气候变化正在抹去之前在空气质量方面取得的成果 野火是罪魁祸首

气候变化正在抹去之前在空气质量方面取得的成果 野火是罪魁祸首 空气质量真正凸显了个人如何感受到气候的变化。更热的地球为更多的野火烟雾创造了条件，并加速了导致烟雾的化学反应。这意味着未来如何防止污染的游戏规则正在发生变化。经过几十年的成功治理，来自烟囱和尾气管道的污染正在减少。非营利性研究机构 First Street 基金会发布的这份报告的主要作者杰里米-波特（Jeremy Porter）说："空气质量真正凸显了个人是如何感受到气候变化的。真正严重的洪灾和真正严重的野火相对来说比较罕见，[尽管]我们看到它们的次数越来越多。但像空气质量差这样的情况，影响的不仅仅是街道上的低矮房屋，而是社区里的每一个人。 "First Street 基金会此前曾发布研究报告和在线工具，用于评估个人房产的洪水、火灾和高温风险。在人为排放减少的同时，细颗粒物污染浓度等气候影响将进一步恶化。该组织的最新研究表明，由于细颗粒物污染（也称为烟尘），美国约有 10% 的房产（约 1430 万）已经不得不应对一周或更长时间的空气质量"不健康"的日子。其中近一半的房产情况更糟，空气质量不健康的天数长达两周。为了弄清这个问题，First Street 回顾了环境保护局遍布全国的空气质量传感器网络的数据。然后，波特和他的同事们将这些数据与 First Street 现有的经同行评审的火灾和热量模型相结合，对未来进行了预测。First Street 公司对 30 年后的空气质量进行了建模，这是典型的抵押贷款最长期限。根据 First Street 的研究，按照目前的轨迹，2054 年的空气质量可能会回到 2004 年的糟糕程度，"20 年来的空气质量改善成果将化为乌有"，预计每年还会有 170 万处房产因煤烟和烟雾而面临 10 天或 10 天以上的空气质量差，比现在增加 15%。报告称，这一上升趋势反映了"气候惩罚"的概念。用专业术语来说，烟雾或地面臭氧是通过光化学反应产生的，氮氧化物和挥发性有机化合物在阳光下相互反应。因此，烟雾在炎热的晴天会更加严重。气候变化使热浪持续时间更长、强度更大，而污染正是问题的一部分。炎热、干旱的条件也是土地燃烧的首要条件。报告发现，火灾是气候变化导致空气质量恶化的主要原因。美国西部的情况尤为严重，在 2000 年至 2021 年期间，那里空气质量差的天数增长了 477%。这个数字是根据美国环保署的彩色编码空气质量指数计算出来的，指数值至少被认为是"对敏感人群不健康"的天数，即橙色天数。红色为"不健康"，紫色为"非常不健康"，栗色为"危险"。研究人员对全美每天最高的烟尘水平进行了平均，发现自 2000 年以来，平均最高值已从橙色上升到红色。2000 至 2001 年间细颗粒污染的平均最大值。这通常解释了野火等特定事件期间颗粒物污染的峰值水平。突发的、短暂的污染对健康造成的风险不同于持续暴露于污染所造成的风险，例如，居住在繁忙的高速公路旁。健康风险，包括与呼吸系统和心血管疾病有关的问题，会随着长期暴露而增加。研究气候变化和空气质量的杜克大学地球科学教授德鲁-辛德尔（Drew Shindell）说："如果在一年中的其他时间里，火灾较多但污染较少，你会发现这些急性影响会增加，但它们会被慢性影响的减少所抵消。"辛德尔还指出，现在仍有机会改变报告中提出的发展轨迹。就像《清洁空气法案》在 20 世纪 70 年代至 90 年代期间促成了空气质量的大幅改善一样，美国现在也有机会采取行动。辛德尔和波特都表示，对于决策者来说，治理污染的方式必须与以往不同。"像空气质量监管者这样的人的工作正在发生变化，因为过去你的注意力全部集中在人类活动产生的排放物上所以你会担心发电厂、工业和机动车，"辛德尔说。"我们已经很好地控制了其中的许多方面。但我们在控制温室气体方面做得并不好。"换句话说，为了控制煤烟和烟雾，监管机构还必须优先减少其他污染物导致气候变化的二氧化碳和甲烷排放。他们还必须考虑森林管理等问题，以便更好地控制野火。这一切都将空气污染对当地的影响与更广阔的世界所发生的事情联系在一起，同时还要担心你的邻居可能会排放什么。去年，加拿大的野火将一缕缕浓烟吹向美国东北部，导致纽约市一度成为全球空气质量最差的城市。 ... PC版： 手机版：

