จีนจ่อทัดเทียมสหรัฐฯ ในการนำด้านวิทยาศาสตร์ ครอบคลุม AI ควอนตัม และเทคโนโลยีชีวภาพ

จุดศูนย์ถ่วงด้านวิทยาศาสตร์กำลังเปลี่ยนไป

จีนกำลังขยับเข้าใกล้การทัดเทียมสหรัฐฯ ในด้านการเป็นผู้นำงานวิจัย เมื่อวัดจากบทบาทการกำหนดทิศทางงานวิทยาศาสตร์ ไม่ใช่เพียงจำนวนผลงานตีพิมพ์ งานศึกษาขนาดใหญ่ที่วิเคราะห์บทความเกือบ 6 ล้านฉบับพบว่า นักวิทยาศาสตร์ในจีนเป็นผู้นำผลงานตีพิมพ์ร่วมระหว่างสหรัฐฯ กับจีน 45 เปอร์เซ็นต์ในปี 2023 เพิ่มขึ้นจาก 30 เปอร์เซ็นต์ในปี 2010 หากแนวโน้มปัจจุบันดำเนินต่อไป คาดว่าทั้งสองประเทศจะแบ่งบทบาทผู้นำกันอย่างเท่าเทียมราวปี 2027 หรือ 2028 การวิเคราะห์ใช้แมชชีนเลิร์นนิงอ่านคำชี้แจงบทบาทผู้ร่วมวิจัยและข้อมูลผู้เขียน เพื่อประเมินว่านักวิจัยคนใดเป็นผู้นำโครงการ ทำให้เห็นอิทธิพลที่มากกว่าจำนวนผลงานตีพิมพ์หรือยอดการอ้างอิงที่เป็นข่าวพาดหัว

การเปลี่ยนแปลงนี้สำคัญ เพราะบทบาทผู้นำบ่งชี้ว่าใครเป็นผู้กำหนดคำถาม ออกแบบวิธีวิจัย จัดหาทรัพยากร และกำหนดทิศทางความร่วมมือ สะท้อนว่าจีนไม่ได้เพียงผลิตผลงานทางวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้น แต่ยังมีบทบาทจัดระบบกิจกรรมวิจัยทั่วโลกมากขึ้นด้วย ช่วงเวลานี้เกิดขึ้นพร้อมกับความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้นในระบบวิจัยของสหรัฐฯ ซึ่งความขัดแย้งเรื่องงบประมาณ การระงับการจ้างงาน และการเลิกจ้างเป็นระยะบั่นทอนความเชื่อมั่น และเปิดโอกาสให้สถาบันต่างชาติชักชวนนักวิจัย ในหลายสาขาสำคัญ ตั้งแต่ปัญญาประดิษฐ์ เซมิคอนดักเตอร์ ไปจนถึงวัสดุขั้นสูง แบบจำลองของงานศึกษาชี้ว่าจีนอาจทัดเทียมสหรัฐฯ ในบทบาทผู้นำก่อนปี 2030

แบบจำลองเดียวกันยังสำรวจผลที่จะเกิดขึ้นหากความสัมพันธ์ทางวิทยาศาสตร์ระหว่างสหรัฐฯ กับจีนอ่อนแอลงอีก ในสถานการณ์ที่ทั้งสองประเทศแยกขาดจากกัน สัดส่วนการเป็นผู้นำงานวิจัยระดับโลกของจีนจะเพิ่มขึ้น เพราะนักวิทยาศาสตร์จีนมีแนวโน้มเป็นผู้นำความร่วมมือกับยุโรปและประเทศอื่น ๆ มากกว่าร่วมกับนักวิจัยสหรัฐฯ ปักกิ่งยังทุ่มงบขยายการศึกษานานาชาติภายใต้โครงการหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง เพื่อเสริมสร้างเครือข่ายที่เอื้อต่อความร่วมมือด้านการวิจัย นับตั้งแต่ปี 2012 จีนจัดสรรงบราว 33,300 ล้านหยวนเพื่อให้การศึกษาแก่นักศึกษาต่างชาติ โดยส่วนใหญ่มาจากแอฟริกาและเอเชียใต้ ภายในปี 2018 นักศึกษาต่างชาติในจีนเกือบครึ่งมาจากภูมิภาคเหล่านี้ และปัจจุบันนักวิจัยจีนเป็นผู้นำความร่วมมือส่วนใหญ่กับประเทศที่เข้าร่วมโครงการหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทางหลายประเทศ

ความหมายที่แท้จริงของการเป็นผู้นำด้านการวิจัย

ธรรมเนียมการระบุชื่อผู้เขียนแตกต่างกันไปในแต่ละสาขา แต่บทบาทผู้นำมักปรากฏผ่านตำแหน่งสำคัญ เช่น ผู้เขียนที่รับผิดชอบการติดต่อหรือผู้เขียนอาวุโส ตลอดจนคำชี้แจงบทบาทผู้ร่วมวิจัยที่ระบุว่าใครเป็นผู้คิดการทดลอง สร้างแบบจำลอง หรือกำกับการเก็บข้อมูล วิธีแมชชีนเลิร์นนิงของงานศึกษานี้ตรวจสอบสัญญาณเหล่านี้เพื่อประเมินว่าใครน่าจะเป็นผู้นำแต่ละโครงการ วิธีนี้มีประโยชน์เพราะจำนวนผลงานตีพิมพ์อาจสูงเกินจริงจากกลุ่มความร่วมมือขนาดใหญ่หรือการศึกษาต่อยอดทีละเล็กทีละน้อย ขณะที่บทบาทผู้นำมักสะท้อนทิศทางทางความคิดและการกำหนดวาระการวิจัยได้ดีกว่า

ตัวชี้วัดอิสระหลายรายการชี้ตรงกันว่าจีนก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในงานวิจัยที่มีผลกระทบสูง วิธีจัดอันดับต่าง ๆ รวมถึงวิธีที่ติดตามสัดส่วนบทความที่ได้รับการอ้างอิงสูงที่สุดทั่วโลก พบว่าจีนพัฒนาอย่างรวดเร็ว และในบางตัวชี้วัดก็แซงหน้าสหรัฐฯ ด้านผลกระทบในหลายสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ จำนวนสิทธิบัตรของจีนก็เพิ่มขึ้นมากเช่นกัน โดยในปี 2021 มีจำนวนราวสองเท่าของสหรัฐฯ ตัวชี้วัดเหล่านี้ไม่ได้สะท้อนคุณภาพทุกด้าน แต่สอดคล้องกับสัญญาณความเป็นผู้นำที่พบในบทความวิจัยร่วม

จากความร่วมมือสู่การแข่งขัน: แนวโน้มสหรัฐฯ-จีน

สัดส่วนบทความที่จีนเป็นผู้นำในงานเขียนร่วมระหว่างสหรัฐฯ กับจีนเพิ่มจาก 30 เปอร์เซ็นต์ในปี 2010 เป็น 45 เปอร์เซ็นต์ในปี 2023 หากลากแนวโน้มต่อไป เส้นกราฟจะบรรจบกันภายในไม่กี่ปี การเปลี่ยนแปลงนี้สะท้อนขีดความสามารถที่เพิ่มขึ้นของจีนในการริเริ่มแนวคิด จัดหาเงินทุนให้โครงการซับซ้อน และประสานงานทีมข้ามสถาบัน ขณะที่สหรัฐฯ ยังคงมีจุดแข็งโดดเด่นด้านโครงสร้างพื้นฐานการวิจัยพื้นฐานและห้องปฏิบัติการชั้นนำ

