Как Китай становится научной сверхдержавой
От биологии растений до физики сверхпроводников — Китай стал лидером в различных областях науки, пишет The Economist. Это меняет старый научный мировой порядок, в котором доминировали Америка, Европа и Япония.
Пластина из оксида галлия в Международном центре науки и инноваций Чжэцзян университета в Ханчжоу, Китай. Фото: Cfoto Future Publishing via Getty Images
В 2019 году журнал The Economist проанализировал ситуацию с научными исследованиями в мире и задался вопросом, может ли Китай однажды стать научной сверхдержавой. Сегодня на этот вопрос можно дать однозначный ответ — «да».
Один из способов оценить качество научных исследований в той или иной стране — это подсчет количества статей, которые чаще всего цитируют другие ученые в их собственных, более поздних работах. По данным научно-аналитической компании Clarivate, в 2003 году в США вышло в 20 раз больше высокоцитированных работ, чем в Китае, но в последнем выпуске данных, в котором рассмотрены статьи за 2022 год, Китай обогнал как США, так и весь Европейский союз.
Конечно, метриками, основанными на цитированиях, можно управлять. Ученые могут найти и находят способы увеличить количество упоминаний об их работе в других исследованиях. Но Китай лидирует и по другим показателям, которые меньше поддаются фальсификациям. Так, например, он возглавляет рейтинг Nature Index, учитывающий вклад страны в написание статей, публикуемых в престижных журналах. Группа экспертов-рецензентов оценивает качество, новизну и потенциальную значимость исследования. К 2023 году Китай занял в этом рейтинге первое место.
Кроме этого, шесть-семь китайских вузов попадают в различные рейтинги как входящие в десятку лучших в мире. Это Шанхайский университет транспорта, Чжэцзянский и Пекинский университеты, а также Цинхуа, который некоторые считают научно-техническим университетом номер один в мире.
Китай лидирует в мире в области физики, химии, растениеводства, наук о земле и окружающей среде. Однако Америка и Европа по-прежнему занимают лидирующие позиции в общей биологии, а также в медицинских науках.
Прикладные исследования — сильная сторона Китая.
В стране преобладают публикации, посвященные, например, перовскитовым солнечным панелям, эффективным при преобразовании солнечного света в электричество. Китайские химики разработали новый способ извлечения водорода из морской воды, и в мае прошлого года было объявлено, что ученые в сотрудничестве с государственной энергетической компанией Китая разработали экспериментальную плавучую водородную ферму у юго-восточного побережья страны.
Кроме того, сегодня в Китае выдается больше патентов, чем в любой другой стране (хотя многие из них касаются постепенных изменений в дизайне, а не действительно оригинальных изобретений). Новые разработки, как правило, распространяются и внедряются в Китае медленнее, чем на Западе. Но его мощная промышленная база в сочетании с дешевой энергией позволяют быстро развернуть крупномасштабное производство инновационных физических материалов. Именно в этом Китай действительно имеет преимущество перед западными странами.
Как усилили науку
Перестройку китайской науки осуществили благодаря сосредоточению внимания на трех областях: деньгах, оборудовании и людях.
Расходы страны на исследования и разработки с 2000 года выросли в 16 раз.
В 2006 году Коммунистическая партия Китая опубликовала свое видение того, как должна развиваться наука в течение следующих 15 лет. С тех пор планы развития науки были включены в пятилетние планы развития. Нынешний план, опубликованный в 2021-м, направлен на активизацию исследований в области квантовых технологий, искусственного интеллекта, полупроводников, нейронаук, генетики и биотехнологии, регенеративной медицины и исследования «пограничных областей», таких как дальний космос, океанские глубины и полюса Земли.
Одна из частей плана развития — это создание университетов мирового уровня и выплата больших премий ученым (особенно за публикации в международных журналах). Кроме этого, власти поощряют китайских исследователей, получивших престижное образование на Западе, возвращаться назад и работать на благо своей страны: данные Организации экономического сотрудничества и развития (OECD) свидетельствуют о том, что с конца 2000-х годов в страну возвращалось больше ученых, чем уезжало.
Многих возвращающихся исследователей (их часто называют «морскими черепахами», обыгрывая китайский амоним haigui, означающий «возвращаться из-за границы») привлекают домой стимулы. Одна из таких программ, запущенная в 2010 году, «Тысяча молодых талантов», предлагала исследователям до 40 лет одноразовые бонусы в размере до 500 000 юаней (что эквивалентно примерно $150 тысячам) и гранты до 3 миллионов юаней ($900 тысяч) на создание лабораторий на родине. И это сработало. Исследование, опубликованное в прошлом году в журнале Science, показало, что за несколько лет вернувшиеся исследователи стали ведущими учеными и написали в 2,5 раза больше научных работ, чем оставшиеся в Америке.
