A China tornou-se uma superpotência científica. A velha ordem científica mundial, dominada pela América, Europa e Japão, está a chegar ao fim.
No átrio de um edifício de pesquisa da Academia Chinesa de Ciências, em Pequim, há um muro de patentes . Com aproximadamente cinco metros de largura e dois andares de altura, o muro apresenta 192 certificados, dispostos em fileiras organizadas e iluminados com bom gosto por trás. No térreo, atrás de uma corda de veludo, um conjunto de potes de vidro contém as inovações protegidas por patentes: as sementes.
A CAS – a maior organização de investigação do mundo – e as instituições chinesas produzem uma quantidade considerável de investigação sobre a biologia das culturas alimentares. (tradução directa)
Nos últimos anos, cientistas chineses descobriram um gene que, quando removido, aumenta o comprimento e o peso dos grãos de trigo, outro que melhora a capacidade de culturas como o sorgo e o painço crescerem em solos salgados e outro que pode aumentar o rendimento do milho. cerca de 10%. No outono do ano passado, os agricultores de Guizhou concluíram a segunda colheita de arroz gigante geneticamente modificado desenvolvido por cientistas de casos .O Partido Comunista Chinês ( PCC) fez da investigação agrícola – que considera essencial para garantir a segurança alimentar do país – uma prioridade para os cientistas. Ao longo da última década, a qualidade e a quantidade da investigação agrícola produzida pela China aumentaram enormemente e o país é agora amplamente considerado um líder neste campo. De acordo com um editor de uma prestigiada revista europeia de ciência das plantas, há alguns meses em que metade das submissões pode vir da China.
Uma viagem de mil quilômetros
A ascensão da pesquisa em ciências vegetais não é exclusiva da China. Em 2019, The Economist estudou o panorama da investigação do país e questionou se a China poderia um dia tornar-se uma superpotência científica. Hoje, esta questão recebeu uma resposta inequívoca: “sim”.
Cientistas chineses assumiram recentemente a liderança em duas medidas de qualidade científica observadas de perto, e o crescimento do país em investigação de alto nível não mostra sinais de abrandamento. A velha ordem científica mundial, dominada pela América, Europa e Japão, está a chegar ao fim.
Uma forma de medir a qualidade da investigação científica de um país é contabilizar o número de artigos de alto impacto produzidos a cada ano, ou seja, publicações que são mais frequentemente citadas por outros cientistas nos seus próprios trabalhos subsequentes. Em 2003, a América produziu 20 vezes mais destes artigos de alto impacto do que a China, de acordo com dados da Clarivate, uma empresa de análise científica (ver gráfico 1). Em 2013, a América tinha produzido cerca de quatro vezes mais artigos importantes e, na divulgação de dados mais recente, que analisa artigos de 2022, a China ultrapassou a América e a União Europeia (UE) em geral.
É claro que métricas baseadas em citações podem ser usadas. Os cientistas podem encontrar, e encontram, formas de aumentar o número de vezes que o seu artigo é mencionado noutros estudos, e um documento de trabalho recente, da autoria de Qui Shumin, Claudia Steinwender e Pierre Azoulay, três economistas, afirma que os investigadores chineses citam muito os seus compatriotas. mais. do que os pesquisadores ocidentais fazem.
Mas a China lidera agora o mundo noutros critérios que são menos susceptíveis de manipulação. Está no topo do Nature Index, criado pela editora com o mesmo nome, que contabiliza contribuições em artigos publicados num conjunto de revistas de prestígio. Para serem selecionados para publicação, os artigos devem ser aprovados por um painel de revisores que avaliam a qualidade, a novidade e o potencial de impacto do estudo. Quando o índice foi lançado pela primeira vez em 2014, a China ocupava o segundo lugar, mas a sua contribuição para os títulos elegíveis era inferior a um terço da dos Estados Unidos. Em 2023, a China alcançou o primeiro lugar.