科学简单点：什么是气候复原力？

科学简单点：什么是气候复原力？ 什么是气候复原力？如今，飓风、洪水和干旱等极端天气越来越频繁地出现。例如，干旱加剧了野火的蔓延，从加利福尼亚到澳大利亚，数百万英亩的土地被烧毁。气候复原力是保护我们免受极端气候事件影响的一种方法，这些极端气候事件包括海平面上升、野火、侵蚀、飓风和极端高温，它们会破坏支撑经济的系统。为此，科学家们从智能地图入手，预测未来几十年的气候模式。(天气描述的是几小时或几天内室外发生的情况，而气候解释的是某一地区在较长时间内的这种行为）。在这段"科学 101：什么是气候复原力"的视频中，工程师汤姆-沃尔和科学家拉奥-科塔马蒂介绍了专家们如何让我们国家的交通、医院、制造业、食品供应等基础设施做好准备，以抵御气候变化的影响。第一步是建立气候模型，然后预测未来。专家们可以利用气候模型生成的数据来保护我们的基础设施免受未来的破坏。你可能见过科学家预测平均气温或降雨量的变化。有些科学家则更进一步，利用功能强大的计算机预测多年后的天气模式。我们称之为气候建模。科学家利用这些地球气候系统的三维模型绘制地图，显示未来气候将如何演变，以及可能对社区产生的影响。但我们需要更详细的地图。为什么？因为气候变化的速度和强度取决于人们所处的具体位置，而更详细的地图将帮助我们了解气候可能如何改变每个城市、城镇甚至单个建筑物周围的环境。从一个邮政编码到另一个邮政编码，天气会发生变化，气候也是如此。如果一个人身处西部山区，甚至是一个中等规模的城市，这些差异将表现为气候变化的不同强度。美国能源部（DOE）阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的科学家们绘制了全美气候地图，网格方格大小仅为 12 公里（约 7.5 英里）。虽然一些全球尺度的气候模型能够以大约 3 公里的空间分辨率模拟地球，但它们目前最多只能预测单季或单年的气候。阿贡降尺度数据档案（ADDA）采用了不同的方法。它代表北美洲的分辨率大约是大多数全球模式的 10 倍。阿贡降尺度数据档案还预测了 10 年的气候，从21世纪的现在、中期和末期开始。因此，ADDA 是同类地图中最详细的地图，科学家可以利用它来预测我们社会所面临的风险。整个气候数据集拥有 700 TB 的信息。而阿贡的超级计算机可以在几分钟内绘制出你的笔记本电脑需要 3000 年才能绘制出的数据。通过展望未来许多年，我们可以调整我们的未来规划。如果我们担心野火，我们可以找出那些可能发生火灾风险更大的地方湿度低、土壤干燥、风力大的地方并采取行动保护这些地方的社区和资产。或者，我们可以在建筑物和火灾之间建立缓冲空间，这将有助于降低风险。资料来源：阿贡国家实验室制定计划，尽量减少气候变化对现代生活的影响气候复原力是一种保护我们免受气候变化影响的规划方法。它帮助专家预测极端气候事件的影响，这些事件可能会通过明显或隐蔽的联系破坏自然系统、农业、公用事业、设施和网络。通过正确规划，我们可以避免在未来干旱、野火、暴风雪和热浪的频率和强度发生变化时对自然栖息地和社区造成破坏。例如，在热浪期间，空调温度会骤然升高，电力需求的增加会使电线和变压器超负荷。热浪也会削弱交通网络。道路和铁轨会倒塌。健康和安全也令人担忧。热浪可能导致易感人群患病，使医院不堪重负。没有电力，供应链就会堵塞。由于极端高温和干旱，农业生产率可能会下降，生物多样性也会减少，因为物种会受到自然环境变化的威胁。我们的目标是尽早发现这些可能性，并围绕它们进行规划和设计。编译自:ScitechDaily相关文章:科学简单点：什么是超级计算？科学简单点：什么是人工智能？科学简单点：什么是量子力学？科学简单点：什么是水力发电？科学简单点：什么是核能？ ... PC版： 手机版：

