解。一個透過一系列對抗性實驗來測試兩種意識理論的大型項目，預計在2024年底公佈其第二次實驗結果。

先前，在1998年，認知神經科學家Christof Koch與哲學家David Chalmers對賭，Koch賭約25年後科學家將確定大腦神經元產生意識的機制。

今年6月23日，在紐約舉行的意識科學研究協會年會上，對此賭注宣布競賽結果：宣布Chalmers獲勝，哲學家勝過神經學家。Koch不得不承認：有關意識領域的研究，這仍然是一個持續不斷的追求。

預測九：應對氣候變遷

《Nature》表示，2024年下半年，海牙國際法庭可能會就各國應對氣候變遷的法律義務發表意見，並對那些被認為破壞氣候的國家的法律後果做出裁決。雖然裁決不具法律約束力，但其影響力可以推動各國加強其氣候目標，並在國內法律案件中引用。

聯合國塑膠條約的談判將於明年結束，該條約旨在製定一項具有約束力的國際協議，從而消除塑膠污染。自1950年代以來，全球已生產了100億噸塑料，其中70多億噸是廢物，大部分污染了海洋並對野生動物造成危害。但研究人員越來越擔心，去年開始的聯合國談判進展過於緩慢，無法達成預期目標。