เมื่อจำลองสถานการณ์ที่ความเชื่อมโยงระหว่างสหรัฐฯ กับจีนลดลง สัดส่วนการเป็นผู้นำงานวิจัยระดับโลกของจีนกลับเพิ่มขึ้น ไม่ใช่ลดลง ทีมวิจัยจีนเป็นผู้นำโครงการร่วมกับยุโรปและทั่วเอเชียอยู่แล้ว ดังนั้นการแยกขาดบางส่วนจึงทำให้กิจกรรมย้ายทิศทางมากกว่าจะหยุดลง ปักกิ่งยังใช้การศึกษาเพื่อสร้างความร่วมมือในอนาคต การสนับสนุนทุนการศึกษา หลักสูตรปริญญาร่วม และโครงการนักวิจัยรับเชิญภายใต้โครงการหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง ได้สร้างช่องทางพัฒนาบุคลากรที่เชื่อมห้องปฏิบัติการของจีนกับมหาวิทยาลัยตั้งแต่เอเชียใต้ถึงแอฟริกา เครือข่ายเหล่านี้ปรากฏในข้อมูลผลงานตีพิมพ์ โดยจีนเป็นผู้นำความร่วมมือกับหลายประเทศในกลุ่มดังกล่าว

การเคลื่อนย้ายบุคลากรและภาวะสมองไหลย้อนกลับ

ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา สหรัฐฯ ได้ประโยชน์จากนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการฝึกฝนในต่างประเทศซึ่งหลั่งไหลเข้ามาอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะจากจีน แต่ข้อได้เปรียบนี้กำลังเผชิญแรงกดดัน ระหว่างปี 2010 ถึง 2021 นักวิทยาศาสตร์เชื้อสายจีนเกือบ 20,000 คนที่เริ่มต้นอาชีพในสหรัฐฯ ย้ายไปประเทศอื่น โดยจำนวนผู้ย้ายเพิ่มจาก 900 คนในปี 2010 เป็น 2,621 คนในปี 2021 หลังเริ่มโครงการ China Initiative ในปี 2018 จำนวนผู้ย้ายเพิ่มขึ้นราว 75 เปอร์เซ็นต์ และภายในปี 2021 นักวิจัยที่ย้ายประเทศราวสองในสามเลือกทำงานในจีน นักวิทยาศาสตร์ที่ตอบแบบสำรวจระบุว่ากังวลเรื่องความร่วมมือและการยื่นขอทุน โดยหลายคนกล่าวว่ารู้สึกไม่ปลอดภัยในฐานะนักวิจัยในแวดวงวิชาการมากขึ้น

ในการวิเคราะห์แนวโน้มดังกล่าวที่ผ่านการประเมินโดยผู้ทรงคุณวุฒิ ผู้เขียนซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences เตือนว่าบรรยากาศเช่นนี้อาจบั่นทอนขีดความสามารถของสหรัฐฯ ในการดึงดูดและรักษาบุคลากรชั้นนำ

สหรัฐอเมริกาได้รับประโยชน์จากผลงานของนักวิทยาศาสตร์ผู้อพยพมาอย่างยาวนาน โดยเฉพาะผู้ที่มาจากจีน พัฒนาการเหล่านี้คุกคามความสามารถของสหรัฐฯ ในการรักษาและดึงดูดบุคลากรวิทยาศาสตร์ชั้นนำ ซึ่งอาจบั่นทอนความเป็นผู้นำระดับโลกด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

มาร์เซีย แม็กนัตต์ ประธานสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐฯ เตือนเช่นกันว่าอัตราการเติบโตของการลงทุนและผลงานวิจัยของจีนกำลังแซงหน้าสหรัฐฯ เธอสรุปความกังวลนี้ไว้อย่างตรงไปตรงมา

