Hlavní obsah

Z bývalé montovny je vědecká supervelmoc, Evropu už nechala daleko za sebou

Matouš Lázňovský
vědecký redaktor
Foto: CNRS

Čínská observatoř JUNO, určená k detekci neutrin, těžko polapitelných částic, které běžnou hmotou prochází prakticky zcela nerušeně.

ANALÝZA. Podle celé řady ukazatelů je dnes jednou ze dvou velkých světových supervelmocí. Se Spojenými státy americkými se sice Čína stále přetahuje o prvenství, před zbytkem světa však společně mají velký náskok.

Článek

O Číně se mluvilo v posledních desetiletích nejčastěji jak o „světové továrně“. Ve skutečnosti se ovšem stala už také světovou laboratoří.

Už víc než 10 let například překonává průměr Evropské unie v podílu HDP, který dává na vědu. Co víc, čínský podíl od té doby jen a jen roste, byť ne závratným tempem, zatímco evropský v podstatě stagnuje a je na stejné úrovni jako před dekádou.

Čína vede v počtu zveřejněných vědeckých článků. A byť se v minulosti často mluvilo o tom, že je to na úkor kvality, dnes tomu tak rozhodně už není.

V roce 2022 země poprvé překonala USA v takzvaném Nature Indexu, který se soustředí právě na měření kvalitních vědeckých výstupů. Od té doby se její nástup jen zrychluje, i když jsou některé obory (například medicína), kde jsou ještě Spojené státy světovou jedničkou.

Ale například sedm z deseti nejvýznamnějších výzkumných organizací (představte si například akademie věd nebo velké univerzity) je podle Nature Indexu právě v Číně. Mimochodem, z Česka je nejvýše hodnocena Akademie věd, která je na 193. místě.

Pravda, Čína zatím nedohnala a v dohledné době zřejmě ani nedožene americkou ekonomiku. Podle nedávné zprávy Národní vědecké rady USA zůstávají Spojené státy největším investorem do výzkumu a vývoje. Trend předchozích dekád přitom naznačoval, že Čína převezme vedení. V roce 2021 USA investovaly 806 miliard dolarů, zatímco Čína 668 miliard dolarů.

Juříček: Číňané jsou technologicky vepředu

„V Číně je elektromobilita velmi významná. Mají velkou výhodu, že mají zdroje, umí to vyrobit, spolupracují, mají vlastní výrobu baterií, komponentů i čipů, a díky tomu jsou na polovičních cenách proti Evropě,“ říká o čínských výrobcích elektromobilů majitel předního českého výrobce autodílů Brano Group.

Tempo růstu čínských výdajů na vědu a výzkum tedy zpomalilo. Americký náskok udržel zejména soukromý sektor. V největší míře IT a farmaceutické firmy, které mezi lety 2018 a 2021 zvýšily investice v této oblasti o více než třetinu. Státní podpora v USA zůstala na přibližně stejné úrovni.

Z našeho hlediska bohužel Evropská unie ve srovnání s USA a Čínou zaostává. Čínské výdaje na výzkum a vývoj byly v roce 2021 o 40 % vyšší než ty evropské, což zdůrazňuje propast mezi hlavními globálními hráči a zbytkem světa.

Odraz větších změn

Nové postavení Číny jako vědecké supervelmoci se projevuje mnoha způsoby. Jedním, který lze těžko přehlédnout, je stavba vědeckých „megaprojektů“. Výstavba a provoz obřích zařízení, která jsou navržena tak, aby produkovala velké množství dat a poznatků pro různé obory a průmysly, by postavení Číny jako vědecké velmoci měly dále upevnit.

Historicky řečeno většinu velkých vědeckých projektů hostily USA, Evropa a Japonsko, které začaly budovat tato zařízení několik desetiletí před tím, než Čína spustila svůj první velký vědecký projekt. Peking to chce změnit.