新航遭遇湍流事故已致1人死亡多人受伤 研究称这都是气候变化“惹的祸”

新航遭遇湍流事故已致1人死亡多人受伤 研究称这都是气候变化“惹的祸” 英国雷丁大学去年发布的一项研究认为，CAT现象的加剧是由于气候变化，并预计未来如不采取大规模的减排行动，未来的CAT可能还会进一步增多。不过，对于雷丁大学的这项研究，曾从事民航飞行多年、目前任职于中航（成都）无人机系统股份有限公司的一名不愿具名的业内人士在接受《每日经济新闻》记者采访时指出，“实际上，我认为目前并没有确凿的证据能够证明气候变化是导致飞机飞行过程中遭遇湍流次数增加的主要原因，这只是一种猜测。”5月21日，救援人员在泰国曼谷素万那普机场外等待接应旅客。图片来源：新华社发（拉亨摄）部分乘客被抛向天花板，新航迫降事故已致1人死亡新航在社媒上称，SQ321航班由伦敦飞往新加坡，机上载有211名乘客和18名机组人员，途中遭遇严重气流颠簸，备降泰国曼谷机场，于当地时间21日15时45分（北京时间16时45分）降落。该机场和新航确认，机上1人死亡、多人受伤。图片来源：X航空刊物FlightGlobal和民用飞机信息网站Airfleets等航空网站信息显示，执飞这趟航班的波音777-300ER型客机于2008年交付给新航，机龄约16年。在新冠疫情期间，这架飞机曾改为临时货机，后在2021年暂时停飞，直到今年4月才恢复服务。航班实时飞行状况查询网站FlightRadar24的信息显示，新航SQ321航班在3分钟内从11300米巡航高度急剧降到9400米，在这一高度停留不到10分钟，再次迅速下降，随后不到半小时在素万那普机场着陆。机上一名乘客在接受媒体采访时称，当时飞机突然急剧下降，所有在座位上没有系安全带的人都立即被抛到天花板上。“一些人的头撞上头顶的行李舱，直接把它撞凹了。”新航并未透露客机遭遇了哪种类型的湍流。据路透社报道，航空专家怀疑是遭遇了所谓的CAT，这是目前的技术几乎无法检测到的湍流。CAT是威胁航空安全的一种极端危险性天气现象，因其不伴有明显的天气现象，因此机载雷达难以探测。世界气象组织之前就曾指出，CAT经常在没有任何可见迹象的情况下发生。大多数情况下，湍流仅会导致飞机轻微晃动和轻微的高度降低。但如遇更罕见、更严重的CAT，飞机会急速颠簸，严重时可能会短暂失控。研究人员称，像CAT这样的意外强湍流不仅对乘客和机组人员构成威胁，而且还威胁到载客飞机的长期安全。根据美国联邦航空管理局（FAA）的数据，2009年至2022年期间，有163人在往返美国机场的航班上受到“严重湍流（即CAT）伤害”。气候变化的“锅”？研究称1979~2020年严重湍流的持续时间增长了55%有研究认为，温室气体排放导致的气候变化正在致使湍流现象增加。英国雷丁大学2023年年中发表在《地球物理研究快报》上的研究称，到2020年，飞机在飞行中遇到的颠簸次数比40年前多了55%。该研究将这一现象归咎于二氧化碳排放导致的全球变暖，这改变了喷流气流，加剧了北大西洋和全球的CAT现象。这表明，除非采取大规模的减排行动，否则未来可能会出现更多的湍流。具体来看，雷丁大学研究人员发现，在北大西洋上空的一处“典型点”（也是全球最繁忙的飞行线路之一），在1979年至2020年间，严重湍流的持续时间增长了55%，从1979年的17.7小时增加到2020年的27.4小时。同期，中度湍流的持续时间从70.0小时增加到96.1小时，增幅为37%，轻度湍流的持续时间从466.5小时增加到546.8小时，增幅为17%。研究同时发现，美国、欧洲、中东和南大西洋上空的其他繁忙航线的湍流也有显著增加。