Здесь нужно добавить, что есть и другие факторы, которые подталкивают китайцев к возвращению на родину — среди них то, что в последние годы китайские ученые, работающие за рубежом, подвергаются подозрению в шпионаже или просто дискриминации.
Китай также потратился и на научные разработки. Еще пять лет назад у страны уже был завидный набор современного оборудования, включая суперкомпьютеры и крупнейший в мире радиотелескоп. С тех пор список только увеличился. Сейчас в стране есть самый чувствительный в мире детектор космических лучей сверхвысоких энергий и самое сильное в мире стационарное магнитное поле.
В настоящее время на долю Китая приходится около 40% мировых научных работ по искусственному интеллекту, по сравнению с примерно 10% в Америке и 15% в ЕС и Великобритании. Одну из самых цитируемых в этой области научных работ за все время, демонстрирующую, как глубокие нейронные сети можно научить распознаванию изображений, написали исследователи искусственного интеллекта, работающие в Китае, хотя и для американской компании Microsoft.
Рост качества и количества китайской науки, похоже, вряд ли остановится в скором времени. А к 2025 году ожидается, что китайские университеты будут выпускать почти в два раза больше выпускников докторантуры в области науки и техники, чем американские.
Есть, конечно, и проблемы: несмотря на то, что Китай выпускает больше высококлассных работ, он по-прежнему производит огромное количество научных работ низкого качества. Вообще, что касается фундаментальных исследований, основанных на любопытстве (а не практике), Китай по-прежнему играет в догонялки — в этой области в стране публикуется гораздо меньше статей. Фундаментальные исследования особенно бедны в китайских компаниях, что создает разрыв между учеными, которые делают открытия, и отраслями, которые в конечном итоге могут их использовать.
Китай и Запад
Подъем китайской науки — это палка о двух концах для западных правительств. Научная система Китая неразрывно связана с его государством и вооруженными силами: во многих китайских университетах есть лаборатории, которые непосредственно работают в сфере обороны, а некоторых из них даже обвиняли в шпионаже или кибератаках.
При этом, несмотря на опасения, сотрудничество с Китаем — привычная вещь для западных исследователей. Примерно в трети работ американских авторов по телекоммуникациям участвуют китайские коллеги. В области визуализации, дистанционного зондирования, прикладной химии и инженерной геологии эти показатели составляют от 25% до 30%. В Европе эти показатели ниже — около 10%, но все равно значительны. Партнерские отношения выгодны для обеих сторон.
Сотрудничество с Китаем ограничивается в Европе и Америке политическим давлением. Так, например, в Европе, за исключением экологических и климатических проектов, китайским университетам фактически закрыли доступ к финансированию в рамках программы Horizon — крупной европейской исследовательской инициативы.
Сам Китай тоже начинает разворачиваться внутрь своей страны. У него появились цели стать самостоятельным во многих областях науки и техники и отказаться от международных публикаций как способа оценки результатов исследований.
Одна китайская исследовательница растений, пожелавшая остаться неизвестной, рассказала, что ей пришлось просить у своих властей разрешение на участие в зарубежных конференциях. «Это противоречиво: с одной стороны, они устанавливают ограничения, чтобы у ученых не было таких свобод, как возможность выезжать за границу для поддержания общения со своими коллегами. Но с другой стороны, они не хотят, чтобы Китай отстал».
Подавляющее большинство ученых Китая и Запада придерживаются мнения, что сотрудничество должно продолжаться или, что еще лучше, расширяться. При этом западные ученые редко приезжают в Китай, чтобы работать и учиться, что лишает их возможности учиться у китайских коллег так, как это делают китайские ученые на Западе.
«В 2019 году мы задались вопросом, могут ли научные исследования процветать в условиях авторитарной системы. Возможно, со временем их границы станут очевидны. Но пока, по крайней мере для точных наук, ответ такой: они могут процветать», — говорит австралийский профессор Саймон Марджинсон, исследующий высшее образование.
Читайте также:
Все ядерные державы в прошлом году увеличили свои арсеналы. Позитив есть, но мало
Китай посадил космический аппарат на обратной стороне Луны