Čína vybudovala například obrovskou podzemní observatoř JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory). Obří detektor umístěný v podzemní laboratoři v hloubce 700 metrů obsahuje 20 tisíc tun kapaliny a má primárně zkoumat neutrina, tedy těžko polapitelné částice, které většinou hmotou procházejí zcela bez odporu. Jedná se o největší a nejcitlivější přístroj svého druhu, který kdy byl postaven.

Podobně ambiciózní je i podzemní laboratoř CJPL v provincii S’-čchuan na jihozápadě země. Hlavním úkolem je hledání temné hmoty (tedy hmoty, jejíž gravitační vliv pozorujeme, ale jejíž částice z nějakého důvodu zatím nedokážeme pozorovat či zachytit). Nedávno byla rozšířena a s hloubkou 2400 metrů pod povrchem jde nejen o největší, ale také nejhlubší podzemní laboratoř světa.

Prvním velkým projektem byl Pekingský urychlovač elektronů a pozitronů (BEPC), který se začal stavět v roce 1984. Zařízení, jež původně nebylo zcela mimořádné, se po sérii modernizací stalo prvním přístrojem na světě, který detekoval potvrzený tetrakvark, exotickou formu subatomární hmoty.

V současné době se v Číně mluví o stavbě urychlovače, který by měl od začátku světové parametry, tzv. CEPC (Circular Electron Positron Collider, tedy Kruhový elektron-pozitronový urychlovač). V mnoha ohledech jde o projekt podobný evropským plánům na stavbu FCC.

V obou případech jde o urychlovače s obvodem kolem 100 kilometrů a rekordní energií srážek. Zařízení jsou primárně navržena jako „továrny“ na Higgsovy bosony; mělo bych jich tam vznikat o mnoho řádů více než na dnešním největším urychlovači LHC u Ženevy.

Čína jako zbrojní velmoc

Čína je druhým největším producentem zbraní a boom zažívá nejen v objemu výroby, ale i v technologiích. Většinu produkce si navíc nechávala pro sebe. Pokud Peking bude chtít, nepochybně může Moskvě dát lákavou nabídku.

Vědci by tak tuto částici mohli lépe proměřit a možná (protože jistota v tomto případě opravdu není) by tak měli fyzikové získat lepší představu o odpovědích na některé otázky, které dnes jejich obor trápí. Například, proč je rozložení hmoty ve vesmíru takové, jaké je, a kde se jí vlastně většina nachází.

Čínští vědci připravili podrobnější návrh designu a rozpočtu CEPC, který má být příští rok předložen čínské vládě. Ta rozhodne, zda ho zahrne do plánů na další pětiletku. Pokud získá podporu, stavba by mohla začít v roce 2027 a trvala by přibližně deset let.

Technická zpráva uvádí, že CEPC by měl stát 36,4 miliardy jüanů (přibližně 117 miliard korun), což je podstatně méně než evropský projekt.

Čína navíc už testuje mnoho komponentů urychlovače v jiných zařízeních a má významné zkušenosti díky dnes fungujícím urychlovačům. Prominentní hlasy z čínské fyzikální komunity proto uvádí, že rekordní zařízení by měla země zvládnout postavit jen s minimální mezinárodní pomocí, či zcela sama.

Čína touží po další Nobelovce

Peking rozhodně doufá, že v rámci velkých projektů se objeví nápady, které bude možné využít jinde a jinak. Jako například vznik internetu v dnešní podobě, který byl důsledkem komplikací při „dálkové“ spolupráci mezi fyziky v evropském středisku CERN.

Čínští plánovači tedy doufají, že soustředění talentů kolem velkých projektů povede ke vzniku nejen patentů, nápadů, ale také startupů, které je budou rozvíjet. Peníze, které vědcům Peking „pošle“, by se měly v dlouhodobém měřítku vrátit jinudy.