上述研究的合著者之一、雷丁大学大气科学家Paul Williams说：“研究发现，气候变化将在未来增加CAT（频率），现在我们有证据表明这种情况已经开始了。”领导上述雷丁大学研究的气象学家Mark Prosser认为，针对湍流增加这一情况，航空公司应该开始考虑如何进行有效的管理。他指出，仅在美国，湍流每年就会给航空业造成1.5亿美元至5亿美元的损失。这是因为在湍流中每多飞行一分钟，都会增加飞机的磨损，以及乘客和空乘人员受伤的风险。Paul Williams则建议，“应该投资改进湍流预报和探测系统。”不过，对于雷丁大学的上述研究，曾从事民航飞行多年、目前任职于中航（成都）无人机系统股份有限公司的一名不愿具名的业内人士在接受《每日经济新闻》记者采访时指出，“实际上，我认为目前并没有确凿的证据能够证明气候变化是导致飞机飞行过程中遭遇湍流次数增加的主要原因，这只是一种猜测。CAT确实存在一定的风险，但属于小概率事件，乘客们在日常生活中并不需要过分担忧。”该业内人士强调，飞行员都接受过处理极端湍流的训练，他们可以在任何时候进行手动干预，即使是飞机处于自动驾驶状态时。在同一空域飞行的其他驾驶舱机组人员也可以立即反应，并尽可能与空管协调，以绕过有湍流区域。 ... PC版： 手机版：

"超级电网"模型有望在灾害中大显身手 利用阳光和风力抵消加勒比海飓风影响

"超级电网"模型有望在灾害中大显身手 利用阳光和风力抵消加勒比海飓风影响 ORNL 研究人员模拟了当风暴沿加勒比海和美国南部上空的 10 条可能轨迹移动时，飓风云层对太阳能发电的影响。勒比群岛开始放弃进口昂贵的化石燃料，转而利用自身丰富的阳光和风力发电。然而，频繁的飓风会阻碍太阳能发电。能源部橡树岭国家实验室的研究人员开发了一种综合建模方法，以更好地预测当这些风暴云遮挡太阳能电池板时发电量的下降。研究小组探索了用超级电网来弥补这些能源损失的方法，超级电网是一个电网集合体，通过它的连接，电力可以在岛链之间或大陆之间流动。首席研究员罗德尼-伊蒂基（Rodney Itiki）说，这种基础设施规划对于维持加勒比海地区 12 个岛国以及美国领土波多黎各和美属维尔京群岛的公平用电至关重要。加勒比地区每年都会遭受多次飓风袭击，历来供电不足的岛上居民无法轻易撤离。波多黎各宣布了到 2050 年全部使用可再生能源的目标。伊蒂基的模型可用于了解飓风云对任何电力系统的影响。在这项研究中，他和他的电网集成、可再生能源和高级计算方法专家团队使用他的算法探索了不同的电网连接方法，模拟了每种方法对电力供应的影响。该模型分析了大型飓风在 10 到 14 天内经过 10 条可能路径时将如何减少已知太阳能装置的电力。"这是这项研究的主要贡献之一，因为当我们设计电力系统时，我们需要考虑所有可能的情况，尤其是最坏的情况，"ORNL 电力系统复原力小组的博士后助理研究员 Itiki 说。研究人员通过模拟，了解了如果电网通过海底高压电缆连接起来，飓风期间的电力供应情况。为了了解这些超级电网能否平衡各地区之间的能量流，研究小组模拟了四种不同的组合：独立的美国电网；将所有岛屿连接在一起的独立的加勒比海超级电网；美国-加勒比海超级电网；以及连接美国、加勒比海岛屿和南美洲的超级电网。最大的超级电网配置包括飓风走廊内的 90 个光伏电站，以及加利福尼亚和巴西等不受飓风影响的地方的太阳能发电场。模型显示，在飓风云层的遮挡下，一些太阳能发电站两天的发电量损失高达 88%。研究人员发现，美国-加勒比超级电网对电力可靠性的提高最大。事实证明，独立的加勒比超级电网帮助最小，部分原因是飓风轨迹通常与岛链一致。由于南美大陆很少安装太阳能设备，因此南美超级电网的加入并没有显著减少电力变化。但是，如果岛屿之间或与美国系统断开连接，它可以作为备用电源提供能源安全。伊蒂基还是一名研究生时，就被英国和德国电网之间成功的海底连接所吸引。他一直在研究类似连接的潜在好处，直到 2017 年的一场自然灾害缩小了他的地理关注范围。"