Китай став науковою наддержавою. Як відповісти Заходу? — The Economist

Де лідирує Китай

Зараз Китай очолює індекс Nature, створений однойменним видавництвом, який підраховує внесок у статті, що з'являються у низці престижних журналів. Щоб бути відібраними для публікації, статті має схвалити група рецензентів, які оцінюють якість, новизну та потенціал впливу дослідження. Коли індекс вперше був запущений у 2014 році, Китай посідав друге місце, але його внесок у прийнятні роботи становив менше третини від американського. До 2023 року Китай вийшов на перше місце.

Згідно з Лейденським рейтингом обсягу наукових досліджень, зараз шість китайських вишів входять до першої десятки світових університетів, а згідно з Індексом природи — сім. "Цінхуа зараз є науково-технічним університетом номер один у світі, — каже Саймон Маргінсон, професор вищої освіти Оксфордського університету. — Це дивовижно. Вони зробили це за одне покоління".

Сьогодні Китай лідирує у світі у фізичних науках, хімії, науках про Землю та навколишнє середовище як за індексом Nature, так і за показниками цитованості. Але Америка і Європа все ще мають значну перевагу як у загальній біології, так і в медичних науках. "Інженерія — це головна китайська дисципліна в сучасний період, — каже професор Маргінсон. — Я думаю, що це частково пов'язано з військовими технологіями, а почасти тому, що це те, що потрібно для розвитку нації".

Прикладні дослідження є сильною стороною Китаю. Наприклад, у країні домінують публікації про перовскітні сонячні панелі, які можуть бути набагато ефективнішими, ніж звичайні кремнієві елементи, при перетворенні сонячного світла в електрику. Китайські хіміки розробили новий спосіб видобутку водню з морської води за допомогою спеціалізованої мембрани для відділення чистої води, яку потім можна розщеплювати шляхом електролізу. У травні 2023 року було оголошено, що вчені у співпраці з державною китайською енергетичною компанією розробили пілотну плавучу водневу ферму біля південно-східного узбережжя країни.

Китай також видає більше патентів, ніж будь-яка інша країна, хоча багато з них стосуються незначних змін у дизайні, а не справді оригінальних винаходів. Нові розробки поширюються і впроваджуються в Китаї повільніше, ніж на Заході. Але його потужна промислова база в поєднанні з дешевою енергією означає, що він може швидко розгорнути великомасштабне виробництво фізичних інновацій, таких як матеріали. "Ось де Китай дійсно має перевагу над західними країнами", — каже Джонатан Бін, генеральний директор Materials Nexus, британської фірми, яка використовує штучний інтелект для пошуку нових матеріалів.

Країна також сигналізує про своє наукове зростання більш помітними способами. На початку цього місяця китайський роботизований космічний апарат "Чан'е-6" здійснив успішну посадку у гігантському кратері на зворотному боці Місяця, взяв кілька зразків породи, встановив китайський прапор і вирушив назад до Землі. Якщо він успішно повернеться наприкінці місяця, це буде перша місія, яка принесе зразки з цього важкодоступного боку супутника Землі.

Як Китай досяг зростання

Перебудова китайської науки була досягнута завдяки зосередженню на трьох сферах: це гроші, обладнання та люди. У реальному вираженні витрати Китаю на дослідження та розробки (R&D) з 2000 року зросли у 16 разів. Згідно з останніми даними ОЕСР, у 2021 році Китай все ще відставав від США за загальними витратами на R&D, виділивши $668 млрд, порівняно з $806 млрд для Америки за паритетом купівельної спроможності. Але лише за витратами університетів та урядових установ Китай вирвався вперед. У цих місцях Америка все ще витрачає приблизно на 50% більше коштів на фундаментальні дослідження, але Китай щедро фінансує прикладні дослідження та експериментальні розробки.

Гроші ретельно спрямовуються у стратегічні сфери. У 2006 році Комуністична партія Китаю (КПК) опублікувала своє бачення того, як має розвиватися наука протягом наступних 15 років. Відтоді наукові проєкти включаються до п'ятирічних планів розвитку КПК. Поточний план, опублікований у 2021 році, спрямований на активізацію досліджень у галузі квантових технологій, штучного інтелекту, напівпровідників, неврології, генетики та біотехнологій, регенеративної медицини, а також дослідження "прикордонних областей", таких як далекий космос, глибоководні океани та полюси Землі.

Створення університетів і державних установ світового класу також було частиною плану наукового розвитку Китаю. Такі ініціативи, як "Проєкт 211", "Програма 985" та "Китайська дев'ятка", надавали гроші обраним лабораторіям для розвитку їхніх дослідницьких можливостей. Університети виплачували співробітникам премії — в середньому по $44 000 і аж до величезних $165 000 — якщо вони публікували статті у впливових міжнародних журналах.

Пріоритетним завданням також є формування кадрів у науці. За даними Міністерства освіти Китаю, з 2000 по 2019 рік понад 6 мільйонів китайських студентів виїхали з країни на навчання за кордон. В останні роки вони повертаються назад, привозячи з собою набуті навички та знання. Дані ОЕСР свідчать про те, що з кінця 2000-х років до країни повертається більше науковців, ніж виїжджає. Зараз у Китаї працює більше дослідників, ніж у США та Європейському Союзі.

Наявність висококласних науковців у Китаї означає, що, наприклад, у сфері квантових обчислень деякі академічні лабораторії країни за масштабами більше нагадують комерційні лабораторії на Заході. "У них є дослідницькі групи з 20, 30, навіть 40 осіб, які працюють над одними і тими ж експериментами, і вони досягають дійсно хороших результатів", — каже Крістіан Андерсен, квантовий дослідник з Делфтського університету.

