Trung Quốc đã trở thành siêu cường khoa học như thế nào

Theo bài báo, từ sinh học thực vật đến vật lý siêu dẫn, đất nước tỉ dân "đang đi đầu" trong những lĩnh vực khoa học tiên tiến nhất, chỉ trong vòng nửa thập kỷ. "Trật tự thế giới khoa học cũ, do Mỹ, châu Âu và Nhật Bản thống trị, đang đi đến hồi kết", bài báo tuyên bố. 

Có thể còn hơi sớm để đưa ra kết luận xác quyết như vậy, bởi thực tế phức tạp hơn nhiều, nhưng bài viết vẫn là lời nhắc nhở cho thế giới phương Tây rằng tiến bộ của Trung Quốc trong nghiên cứu khoa học là không thể coi thường.

Những ngành ở tuyến đầu

Với những ai chưa kịp cập nhật về sự phát triển vượt bậc này, đây là dịp để họ phải giật mình, bởi không chỉ The Economist, nhiều nghiên cứu uy tín khác chỉ ra rằng Trung Quốc đang dẫn đầu trong sản xuất ra các nghiên cứu khoa học chất lượng cao, ít ra là ở một khía cạnh nào đó của các ngành tuyến đầu.

Một cách để đo lường chất lượng nghiên cứu khoa học của một quốc gia là thống kê số lượng bài báo có tác động cao được xuất bản hằng năm - tức những ấn phẩm được giới khoa học trích dẫn nhiều nhất. 

Theo dữ liệu từ Clarivate Analytics, công ty phân tích khoa học, vào năm 2003, Mỹ có số lượng bài báo khoa học tác động cao gấp 20 lần Trung Quốc. Đến năm 2013, khác biệt còn khoảng bốn lần. 

Nhưng trong dữ liệu công bố gần đây nhất, tính các bài báo từ năm 2022, Trung Quốc đã vượt cả Mỹ và Liên minh châu Âu (EU) - pha tăng tốc chóng mặt chỉ trong 20 năm.

Cũng theo dữ liệu từ Clarivate, Trung Quốc dẫn đầu về số lượt trích dẫn trong các lĩnh vực khoa học vật liệu, hóa học, kỹ thuật, khoa học máy tính, môi trường và sinh thái, khoa học nông nghiệp, vật lý và toán học. 

Nhóm của giáo sư Caroline Wagner từ Đại học Ohio State (Mỹ) đã thống kê số lượng bài báo nằm trong top 1% các công trình khoa học có ảnh hưởng nhất (đo bằng số lượt trích dẫn) của các quốc gia khác nhau trên toàn cầu, cũng đưa ra nhận định tương tự. 

Nghiên cứu của nhóm Wagner vào đầu năm 2023 cho biết trong top 1% đó, các học giả Trung Quốc hiện xuất bản với tỉ lệ lớn hơn bất kỳ quốc gia nào.

Cụ thể, vào năm 2019, các tác giả Trung Quốc đã xuất bản 8.422 bài trong nhóm 1% này, trong khi Mỹ có 7.959 bài và EU 6.074 bài. 

Nghiên cứu cũng cho thấy vào năm 2022, Trung Quốc đã xuất bản số lượng bài báo về trí tuệ nhân tạo (AI) gấp ba lần Mỹ; trong top 1% các nghiên cứu AI được trích dẫn nhiều nhất, số lượng bài báo của Trung Quốc nhiều hơn gấp đôi so với Mỹ. Số liệu cũng tương tự trong các lĩnh vực khoa học nano, hóa học và giao thông vận tải.

Tuy nhiên, Mỹ và EU vẫn giữ được vị trí dẫn đầu trong các mảng sinh học phân tử, khoa học vũ trụ, khoa học thần kinh, y học lâm sàng và miễn dịch học, dù họ được cảnh báo rằng thế dẫn trước đó có thể không kéo dài lâu, khi Trung Quốc đang có bước tiến ấn tượng trong các lĩnh vực khoa học sinh học và sức khỏe nói chung.

Nghiên cứu ứng dụng

Nếu chia nghiên cứu ra hai lĩnh vực cơ bản và ứng dụng thì phương Tây vẫn chiếm ưu thế ở nghiên cứu cơ bản. Trung Quốc xuất bản ít bài báo hơn nhiều so với Mỹ trên hai tạp chí khoa học uy tín nhất là Nature và Science. 

Mỹ vẫn chi tiêu cho nghiên cứu cơ bản nhiều hơn khoảng 50%. Tuy nhiên, Trung Quốc đã vượt lên về nghiên cứu ứng dụng và phát triển thực nghiệm trong các lĩnh vực công nghệ lượng tử, AI, chất bán dẫn, khoa học thần kinh, di truyền học và công nghệ sinh học, y học tái tạo và khám phá các mảng khoa học ở ranh giới của tri thức như không gian sâu, đại dương sâu và các cực của trái đất.

Mới đây, Viện Chính sách chiến lược Úc (ASPI) công bố nghiên cứu cho thấy Trung Quốc đang dẫn đầu trong 37/44 công nghệ quan trọng, thường xuyên tạo ra nghiên cứu có tác động cao gấp hơn 5 lần so với đối thủ cạnh tranh gần nhất là Mỹ. 

Trung Quốc thống trị trong tất cả các lĩnh vực phụ trong mảng vật liệu và sản xuất nhân tạo; năng lượng và môi trường; cảm biến, định thời gian và điều hướng.