玛丽亚飓风袭击波多黎各后不久，我就开始考虑将波多黎各与佛罗里达州互联起来，"Itiki 说。"玛丽亚飓风导致部分波多黎各人停电近一年，是美国历史上停电时间最长的一次。"伊蒂基的第一个研究重点是飓风期间的风能。他探索了美国-加勒比超级电网如何减少飓风破坏波多黎各风力涡轮机时造成的电力中断。涡轮机技术改进后，涡轮机变得更加坚固，他又研究了如何在加勒比海、美国和南美洲之间共享飓风带来的风能。接下来，伊蒂基打算将他的太阳能和风能算法融合起来，确定超级电网如何才能广泛提高加勒比海和大陆的能源可靠性。例如，在美国发生重大天气事件时，加勒比电网能否向美国提供补充电力？这项研究对美国能源独立于化石燃料以及可靠地整合可再生能源项目具有广泛的影响。"我不认为人们在规划光伏（太阳能）发电厂时考虑到了飓风的遮挡，"伊蒂基说。"公用事业公司正在选择阳光照射最充足的地点，但他们也需要考虑飓风的正常轨迹。如果所有的发电厂都集中在佛罗里达州，而飓风袭击那里，就会造成最大功率谷。"还需要进一步研究铺设海底电缆在环境和经济上的可行性，但即使没有这些互联，这一模型也为估算极端天气下的太阳能和规划输电系统提供了重要的新工具。公用事业公司可以利用该算法，采用蓄电池或抽水蓄能水电等解决方案，为应对风暴期间的太阳能缺口做好准备。编译自/ScitechDailyDOI: 10.3390/en17071545 ... PC版： 手机版：

NASA卫星跟踪的植物荧光可以提前几个月预测山洪暴发的干旱

NASA卫星跟踪的植物荧光可以提前几个月预测山洪暴发的干旱 美国国家航空航天局（NASA）的科学家发现，卫星跟踪的植物荧光可以提前几个月预测山洪暴发的干旱，从而帮助缓解干旱并了解干旱期间碳循环的影响。资料来源：美国国家航空航天局科学可视化工作室极端高温烘干了土壤和植物中的水分，引发了"闪电干旱"，导致大面积农作物歉收，经济损失超过 300 亿美元。典型的干旱可能会持续数季，而山洪暴发的干旱则以快速干燥为特征。它们可以在几周内形成，而且很难预测。在最近的一项研究中，美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的科学家们领导的研究小组能够在山洪暴发前三个月检测到山洪暴发的迹象。未来，这种提前预报将有助于减轻灾害。他们是如何做到的？答案是追随光芒。在肯塔基州西部的一块田地里，一台机器正在喷洒覆盖作物，为播种季节做准备。美国国家航空航天局（NASA）的科学家们正在利用天基工具帮助预测近年来造成严重农业损失的快速、隐蔽的干旱。图片来源：美国农业部/Justin Pius太空信号在光合作用过程中，当植物吸收阳光将二氧化碳和水转化为食物时，叶绿素会"泄漏"一些未使用的光子。这种微弱的光被称为太阳诱导荧光（SIF）。荧光越强，说明植物从大气中吸收的用于生长的二氧化碳越多。虽然肉眼看不到这种辉光，但美国国家航空航天局（NASA）的轨道碳观测站-2（OCO-2）等卫星上的仪器可以探测到。OCO-2 于 2014 年发射，在生长季节观测到了美国中西部的萤光。生长中的植物发出一种光，这种光可以被在地球上空数百英里轨道上运行的 NASA 卫星探测到。在这幅描绘平均年份的图像中，北美部分地区似乎闪烁着荧光。灰色表示很少或没有荧光的区域；红色、粉色和白色表示高荧光。资料来源：美国宇航局科学可视化工作室研究人员将多年的荧光数据与 2015 年至 2020 年美国 5 月至 7 月间发生的山洪灾害清单进行了比较。他们发现了一种多米诺骨牌效应：在山洪暴发前的几周和几个月里，随着天气变得温暖干燥，植被开始茁壮成长。蓬勃生长的植物在当时发出了异常强烈的荧光信号。但是，这些植物逐渐减少了土壤中的水分供应，从而带来了风险。当极端气温袭来时，原本就很低的水分含量急剧下降，几天之内就出现了山洪暴发的干旱。