Podle analytiků i vědců, kteří znají čínské prostředí, hraje velkou roli v podpoře „megaprojektů“ také i snaha o uznání a o získání vědecké prestiže. „Čína chce vyhrát Nobelovu cenu,“ shrnul to nedávno velmi jednoduše pro časopis Nature Denis Simon, odborník na čínskou politiku a vědu z organizace Institute for China-America Studies (v podstatě think tanku, který se věnuje americko-čínským vztahům).

Měřeno k počtu vědců a výzkumníků má Čína zatím jen velmi málo těchto prestižních cen. Jediným nedávným oceněním za výzkum prováděný v Číně byla Nobelova cena za fyziologii a medicínu z roku 2015. Získala ji Jou-jou Tchu, díky jejíž práci vznikl zatím nejúčinnější a široce používaný lék proti malárii známý jako artemisinin. Šlo o objev inspirovaný do jisté míry poznatky tradiční čínské medicíny, jak čínská média i oficiální místa opakovaně připomínaly.

Ale Čína chce víc.

I vládní představitelé opakovaně uvádí, že Čína by měla a potřebuje „vyhrát“ další Nobelovy ceny, aby se tak potvrdilo současné postavení tamní vědy ve světové konkurenci. Ocenění by měla ukázat, že Čína už nerozvíjí jen cizí nápady, ale je skutečným lídrem na vědeckém poli.

Potíže nezmizely zcela

Některé aspekty čínského vědeckého prostředí ovšem podobným snahám příliš nepřejí. Jedním specifikem čínské vědy bylo, že prostředí přálo těm, kteří hráli na jistotu.

Projekty, které nekončily žádoucím výsledkem (často v podstatě daným dopředu), bývaly stigmatizovány a jejich autoři měli ztíženou cestu k dalším penězům. Neúspěšné projekty jsou však nezbytnou součástí vědy, která je v podstatě cestou do neznáma. Jak můžeme vědět, co nás tam čeká?

Ale to jsou potíže, které se alespoň do jisté míry podařilo a nadále daří v Číně odstraňovat. Koneckonců, o tom, jak se vědci chovají, rozhoduje do značné míry to, jak jsou nastaveny podmínky pro jejich práci a jak jsou za ni hodnoceni. Není to nepřekonatelný problém – a jak ukazují výsledky z posledních let, v Číně se ho minimálně z části překonat podařilo.

Čína si půjčováním peněz podmaňuje svět

Zdá se, že jakmile se země zatíží čínskými půjčkami, stává se z ní nešťastný gambler. Loutka Pekingu, které hrozí, že přijde o končetinu. A že si čínských peněz Srí Lanka nepůjčila zrovna málo.

Objevují se ovšem potíže jiné. Jednou z nich je rychle stárnoucí populace Číny, která do budoucna bude znamenat úbytek mimo jiné i mladých vědců. V tomto ohledu by zemi rozhodně prospělo, kdyby dokázala přilákat talenty ze zahraničí. Což se zatím příliš nedařilo.

Čínská věda se v posledních letech trochu „uzavírá do sebe“; přitom přeshraniční spolupráce se obecně považuje ze jeden z nejdůležitějších faktorů úspěšného špičkového výzkumu. Například ubývá úspěšných článků, na kterých čínští vědci spolupracují se zahraničními kolegy. Od roku 2000 z Číny vyjelo do zahraničí za studiem více než pět milionů čínských studentů, většina do Evropy a Severní Ameriky. Studentů ze stejných zemí v Číně bylo řádově méně a jejich počet stagnuje či klesá.

Stoupá také politické napětí, které vede i k oficiálním omezením vědecké spolupráce, primárně právě mezi Čínou a západními státy. Ty mají často obavu, že spolupráce s Čínou je vlastně předávání technologií a poznatků do čínských rukou.

Tyto a další trendy mohou nepochybně další růst čínské vědy narušit. Ale to, co se stalo, už se nedá odestát. Špičková věda se v příštích letech a desetiletích bude ve stále větším měřítku dělat v místech, která si s vědeckým pokrokem nespojujeme.

Čtěte analýzy Seznam Zpráv

Doporučované