Còn theo bảng xếp hạng Leiden (Hà Lan) về số lượng sản phẩm nghiên cứu khoa học, hiện có 7 trường đại học hoặc viện nghiên cứu Trung Quốc nằm trong top 10 thế giới theo chỉ số Nature. 

Trên The Economist, Simon Marginson, giáo sư Đại học Oxford (Anh), nhận định: "Đại học Thanh Hoa hiện là đại học khoa học và công nghệ số 1 thế giới. Điều đó thật đáng kinh ngạc. Họ đã làm được điều đó chỉ trong một thế hệ".

Nhìn từ nhiều khía cạnh khác nhau, những số liệu này cho thấy Trung Quốc hiện không chỉ bắt chước hay sản xuất tri thức khoa học chất lượng thấp nữa. 

Trước kia, giới khoa học phương Tây thường coi nghiên cứu của Trung Quốc là chất lượng thấp hay đơn thuần là bắt chước nghiên cứu của Mỹ và châu Âu. Trước năm 2010, phần lớn công trình nghiên cứu từ Trung Quốc không nhận được sự chú ý đáng kể từ cộng đồng khoa học toàn cầu. Nhưng tình hình hiện giờ đã khác.

Đi tìm nguyên nhân

The Economist tóm gọn 3 yếu tố cho thành công của khoa học Trung Quốc: tiền bạc, thiết bị và con người. 

Theo dữ liệu từ OECD, tính đến năm 2021, Trung Quốc vẫn tụt hậu so với Mỹ về tổng chi tiêu nghiên cứu và phát triển (R&D), 668 tỉ USD so với 806 tỉ USD theo ngang giá sức mua. Tuy nhiên, xét riêng về chi tiêu của các trường đại học và viện nghiên cứu chính phủ, Trung Quốc đã vượt lên.

Theo tổ chức Rathenau Instituut (Hà Lan), trong 27 năm qua, đầu tư R&D ở Trung Quốc đã tăng trưởng phi thường. Năm 1996, họ mới đầu tư ngang với mức của Hà Lan, nhưng từ năm 2016, đầu tư R&D của Trung Quốc đã cao hơn cả 27 nước EU cộng lại. 

Cấu trúc chi tiêu R&D so với GDP của họ cũng thay đổi, từ dưới 0,57% vào năm 1996 lên 2,49% năm 2023, và cũng đã vượt qua EU (2,13%, 2023).

Mỹ vẫn là nước đầu tư tuyệt đối lớn nhất vào R&D suốt giai đoạn này, nhưng Trung Quốc đang áp sát. Giai đoạn 1996-2023, chi tiêu R&D ở Trung Quốc tăng tới 3.829%, so với 169% ở Mỹ và 116% ở Hà Lan. 

Simon Baker, tổng biên tập chỉ số Nature, nhận định: "Dữ liệu phản ánh thay đổi sâu sắc trong bức tranh nghiên cứu toàn cầu. Khoản đầu tư liên tục của Trung Quốc vào khoa học và công nghệ đang chuyển thành tăng trưởng nhanh chóng và bền vững trong sản lượng nghiên cứu chất lượng cao, mà ở các lĩnh vực như khoa học vật lý và hóa học đang vượt xa các quốc gia phương Tây từng thống trị trước đây, bao gồm cả Mỹ".

Tính từ năm 2000, chi tiêu của Trung Quốc cho R&D tăng gấp 16 lần, tập trung rất nhiều vào thiết bị khoa học. Phòng thí nghiệm tại các viện nghiên cứu hàng đầu được trang bị ngày càng tốt hơn, trường đại học và viện nghiên cứu chính phủ thì vươn lên đẳng cấp thế giới. 

Các sáng kiến như Dự án 211, Chương trình 985 và Liên minh 9 đại học hàng đầu tạo ra mạng lưới nghiên cứu và chia sẻ tri thức vừa hoành tráng vừa có chiều sâu, bao gồm các đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh, Giao thông Thượng Hải, Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, Phúc Đán, Chiết Giang, Nam Kinh và Viện Hàn lâm khoa học quốc gia.

Tiền bạc được định hướng tỉ mỉ vào các lĩnh vực chiến lược. Kế hoạch khoa học hiện tại, được công bố vào năm 2021, nêu rõ các lĩnh vực này là công nghệ lượng tử, AI, chất bán dẫn, khoa học thần kinh, di truyền học và công nghệ sinh học, y học tái tạo, không gian sâu, đại dương sâu và các cực trái đất.

Về con người, Trung Quốc đang đào tạo một số lượng lớn nhà khoa học trẻ, đặc biệt trong các ngành khoa học công nghệ (STEM). Theo The Economist, năm 2020, các trường đại học Trung Quốc đã cấp 1,4 triệu bằng kỹ sư, gấp 7 lần so với Mỹ. 

Trung Quốc cũng đang đào tạo ở cấp đại học số lượng nhà nghiên cứu AI gấp 2,5 lần so với Mỹ. Năm 2025 này, các trường đại học Trung Quốc dự kiến sẽ có số lượng tiến sĩ STEM gần gấp đôi so với Mỹ - 77.000 so với khoảng 40.000. Đó là chưa kể nhiều nhà khoa học Trung Quốc đang trở về nước theo các chương trình thu hút nhân tài. ■