研究小组将荧光测量结果与 NASA 的 SMAP 卫星提供的水分数据进行了关联。SMAP是Soil Moisture Active Passive的缩写，它通过测量地球表面自然微波辐射的强度来跟踪土壤水分的变化。科学家们发现，这种不寻常的荧光模式与山洪暴发前 6 到 12 周内土壤水分损失的相关性极高。从美国东部的温带森林到大平原和西部灌木林，不同的地貌都出现了一致的模式。因此，植物荧光"有望成为一种可靠的闪电干旱预警指标，为采取行动提供足够的准备时间"，JPL地球科学家、近期研究的主要作者尼古拉斯-帕拉祖说。国家气象局观测办公室的科学家乔丹-格思（Jordan Gerth）没有参与这项研究，他说，鉴于我们的气候在不断变化，他很高兴看到有关山洪干旱的研究工作。他指出，只要有可能，农业就能从可预测性中获益。格尔特说，虽然预警无法消除山洪暴发造成的影响，但"如果有几周到几个月的准备时间，拥有先进经营方式的农民和牧场主可以更好地利用灌溉用水，减少对作物的影响，避免种植可能歉收的作物，或者种植不同类型的作物，以达到最理想的产量"。跟踪碳排放除了试图预测山洪暴发的干旱，科学家们还想了解这些干旱对碳排放的影响。通过光合作用将二氧化碳转化为食物，植物和树木成为碳"汇"，从大气中吸收的二氧化碳多于它们释放的二氧化碳。包括农田在内的多种生态系统都在碳循环中发挥作用碳原子在陆地、大气和海洋之间不断交换。科学家们利用 OCO-2 号卫星的二氧化碳测量数据和先进的计算机模型追踪了山洪暴发前后植被对碳的吸收情况。受热胁迫的植物从大气中吸收的二氧化碳较少，因此研究人员预计会发现更多的游离碳。但他们发现的却是一种平衡行为。与正常情况相比，闪电干旱发生前的温暖气温诱使植物增加碳吸收量。平均而言，这种反常的吸收量足以完全抵消因随后的高温条件而减少的碳吸收量。这一惊人发现有助于改进碳循环模型预测。今年夏天是 OCO-2 号卫星在轨运行的第 10 个年头，它利用三台类似照相机的光谱仪探测二氧化碳独特的光信号，绘制自然和人为二氧化碳浓度和植被荧光图。它们通过跟踪特定气柱中二氧化碳吸收反射太阳光的程度来间接测量这种气体。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

- 在过去的10年中，我们对肠道微生物组的了解比之前1000年的了解还要多。我们发现，生活在你肠道中的细菌可能处于一种功能失调的

- 在过去的10年中，我们对肠道微生物组的了解比之前1000年的了解还要多。我们发现，生活在你肠道中的细菌可能处于一种功能失调的状态，引起炎症，使你无法吸收营养。我们还发现，如果你及早介入，可以对肠道微生物组进行最大的改善。 （图5 基金会伙伴研究显示的结果令人惊奇：给婴儿喂食这种益生菌可以帮助他们将自身的微生物群落转变为积极状态，从而使他们能够健康成长并发挥出他们的全部潜力。这可能是预防营养不良的一个超级工具。） - 「核能是唯一一种可以在地球上几乎任何地方，日夜、每个季节都可靠提供无碳能源的能源，而且已被证明在大规模上行之有效。」 - 我一直在思考关于我朋友查克·芬尼的事情，他在十月份去世了，他是他所说的「活着就要给予」的巨大践行者。新一年我也不断在反思真正实践这个理念意味着什么。 主要内容如下： 当你回想起2023年，你会怎样记得它？ 对我来说，这将永远是我成为祖父的一年。这是我与亲人们一起度过了许多宝贵时光的一年无论是在泡菜球场上还是玩一场激动人心的卡坦岛游戏。而2023年也标志着我第一次将人工智能用于工作和其他严肃的原因，而不仅仅是用来娱乐，为朋友们创作恶搞歌曲。 这一年让我们瞥见了AI将如何塑造未来。随着2023年的结束，我比以往任何时候都更多地思考着今天年轻人将继承的世界。在去年的信中，我写到成为祖父的可能性让我反思了我的孙女出生时将面临的世界。现在，我更多地思考她将继承的世界将会是什么样，几十年后，当她们这一代人掌管世界时。 