2024年十大科技进步，除了AI还有这九个

又到年末，是时候回顾这一年发生的重要事件了。

2024年，科学家在多个领域实现了重要突破：我们离开地球，带回了月球背面的奥秘；我们深入细胞，绘制人体的精细地图；我们运用人工智能，加速科学发现的步伐。

一起来回顾以下这些重要的科技成果。

人工智能成为科研助力

2024年，人工智能领域“获得”了诺贝尔奖。

物理学奖颁给了约翰·霍普菲尔德（John Hopfield）和杰弗里·辛顿（Geoffrey Hinton），以表彰他们在人工神经网络和机器学习领域的开创性工作。

化学奖则由大卫·贝克（David Baker）、戴密斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）和约翰·朱默帕（John M. Jumper）共同获得，以表彰他们在蛋白质结构预测方面的贡献。其中，哈萨比斯和朱默帕领导开发的AlphaFold模型实现了革命性突破，能够以接近实验观测的精确度预测蛋白质结构。

这些奖项表明，AI已经从一个辅助工具，成长为推动科学发现的重要力量。

AlphaFold 3.0登上了6月13日《自然》杂志的封面 | 《自然》

今年5月，升级版的AlphaFold 3.0发布。这一版本不仅提高了蛋白质结构预测的准确率，还扩展到了DNA、RNA等其他生物分子，帮助科学家更好地理解生命的基本构成。这项技术对药物研发和疾病研究具有重要意义。比如在新药开发过程中，它能够快速预测药物分子与目标蛋白质的结合情况，大大提高了筛选效率。在传染病研究中，它也为疫苗和治疗方案的开发提供了有力支持。

除生物医药领域，AI在其他科学研究中也有重要应用。在气候科学领域，AI模型GraphCast提高了天气变化和自然灾害的预测准确度。在实验设计方面，AI能够帮助科学家优化实验方案，提高研究效率。一项对7460万篇科学论文的分析显示，采用AI技术的研究通常能获得更多的学术关注和引用。

从实验室里的蛋白质分子，到天空中的风云变幻，再到药物研发中的基因序列，AI正在帮助人类探索自然界的各个角落。这些进展不仅提高了科研效率，也为解决人类面临的重大挑战提供了新的方法。

嫦娥六号月背采样返回

2024年，中国的嫦娥六号探测器完成了一项历史性任务：从月球背面采集样品并成功返回地球。这是人类首次获得月球背面的岩石和土壤样本。

5月3日，嫦娥六号从海南文昌航天发射场升空。6月1日，探测器在月球背面的南极-艾特肯盆地阿波罗盆地南部着陆。探测器通过机械臂和钻探装置，采集了1935.3克月球样品，包括表层土壤和深层岩石。6月25日，搭载样品的返回舱安全降落在内蒙古四子王旗预定区域。

嫦娥六号着陆器上升器组合体在月球背面的工作照 | CNSA/CLEP

这次任务的科学意义非同寻常。月球背面与人们熟悉的正面有很大不同，它的地壳更厚，陨石坑更多，几乎没有月海（古代玄武岩喷发形成的暗色平原）。科学家认为，研究这些差异可能揭示月球形成的关键线索。

嫦娥六号选择的着陆点位于南极-艾特肯盆地，这是月球上最大、最古老的撞击盆地之一，其形成时间可以追溯到约40亿年前。从这里获得的样品将帮助科学家更好地理解月球，甚至整个太阳系的早期历史。

此次任务也体现了国际合作精神。探测器搭载了来自法国、意大利、瑞典和巴基斯坦的多个科学仪器，用于研究月球尘埃的运动、月表负离子的分布等现象。一个名为"金蟾"的小型月球车也参与了任务，它配备了红外光谱仪等设备，用于研究月球表面成分和寻找月壤中的水冰。

这些研究成果将为人类更好地认识月球提供重要帮助。

星舰多次试飞，完全复用仅一步之遥

作为世界上最大的火箭，SpaceX的星舰在2024年进行了四次轨道试飞。

最令人印象深刻的，是10月13日的星舰第五次试飞。作为一级火箭的超重型助推器，在完成发射任务后，以超音速从天而降，在最后时刻点燃发动机减速，然后被发射塔上称为"筷子"的机械臂稳稳接住。这项技术突破预示着太空探索即将进入一个新时代。

星舰第五次试飞中，超重型助推器返回发射塔，被“筷子”机械臂稳稳接住——左为模拟动画，右边实拍视频 | SpaceX

事实上，星舰的每次试飞都在创造新的记录。3月的第三次试飞实现了火箭一二级的成功分离，6月的第四次试飞首次完成了一二级的海上软着陆，11月的第六次试飞则首次验证了在太空中重启火箭发动机的能力。

这一系列进展的最终目标，是要实现火箭的完全重复使用：不仅作为一级的超重型助推器可以回收再用，未来连上面的星舰部分也将实现重复使用。

星舰第六次试飞中，星舰飞船重返大气层后，在印度洋完成海上软着陆 | SpaceX/TJ Cooney