Nature изброи най-очакваните научни открития за 2024 г.

Списание Nature публикува списък на научните области, в които през 2024 г. може да бъдат направени големи пробиви. Сред тях са авангардни AI инструменти, мисии до Луната, тъмната материя, теориите за съзнанието и свръхбързите суперкомпютри. През следващата година ще продължи разработването на ваксини срещу коронавирусите и дори ще започне създаването на комари, които се борят с болестите. Климатът и замърсяването на планетата също ще останат актуални.

Достиженията в сферата на изкуствения интелект

Очаква се в края на следващата година OpenAI да представи GPT-5, следващото поколение на големия езиков модел с изкуствен интелект, който е в основата на ChatGPT. GPT-5 вероятно ще демонстрира по-усъвършенствани възможности от своя предшественик. Изследователите наблюдават и реализацията на Gemini на Google. Този голям езиков модел може да обработва различни видове входни данни, включително текст, компютърен код, изображения, аудио и видео. През следващата година е предвидено да бъде пусната нова версия на инструмента AlphaFold на Google DeepMind, който изследователите са използвали за прогнозиране на триизмерната структура на протеини с висока точност. Актуализираната система за изкуствен интелект ще моделира взаимодействията между протеините, нуклеиновите киселини и другите молекули с атомарна точност, откривайки нови перспективи в откриването и разработването на нови лекарства.

Стремежът към звездите

Обсерваторията „Вера Рубин“ в Чили ще започне да използва някои от инструментите си в края на 2024 г., точно преди началото на планираното десетгодишно проучване на цялото небе в Южното полукълбо. С помощта на 8,4-метровия телескоп на обсерваторията и гигантската 3200-мегапикселова камера учените се надяват да открият нови преходни явления и близки до Земята астероиди. Също в Чили, в средата на 2024 г. ще бъде завършена обсерваторията Симонс в пустинята Атакама. В рамките на този проект ще се търсят признаци за първични гравитационни вълни. Телескопите ще бъдат оборудвани с 50 000 специализирани светлинни детектори, което е 10 пъти повече от всички настоящи проекти.

Въоръжените комари

Световната програма за борба с комарите, които пренасят зарази, ще започне да създава комари, които се борят с болестите. Това трябва да стане в завод в Бразилия към средата на следващата година. Тези насекоми ще бъдат заразени с бактериален щам, който предотвратява предаването на патогенни вируси и може да предпази до 70 милиона души от болести като треската денга и вируса Зика. През следващото десетилетие организацията с нестопанска цел ще създава до 5 милиарда модифицирани комари годишно.

Новите ваксини

В отговор на все още продължаващите заболявания, причинени от пандемията COVID-19, правителството на САЩ финансира изпитванията на три нови ваксини от ново поколение. Две от тях са интраназални препарати, които са предназначени да предотвратят инфекцията чрез изграждане на имунитет в тъканта на дихателните пътища. Третата ваксина, базирана на мРНК, повишава производството на антитела и активира Т-клетъчния отговор, като осигурява дълготраен имунитет срещу широк спектър от варианти на SARS-CoV-2. Целта на новите ваксини е да засилят защитата срещу вируса и да изградят траен имунитет сред населението.

Лунните мисии

За първи път от 70-те години на миналия век НАСА ще стартира пилотирана лунна мисия. Artemis II може да стартира още през ноември следващата година. Artemis II ще положи основите на последващата мисия Artemis III („Артемида III“), която ще включва кацане на астронавти на Луната. Китай също така се подготвя да изстреля мисията Chang’e-6 за връщане на Земята на лунни проби през 2024 г. Ако бъде успешна, това ще бъде първата мисия за събиране на проби от обратната страна на спътника на Земята.

Тъмната материя

През 2024 г. се очакват резултатите от експеримента за откриване на аксионите – предполагаемите частици на тъмната материя. Предполага се, че аксионите се пораждат в Слънцето и бързо се превръщат във фотони. Поради необходимостта от високочувствителни детектори и силни магнитни полета тези малки частици все още не са експериментално открити. Експериментът BabyIAXO в Германския електронен синхротрон в Хамбург използва слънчев телескоп с 10-метров магнит и високочувствителни, безшумни рентгенови детектори. Това дава възможност да се проследят аксионите и тяхното превръщане във фотони. Освен това през 2024 г. учените трябва да могат да още по-точно да определят масата на неутриното – най-загадъчната частица в Стандартния модел на физиката на елементарните частици.

Дебатите за съзнанието

Голям проект, в рамките на който се провеждат серия от експерименти за проверка на двете теории за съзнанието (теорията за интегрираната информация и теорията за глобалното работно пространство), предвижда да публикува резултатите от втория експеримент до края на 2024 г. В първия кръг и двете теории не успяха изцяло да се съгласуват с наблюдаваните данни от дейността на мозъка. Вторият кръг на експеримента може да доближи учените до разгадаването на тайната на субективното преживяване.

Екологията

През втората половина на 2024 г. Международният съд в Хага се очаква да излезе със становище относно правните задължения на държавите да се борят с изменението на климата и да се произнесе по правните последици за онези, които причиняват вреди на климата. Въпреки че решението няма да бъде правно обвързващо, влиянието на съда може да подтикне държавите да засилят своите цели в сферата на климата. През следващата година ще приключат и преговорите на ООН, насочени към постигане на международно споразумение за премахване на замърсяването с пластмаса.

Свръхбързите суперкомпютри

В началото на следващата година изследователите ще стартират Jupiter – първия в Европа екзафлопен суперкомпютър. Гигантската машина може да извършва по един квинтилион (милиард милиарда милиарда) изчисления всяка секунда. Изследователите ще използват машината за създаване на модели на „цифрови близнаци“ на човешкото сърце и мозък за медицински цели, както и за моделиране на климата на Земята с висока разделителна способност. През 2024 г. американските изследователи ще инсталират два екзамащабни компютъра – Aurora в Националната лаборатория Аргон в Илинойс и El Capitan в Националната лаборатория Лорънс Ливърмор в Калифорния. Учените ще използват Aurora за създаване на карти на невронните вериги на мозъка, а El Capitan – за симулиране на експлозии на ядрени оръжия.