我可以开始想象了：她将使用的工具，她将如何与亲人保持联系，这些创新将帮助解决的问题。我们现在对人工智能能够独立完成哪些类型的工作，以及它将作为哪些工作的副驾驶有了更好的了解。并且比以往任何时候都更清楚，AI可以如何被用来改善教育、心理健康等方面的获取。这激励着我确保这项技术有助于减少而不是加剧我们在世界各地看到的可怕不平等。我一直坚信创新的力量，它能为每个孩子提供平等的生存和发展机会。AI也不例外。 一个新时代的早期往往充满了许多变化。如果你年纪足够大，回想一下互联网的开始。起初，你可能不知道有多少人在使用它。但随着时间的推移，它变得越来越普遍，直到有一天，你意识到大多数人都有电子邮件地址，会在线上购物，并使用搜索引擎来回答他们的问题。 我喜欢今年认识我的新孙女。 我们现在正处于这一转变的起点。这是一个令人兴奋又困惑的时刻，如果你还没有弄清楚如何最好地使用AI，你并不孤单。我原本打算今年在基金会的战略审查中使用AI工具，这需要阅读数百页的简报材料，AI可以为我准确地进行总结。但旧习惯难改，我最终还是以我一直以来的方式进行了准备。 当然，AI远非2023年的唯一特点。数百万人继续承受着俄罗斯对乌克兰战争以及埃塞俄比亚战争后果带来的难以承受的悲痛。我为以色列人和巴勒斯坦人、苏丹人民的持续痛苦而心碎。同时，由于气候变化导致的极端天气事件更频繁，更多的人被迫承受苦难。全球家庭继续因通货膨胀和经济增长缓慢而受到严重打击。 毫无疑问，这是充满挑战的时代，但我对未来仍然保持乐观。创新的速度从未如此之快。我们在艰难问题上取得了巨大进步如阿尔茨海默病、肥胖症和镰状细胞病这将改善数百万人的生活。我已故的朋友汉斯·罗斯林曾说：“事情可能很糟，但在变得更好。”这是一个很好的提醒，表明进步不仅可能，而且每天都在发生。 这就是为什么我仍然致力于确保，即使面临挫折，世界仍然会做更多的事情来帮助最贫困的人。我通过盖茨基金会完成了这项工作的大部分，我的同事们仍致力于改善全球健康、教育、性别平等等方面。虽然我可以写上千页来描述他们与我们的合作伙伴所做的令人难以置信的工作，但这封信只聚焦于一些最激动人心的突破。 我还写了为什么我对世界气候进展持乐观态度。我的大部分气候和能源工作是通过突破性能源完成的，尽管盖茨基金会正在帮助低收入和中等收入国家适应变暖的世界。我还继续私人资助其他领域的研究，如阿尔茨海默病。我还在为微软提供建议，这让我了解即将到来的产品以及它们如何用于使世界变得更加公平。 我很幸运，我的工作让我了解世界变得更好的所有方式。当你了解解决这些挑战需要做什么时，我们面临的挑战感觉就没那么可怕了。在这封信中，我将分享我对未来一年保持乐观的几个原因。我希望它们能让你像我一样对未来的所有进步感到兴奋。 AI 即将为创新管道注入强大动力 我的工作始终植根于一个核心理念：创新是进步的关键。这就是我为什么创立微软，也是我和梅琳达二十多年前创立盖茨基金会的原因。 创新是我们的生活在过去一个世纪中如此大幅改善的原因。从电力和汽车到医药和飞机，创新使世界变得更好。今天，由于IT革命，我们远比以前更高效。最成功的经济体由不断进化以满足不断变化的世界需求的创新产业驱动。 不过，我最喜欢的创新故事始于我最喜欢的统计数据之一：自2000年以来，世界上在五岁前死亡的儿童数量减少了一半。 我们是如何做到的？一个关键原因是创新。科学家们提出了制造疫苗的新方法，既快速又便宜，但同样安全。他们开发了适用于世界上最偏远地区的新的交付机制，这使得接触更多的孩子成为可能。他们还创造了新的疫苗，可以保护儿童免受像轮状病毒这样的致命疾病。 在资源有限的世界中，你必须找到最大化影响的方法。创新是每一美元花费获得最大回报的关键。而人工智能即将以我们前所未见的速度加速新发现的速度。 到目前为止，最大的影响之一是在创造新药上。药物发现需要浏览大量的数据，AI工具可以显著加快这一过程。一些公司已经在研发这种方式开发的癌症药物。