De acordo com a classificação de Leiden sobre o volume de resultados de investigação científica, seis universidades ou instituições chinesas estão agora entre as dez melhores do mundo, e sete de acordo com o índice Nature . Talvez ainda não sejam conhecidas no Ocidente, mas estamos nos habituando a ouvir falar das universidades Jiao Tong de Xangai, Zhejiang e Pequim (Beida), bem como de Cambridge, Harvard e Zurique . “Tsinghua é hoje a principal universidade de ciência e tecnologia do mundo”, afirma Simon Marginson, professor de ensino superior na Universidade de Oxford. " É incrível. Eles fizeram isso em uma geração.
Hoje, a China lidera o mundo em ciências físicas, química e ciências da terra e ambientais, de acordo com o Índice da Natureza e métricas de citação (ver gráfico 2). Mas a América e a Europa ainda apresentam avanços consideráveis na biologia geral e nas ciências médicas. “A engenharia é a disciplina chinesa por excelência no período moderno”, diz o professor Marginson. “Acho que se trata em parte de tecnologia militar e em parte porque é disso que precisamos para desenvolver uma nação. »
A pesquisa aplicada é um ponto forte da China. O país domina as publicações sobre painéis solares de perovskita, por exemplo, que oferecem o potencial de serem muito mais eficientes do que as células convencionais de silício na conversão da luz solar em eletricidade. Químicos chineses desenvolveram uma nova maneira de extrair hidrogênio da água do mar usando uma membrana especializada para separar a água pura, que pode então ser dividida por eletrólise. Em Maio de 2023, foi anunciado que cientistas, em colaboração com uma empresa estatal chinesa de energia, tinham desenvolvido um parque piloto flutuante de hidrogénio ao largo da costa sudeste do país.
A China também produz agora mais patentes do que qualquer outro país, embora muitas delas digam respeito a mudanças incrementais nos designs, em oposição a invenções verdadeiramente originais. Os novos desenvolvimentos tendem a espalhar-se e a ser adoptados mais lentamente na China do que no Ocidente. Mas a sua forte base industrial, combinada com energia barata, permite-lhe lançar rapidamente a produção em larga escala de inovações físicas, como materiais. “É aqui que a China realmente tem uma vantagem sobre os países ocidentais”, afirma Jonathan Bean, CEO da Materials Nexus, uma empresa britânica que utiliza IA para descobrir novos materiais.
O país também está a sinalizar de forma mais visível a sua capacidade científica. No início deste mês, a espaçonave robótica chinesa Chang'e-6 pousou em uma cratera gigantesca no outro lado da Lua, coletou amostras de rochas, plantou uma bandeira chinesa e voou de volta à Terra. Se o seu regresso à Terra for bem sucedido no final do mês, será a primeira missão a trazer amostras deste lado da Lua de difícil acesso.
Primeiro, afie suas ferramentas
A revisão da ciência chinesa foi realizada concentrando-se em três áreas: dinheiro, equipamentos e pessoas. Em termos reais, os gastos da China em investigação e desenvolvimento ( I & D ) aumentaram 16 vezes desde 2000. De acordo com os dados mais recentes da OCDE, a partir de 2021, a China ainda estava atrás dos Estados-Estados Unidos em termos de I & D global. gastos , US$ 668 bilhões, em comparação com US$ 806 bilhões para a América em paridade de poder de compra. Mas apenas em termos de gastos das universidades e instituições governamentais, a China fez progressos. Nestes países, a América ainda gasta cerca de 50% mais em investigação básica, tendo em conta os custos, mas a China gasta esse dinheiro em investigação aplicada e desenvolvimento experimental (ver gráfico 3).
O dinheiro é meticulosamente direcionado para áreas estratégicas.
Em 2006, o PCC divulgou a sua visão sobre como a ciência deveria evoluir nos próximos 15 anos. Desde então, os planos para a ciência foram incluídos nos planos de desenvolvimento quinquenais do PCC. O plano atual, lançado em 2021, visa impulsionar a investigação em tecnologias quânticas, IA , semicondutores, neurociências, genética e biotecnologia, medicina regenerativa e a exploração de “zonas fronteiriças” como o espaço profundo, os oceanos profundos e os pólos da Terra.