Китай також витрачає чималі гроші на суперсучасне обладнання. Вже у 2019 році країна вже мала неабиякий перелік новітнього обладнання, включаючи суперкомп'ютери, найбільший у світі радіотелескоп із заповненою апертурою та підземний детектор темної матерії. Зараз Китай є домівкою для найчутливішого у світі детектора надвисоких енергій космічного випромінювання, найсильнішого у світі стаціонарного магнітного поля і незабаром матиме один з найчутливіших у світі детекторів нейтрино.

Зростання якості та кількості китайської науки навряд чи зупиниться найближчим часом, прогнозує The Economist. Витрати на науково-технічні дослідження продовжують зростати — уряд оголосив про збільшення фінансування на 10% у 2024 році. І країна готує величезну кількість молодих науковців. У 2020 році китайські університети видали 1,4 мільйона дипломів інженерів, що в сім разів більше, ніж у США. На рівні бакалаврату Китай підготував у 2,5 рази більше дослідників штучного інтелекту найвищого рівня, ніж США. А до 2025 року китайські університети, як очікується, випускатимуть майже вдвічі більше докторів наук у галузі науки і техніки, ніж американські.

Наскільки стрімкий підйом китайської науки викликає занепокоєння

The Economist пише, що зростання китайської науки — це палиця з двома кінцями для західних урядів. Наукова система Китаю нерозривно пов'язана з його державою і збройними силами — багато китайських університетів мають лабораторії, що працюють на оборону, а деякі з них були звинувачені в участі у шпигунстві або кібератаках.

Китай також звинувачують у крадіжці інтелектуальної власності, а дедалі жорсткіші правила ускладнюють вивезення даних з країни для міжнародних дослідників; як відомо, у 2019 році країна закрила доступ до фінансованої США роботи над коронавірусами в Уханьському інституті вірусології. Є також випадки, коли китайські дослідники не дотримуються етичних стандартів, яких очікують західні вчені.

Попри занепокоєння, співпраця з китайськими дослідниками є звичним явищем для західних дослідників. Приблизно третина статей з телекомунікацій американських авторів написана за участю китайських колег. У науці про зображення, дистанційному зондуванні, прикладній хімії та геологічній інженерії ці цифри становлять від 25% до 30%. В Європі цей показник нижчий, близько 10%, але все одно значний. Ці партнерства вигідні для обох країн. Китай прагне більше співпрацювати в тих галузях, де він вже є сильним, наприклад, у матеріалознавстві та фізиці.

Дослідження препринтів, опубліковане минулого року, показало, що для досліджень в галузі штучного інтелекту наявність співавтора з Америки чи Китаю однаково вигідна для авторів з іншої країни, забезпечуючи в середньому на 75% більше цитувань.

У США та Європі політичний тиск обмежує співпрацю з Китаєм. У березні американську науково-технічну угоду з Китаєм, яка передбачає, що вчені обох країн можуть співпрацювати над темами, що становлять взаємну вигоду, було тихо продовжено лише на шість місяців. Хоча Пекін, схоже, зацікавлений у продовженні 45-річної угоди, багато республіканців побоюються, що співпраця з Китаєм допомагає країні досягти своїх цілей у сфері національної безпеки. В Європі, за винятком екологічних і кліматичних проєктів, китайські університети фактично позбавлені доступу до фінансування в рамках програми "Горизонт", величезної європейської дослідницької ініціативи.

Серед науковців також існують побоювання, що Китай замикається в собі. Країна має чітку мету стати самодостатньою в багатьох галузях науки і техніки, а також відмовитися від міжнародних публікацій як способу вимірювання результатів досліджень. Багато дослідників не можуть поспілкуватися з джерелами преси в Китаї. Одна китайська вчена, яка побажала залишитися анонімною, розповіла, що їй доводиться отримувати дозвіл на участь у закордонних конференціях за рік до їх початку.

"Китай ще не є домінуючою технологічною силою у світі. Huawei все ще має обмежений доступ до передових мікросхем; самодостатність коштує дорого. Багато державних компаній країни є зашкарублими. Значна частина витрат на дослідження спрямовується важкою рукою держави. А деякі посередні університети все ще проводять посередні дослідження. Але з цією неефективністю Сі Цзіньпін готовий миритися заради того, щоб досягти результатів світового рівня.

Все це створює дилему для Америки. З розвитком науки з'являються нові знання, які приносять користь усьому людству. Завдяки китайським агрономам фермери в усьому світі можуть збирати щедріші врожаї. Його сонячні панелі на основі перовскіту працюватимуть так само добре в Габоні, як і в пустелі Гобі. Але більш інноваційний Китай може також процвітати у сферах, що мають військове застосування, таких як квантові обчислення або гіперзвукова зброя. Він також прагнутиме конвертувати свою технологічну доблесть в економічний і дипломатичний вплив.

Досі Америка зосереджувалася на загрозах, намагаючись стримувати Китай за допомогою санкцій та обмеження потоку даних, талантів та ідей. Однак здатність США стримувати китайську науку переоцінена. Навіть компанія Huawei процвітає, всупереч іноземним санкціям. Замість того, щоб копіювати тактику Китаю, Америка має відточувати свою власну інноваційну перевагу, посилюючи ті риси, які зробили її успішною — відкритість і розвинені ринкові механізми", — підсумовує британський журнал.

прогрес тенденції наука Китай