但盖茨基金会在AI方面的一个关键优先事项是确保这些工具也解决了对世界上最贫穷的人群影响最大的健康问题，如艾滋病、结核病和疟疾。 我们正在仔细审视当前管道中的广泛AI创新，并与我们的合作伙伴合作，使用这些技术来改善低收入和中等收入国家的生活。 在秋季，我前往塞内加尔，与从事这项工作的一些出色研究人员会面，并庆祝基金会的大挑战计划20周年纪念。当我们首次启动大挑战盖茨基金会的旗舰创新项目时，它只有一个目标：确定健康领域的最大问题，并向可能解决这些问题的本地研究人员提供资助。我们询问来自发展中国家的创新者他们将如何应对他们社区的健康挑战，然后我们给予他们实现这一目标的支持。 我在塞内加尔遇到的许多人正在接受首次的人工智能大挑战。当我们在2003年首次设定这个目标时，基金会并没有考虑到人工智能项目，但我总是被那些能够利用最新技术来解决大问题的杰出科学家所激励。 他们的许多工作都处于最初的开发阶段我们有很大可能在2024年甚至2025年都看不到它们被广泛使用。有些可能根本就无法成功。接下来一年的工作将为本十年后期的大规模技术繁荣做好准备。 然而，看到有多少创造力被带到了这个领域，仍然令人印象深刻。以下是一些当前正在探索的最具雄心的问题的小样本： AI 能对抗抗生素耐药性吗？抗生素在消除感染方面具有神奇的能力，但如果使用过于频繁，病原体可能会学会忽视它们。这就是所谓的抗微生物耐药性，或者称为AMR，这在全球范围内是一个巨大的问题尤其是在非洲，那里的AMR死亡率最高。来自加纳Aurum研究所的Nana Kofi Quakyi正在开发一个AI驱动的工具，该工具可以帮助医疗工作者在不增加AMR的情况下开具抗生素处方。这个工具将会筛查所有可用的信息包括当地的临床指南和关于哪些病原体当前在该地区有发展耐药性风险的健康监测数据并为最佳的药物、剂量和疗程提出建议。 AI 能为每个学生带来个性化的辅导吗？如今正在试用的人工智能教育工具令人震惊，因为它们是为每个独立的学习者量身定制的。其中一些比如Khanmigo和MATHia已经非常出色，而且在未来几年中它们只会变得更好。这种技术最让我兴奋的一点是，无论学生住在哪里，都有可能将其本地化。例如，内罗毕的一个团队正在研究Somanasi，这是一个与肯尼亚课程相符的基于人工智能的辅导工具。这个名字在斯瓦希里语中意为“一起学习”，并且这个辅导工具在设计时考虑到了文化背景，所以对使用它的学生来说感觉很熟悉。 AI 能帮助人们评估他们的HIV风险吗？对许多人来说，与医生或护士谈论他们的性史可能会感到不舒服。但是，这些信息对于评估HIV等疾病的风险和开具预防性治疗非常重要。一个新的南非聊天机器人旨在使HIV风险评估变得更容易。它就像一个无偏见、不带任何评判的咨询师，可以提供全天候的建议。Sophie Pascoe和她的团队正在专门为边缘化和脆弱的人群开发它这些人群在寻求预防护理时常常面临歧视和歧视。他们的研究结果表明，这种创新方法可能帮助更多的女性了解自己的风险，并采取行动保护自己。 AI 能否让每个卫生工作者更容易获取医疗信息？当你在治疗一个危重病人时，你需要快速获取他们的医疗记录，以了解他们是否对某种药物过敏或有心脏病史。在像巴基斯坦这样的地方，许多人没有任何记录在案的医疗史，这是一个巨大的问题。玛丽亚姆·穆斯塔法的团队正在开发一个语音启动的移动应用程序，这将使巴基斯坦的孕产妇卫生工作者更容易创建医疗记录。它会询问一系列关于病人的问题，并使用回答来填写标准的医疗记录。希望通过为卫生工作者提供更多的数据，可以改善该国的孕产妇结果，这是全球最糟糕的之一。 像这样的项目前方还有很长的路要走。还存在着重大的难关，比如如何在不牺牲质量的情况下扩大项目规模，如何提供充足的后端访问以确保它们能够长期运行。但我乐观地认为我们会解决这些问题。看到如此多的研究人员已经在思考如何在低收入和中等收入国家部署新技术，我感到非常鼓舞。