A criação de universidades e instituições governamentais de classe mundial também faz parte do plano de desenvolvimento científico da China. Iniciativas como o "Projecto 211", o "Programa 985" e a "China Nine League" deram dinheiro a laboratórios seleccionados para desenvolverem as suas capacidades de investigação. As universidades pagavam bónus aos seus funcionários – estimados em uma média de 44 mil dólares cada, e até 165 mil dólares – se publicassem em revistas internacionais de alto impacto.
A criação de mão de obra tem sido uma prioridade. Entre 2000 e 2019, mais de 6 milhões de estudantes chineses deixaram o país para estudar no estrangeiro, segundo o Ministério da Educação da China. Nos últimos anos, eles retornaram em massa, trazendo consigo suas habilidades e conhecimentos recém-adquiridos. Os dados da OCDE sugerem que, desde o final da década de 2000, mais cientistas regressaram ao país do que partiram. A China emprega hoje mais investigadores do que os Estados Unidos e a União Europeia como um todo.
Muitos cientistas chineses que regressaram, muitas vezes chamados de "tartarugas marinhas" (um trocadilho com o homónimo chinês haigui , que significa "regresso do estrangeiro"), foram atraídos para casa através de incentivos. Um desses programas, lançado em 2010, “Jovens Mil Talentos”, oferecia a investigadores com menos de 40 anos bónus únicos de até 500.000 yuans (o equivalente a cerca de 150.000 dólares em paridade de poder) e subsídios de até 3). milhões de yuans para permitir o desenvolvimento e expansão dos laboratórios. E funcionou.
Um estudo publicado na Science no ano passado descobriu que o programa trouxe de volta jovens investigadores de alto calibre: eles estavam, em média, entre os 15% mais produtivos dos seus pares (embora a verdadeira classe das superestrelas tendesse a recusar ofertas). Em poucos anos, com acesso a mais recursos e pessoal académico, estes repatriados tornaram-se cientistas líderes em 2,5 vezes mais artigos do que investigadores equivalentes que permaneceram na América.
Além da atração, houve algum empurrão. Os cientistas chineses que trabalham no estrangeiro têm estado sob crescente suspeita nos últimos anos. Em 2018, os Estados Unidos lançaram a Iniciativa China, uma tentativa em grande parte malsucedida de eliminar os espiões chineses da indústria e da academia. Também houve relatos de estudantes expulsos devido à sua associação com a "estratégia de fusão militar-civil" da China. Uma pesquisa recente com atuais e ex-estudantes chineses que estudam nos Estados Unidos descobriu que o número de pessoas que sofreram abuso ou discriminação racial estava aumentando.
A disponibilidade de cientistas na China significa que, por exemplo no domínio da computação quântica, alguns laboratórios universitários do país se assemelham mais aos laboratórios comerciais ocidentais, em termos de escala. “Têm equipas de investigação de 20, 30 e até 40 pessoas a trabalhar nas mesmas experiências e estão a fazer progressos muito bons”, diz Christian Andersen, investigador quântico da Universidade de Delft. Em 2023, pesquisadores que trabalham na China quebraram o recorde de número de bits quânticos, ou qubits, emaranhados em um computador quântico.
A China também esbanjou em equipamento científico.
Em 2019, quando o The Economist examinou pela última vez o estado da investigação científica do país, já tinha um inventário invejável de hardware chamativo, incluindo supercomputadores, o maior radiotelescópio de abertura total do mundo e um detector de matéria escura no subsolo. A lista só cresceu desde então. O país é agora o lar do detector de raios cósmicos de ultra-alta energia mais sensível do mundo (que foi recentemente usado para testar aspectos da teoria da relatividade especial de Albert Einstein), o campo magnético permanente mais poderoso do mundo (que pode sondar as propriedades dos materiais) e em breve terá um dos detectores de neutrinos mais sensíveis do mundo (que será usado para determinar qual tipo dessas partículas subatômicas fundamentais tem a massa mais alta). A Europa e a América têm muitos equipamentos interessantes, mas a China está adicionando hardware rapidamente.
Les laboratoires individuels des principales institutions chinoises sont également bien équipés. Niko McCarty, journaliste et ancien chercheur au Massachusetts Institute of Technology qui a récemment visité des laboratoires de biologie synthétique en Chine, a été frappé par le fait que, dans les établissements universitaires, « les machines sont tout simplement plus impressionnantes et plus vastes » qu’en Amérique.
À l’Advanced Biofoundry de l’Institut de technologie avancée de Shenzhen, dont le pays espère qu’il sera le centre de la réponse chinoise à la Silicon Valley, M. McCarty a décrit un « bâtiment incroyable avec quatre étages de robots ». Alors que les universités chinoises se remplissent d’équipements de pointe et de chercheurs d’élite et que les salaires deviennent de plus en plus compétitifs, les institutions occidentales semblent moins attrayantes pour les jeunes et ambitieux scientifiques chinois. « Les étudiants chinois ne considèrent pas l’Amérique comme une « Mecque scientifique » de la même manière que leurs conseillers auraient pu le faire », a déclaré M. McCarty.
Prenez l’ia , par exemple. En 2019, seuls 34 % des étudiants chinois travaillant dans ce domaine sont restés dans le pays pour faire des études supérieures ou travailler. En 2022, ce chiffre était de 58 %, selon les données de l’ IA talent tracker de MacroPolo, un groupe de réflexion américain (en Amérique, le chiffre pour 2022 était d’environ 98 %). La Chine contribue désormais à environ 40 % des documents de recherche mondiaux sur l’IA , contre environ 10 % pour l’Amérique et 15 % pour l’ UE et la Grande-Bretagne réunies. L’un des articles de recherche les plus cités de tous les temps, démontrant comment les réseaux neuronaux profonds pouvaient être entraînés à la reconnaissance d’images, a été rédigé par des chercheurs en IA travaillant en Chine. « La recherche chinoise sur l’IA est de classe mondiale », a déclaré Zachary Arnold, analyste en ia au Georgetown Center for Emerging Security and Technology. « Dans des domaines comme la vision par ordinateur et la robotique, ils ont une avance significative. »
Il semble peu probable que la croissance qualitative et quantitative de la science chinoise s’arrête de si tôt. Les dépenses consacrées à la recherche scientifique et technologique continuent d’augmenter : le gouvernement a annoncé une augmentation des financements de 10 % d’ici 2024. Et le pays forme un nombre considérable de jeunes scientifiques. En 2020, les universités chinoises ont délivré 1,4 million de diplômes d’ingénieur, soit sept fois plus que les universités américaines. La Chine a désormais formé, au niveau du premier cycle, 2,5 fois plus de chercheurs de haut niveau en ia que les États-Unis. Et d’ici 2025, les universités chinoises devraient produire près de deux fois plus de titulaires de doctorats en sciences et technologies que les universités américaines.
Pour voir plus loin, montez à un autre étage
Même si la Chine produit davantage de travaux de haut niveau, elle produit également une grande quantité de travaux scientifiques de moindre qualité. En moyenne, les articles en provenance de Chine ont tendance à avoir un impact moindre, tel que mesuré par les citations, que ceux en provenance d’Amérique, de Grande-Bretagne ou de l’ ue . Et même si les quelques universités sélectionnées ont progressé, les universités de niveau intermédiaire ont été laissées pour compte. Les institutions chinoises de second rang produisent encore un travail de qualité relativement médiocre par rapport à leurs équivalents en Europe ou en Amérique. « Même si la Chine possède des qualités fantastiques au plus haut niveau, elle reste sur une base faible », explique Caroline Wagner, professeur de politique scientifique à l’Ohio State University.
En matière de recherche fondamentale (plutôt qu’appliquée) motivée par la curiosité, la Chine est encore en train de rattraper son retard : le pays publie beaucoup moins d’articles que l’Amérique dans les deux revues scientifiques les plus prestigieuses, Nature et Science . Cela peut expliquer en partie pourquoi la Chine semble ne pas faire son poids dans la découverte de technologies complètement nouvelles. La recherche fondamentale est particulièrement rare au sein des entreprises chinoises, ce qui crée un fossé entre les scientifiques qui font des découvertes et les industries qui pourraient finir par les utiliser. « Pour une innovation plus originale, cela pourrait être un inconvénient », déclare Xu Xixiang, scientifique en chef chez long i Green Energy Technology, une entreprise solaire chinoise.
Les incitations à publier des articles ont créé un marché pour les fausses publications scientifiques. Une étude publiée plus tôt cette année dans la revue Research Ethics , présentait des entretiens anonymes avec des universitaires chinois, dont l’un a déclaré qu’il n’avait « pas d’autre choix que de commettre une mauvaise conduite [en recherche] », pour faire face aux pressions pour publier et conserver son emploi. Des « cartels de citations » sont apparus, où des groupes de chercheurs se regroupent pour rédiger des articles de mauvaise qualité citant les travaux des autres dans le but d’améliorer leurs résultats. En 2020, les agences scientifiques chinoises ont annoncé que ces programmes d’argent contre publication devraient prendre fin et, en 2021, le pays a annoncé un examen à l’échelle nationale des mauvaises conduites en recherche. Cela a conduit à des améliorations : le taux de citation des chercheurs chinois, par exemple, est en baisse, selon une étude publiée en 2023. Et les universités chinoises de rang intermédiaire rattrapent également lentement leurs équivalents occidentaux.
Il est donc peu probable que les domaines dans lesquels l’Amérique et l’Europe sont encore en tête soient sûrs longtemps. Les sciences biologiques et de la santé s’appuient davantage sur des connaissances approfondies et spécifiques à un sujet et ont toujours été plus difficiles à « ramener et accélérer » pour la Chine, explique Tim Dafforn, professeur de biotechnologie à l’Université de Birmingham et ancien conseiller du ministère britannique des Affaires. Mais la notoriété de la Chine s’accroît dans ces domaines. Bien que les États-Unis produisent actuellement environ quatre fois plus d’articles influents en médecine clinique, c’est dans de nombreux domaines que la Chine produit le plus d’articles citant cette recherche fondamentale, signe d’un intérêt croissant qui laisse présager une expansion future. « Du côté de la biologie, la Chine connaît une croissance remarquablement rapide », déclare Jonathan Adams, scientifique en chef à l’Institut d’information scientifique de Clarivate. « Sa capacité à se concentrer sur un nouveau domaine est tout à fait remarquable. »
A ascensão da ciência chinesa constitui uma faca de dois gumes para os governos ocidentais. O sistema científico da China está indissociavelmente ligado ao seu Estado e às suas forças armadas: muitas universidades chinesas têm laboratórios que trabalham explicitamente na defesa e várias foram acusadas de envolvimento em espionagem ou ataques cibernéticos. A China também foi acusada de roubo de propriedade intelectual e regulamentações cada vez mais rigorosas tornaram mais difícil para os colaboradores internacionais transferirem dados para fora do país; notoriamente, em 2019, o país cortou o acesso ao trabalho sobre o coronavírus financiado pelos EUA no Instituto de Virologia de Wuhan. Há também casos de investigadores chineses que não cumprem os padrões éticos esperados pelos cientistas ocidentais.
Apesar das preocupações, as colaborações chinesas são comuns para investigadores ocidentais. Cerca de um terço dos artigos sobre telecomunicações de autores americanos envolvem colaboradores chineses. Nas ciências da imagem, na deteção remota, na química aplicada e na engenharia geológica, estes números situam-se entre 25 e 30%. Na Europa, os números são mais baixos, cerca de 10%, mas permanecem significativos. Estas parcerias são benéficas para ambos os países. A China tende a colaborar mais em áreas onde já é forte, como materiais e física. Um estudo preliminar, publicado no ano passado, descobriu que, para pesquisas em IA , ter um coautor americano ou chinês também beneficiou autores do outro país, rendendo em média 75% mais citações.
Vários sucessos notáveis também resultaram desta colaboração. Durante a pandemia de covid-19, uma joint venture entre o Departamento de Engenharia da Universidade de Oxford e o Centro de Pesquisa Avançada de Oxford Suzhou desenvolveu um teste rápido de covid que tem sido usado nos aeroportos do Reino Unido. Em 2015, investigadores da Universidade de Cardiff e da Universidade Agrícola do Sul da China identificaram um gene que torna as bactérias resistentes ao antibiótico colistina. Depois disso, a China, o maior consumidor do medicamento, proibiu a sua utilização na alimentação animal e os níveis de resistência à colistina em animais e humanos diminuíram.
Na América e na Europa, a pressão política limita as colaborações com a China.
Em Março, o Acordo de Ciência e Tecnologia EUA-China, que estipula que cientistas de ambos os países podem colaborar em temas de interesse mútuo, foi discretamente renovado por mais seis meses. Embora Pequim pareça interessada em renovar o acordo de 45 anos, muitos republicanos temem que trabalhar com a China ajude o país a alcançar os seus objectivos de segurança nacional. Na Europa, com excepção dos projectos ambientais e climáticos, foi negado às universidades chinesas o acesso ao financiamento do programa Horizon, uma vasta iniciativa de investigação europeia.
Os cientistas também estão preocupados com a retirada da China. O país pretende explicitamente tornar-se autossuficiente em muitas áreas da ciência e tecnologia e afastar-se das publicações internacionais como meio de medir os resultados da investigação. Muitos investigadores não podem falar com a imprensa; foi difícil encontrar fontes na China para esta história. Uma cientista vegetal chinesa, que pediu para não ser identificada, disse que precisou pedir permissão com um ano de antecedência para participar de conferências no exterior. “É contraditório: por um lado, impõem restrições para que os cientistas não tenham liberdades, como poder ir ao estrangeiro comunicar com os colegas. Mas, por outro lado, não querem que a China fique para trás.”
Viva até ficar velho, aprenda até ficar velho
A opinião maioritária dos cientistas na China e no Ocidente é que a colaboração deve continuar ou, melhor, intensificar-se. E mais pode ser feito. Embora a produção científica chinesa tenha aumentado consideravelmente, a percentagem de trabalho realizado com colaboradores internacionais manteve-se estável em cerca de 20%, com os cientistas ocidentais a tenderem a ter muito mais colaborações internacionais. Os investigadores ocidentais também poderiam estar mais interessados nos mais recentes avanços científicos chineses. Dados de um estudo publicado no ano passado na Nature Human Behavior mostraram que, para trabalhos de qualidade equivalente, os cientistas chineses citam muito mais artigos ocidentais do que o contrário. Os cientistas ocidentais raramente visitam, trabalham ou estudam na China, privando-os da oportunidade de aprender com os seus colegas chineses, da mesma forma que os cientistas chineses se saíram tão bem no Ocidente.
Fechar a porta a estudantes e investigadores chineses que desejam vir para laboratórios ocidentais também seria desastroso para a ciência ocidental. Os pesquisadores chineses constituem a espinha dorsal de muitos departamentos das principais universidades americanas e europeias. Em 2022, mais investigadores de topo em IA a trabalhar na América eram da China do que da América. O modelo científico ocidental depende actualmente de um grande número de estudantes, muitas vezes estrangeiros, para realizar a maior parte da investigação diária.
Não há indicação de que o gigante científico chinês não continuará a fortalecer-se. A economia em dificuldades da China poderia eventualmente forçar o PCC a abrandar os seus gastos em investigação, e se o país fosse completamente isolado da comunidade científica ocidental, a sua investigação seria prejudicada. Mas nenhum dos dois parece iminente. Em 2019, também perguntámos se a investigação poderia prosperar num sistema autoritário. Talvez com o tempo as suas limitações se tornem claras. Mas por enquanto, e pelo menos para as ciências exatas, a resposta é que pode prosperar. “Acho que seria muito imprudente colocar limites ao milagre chinês”, diz o professor Marginson. “Porque até agora não havia limites. » ■
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