ทั้งหมดนี้ทำให้ฉันเห็นว่าแนวโน้มที่เกิดขึ้นน่ากังวลอย่างยิ่ง

สาขาที่จีนเริ่มรุกคืบก่อน

การเปลี่ยนแปลงด้านความเป็นผู้นำเห็นได้ชัดที่สุดในสาขาเทคโนโลยีที่รัฐบาลมองว่ามีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์ งานศึกษาที่เชื่อมโยงกับตัวชี้วัดของสหรัฐฯ สำหรับเทคโนโลยีสำคัญระบุว่า นักวิจัยจีนกำลังมุ่งสู่การทัดเทียมสหรัฐฯ ในบทบาทผู้นำก่อนปี 2030 ใน 8 จาก 11 สาขาสำคัญที่มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติกำหนดไว้ นั่นไม่ได้หมายความว่าจีนจะครองตลาดเชิงพาณิชย์ทุกด้าน แต่บ่งชี้ถึงความแข็งแกร่งในการกำหนดวาระการวิจัยและตีพิมพ์งานศึกษาที่มีผลกระทบสูง

AI และเซมิคอนดักเตอร์

จีนขยายบทบาทในงานวิจัย AI พื้นฐาน ตั้งแต่สถาปัตยกรรมแมชชีนเลิร์นนิงไปจนถึงคอมพิวเตอร์วิทัศน์และการประมวลผลภาษาธรรมชาติ บทความจำนวนมากในสาขาเหล่านี้อาศัยทีมสหสาขาขนาดใหญ่และการทดลองที่ต้องใช้กำลังประมวลผลสูง ส่วนด้านเซมิคอนดักเตอร์ จีนเผชิญอุปสรรคในการผลิตเทคโนโลยีล้ำสมัยและการเข้าถึงเครื่องมือบางชนิด แต่ห้องปฏิบัติการของจีนมีผลงานจำนวนมากด้านวัสดุ ฟิสิกส์อุปกรณ์ และเทคนิคการออกแบบที่เป็นพื้นฐานของชิปรุ่นถัดไป การเป็นผู้นำด้านผลงานตีพิมพ์ไม่ได้รับประกันว่าจะเป็นผู้นำด้านการผลิต แต่มีอิทธิพลต่อทิศทางวิทยาศาสตร์ที่ทำให้เกิดชิปใหม่ได้

เทคโนโลยีควอนตัม

จีนมองเทคโนโลยีควอนตัมเป็นวาระแห่งชาติและจัดสรรทรัพยากรสาธารณะจำนวนมาก โดยลงทุนราว 15,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จีนมีเครือข่ายสื่อสารควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดในโลก ครอบคลุมระยะทางราว 12,000 กิโลเมตร และขยายไปถึงอวกาศด้วยดาวเทียมควอนตัม เช่น ม่อจื่อ กลุ่มวิจัยจีนตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับควอนตัมต่อปีมากกว่าประเทศอื่น แม้สหรัฐฯ ยังได้เปรียบในสิทธิบัตรคอมพิวเตอร์ควอนตัมบางส่วนและการพัฒนาภาคเอกชน แต่จีนก้าวหน้าอย่างมากด้านโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารควอนตัม และบูรณาการสถาบันวิจัยของรัฐกับรัฐวิสาหกิจเพื่อใช้งานระบบจริง

ผู้นำภาคอุตสาหกรรมสหรัฐฯ ระบุว่าการลงทุนต่อเนื่องและระบบนิเวศการวิจัยที่เชื่อมโยงกันเป็นสิ่งจำเป็นต่อการรักษาความสามารถในการแข่งขัน บุคคลสำคัญคนหนึ่งกล่าวไว้อย่างกระชับว่า

การรักษาความเป็นผู้นำของอเมริกาต้องอาศัยการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยพื้นฐาน

เทคโนโลยีชีวภาพและวิทยาศาสตร์สุขภาพ

จีนสร้างฐานเทคโนโลยีชีวภาพที่ครอบคลุม โดยได้รับการสนับสนุนจากเงินทุนภาครัฐจำนวนมาก กลุ่มงานวิจัยรอบเมืองอย่างเซี่ยงไฮ้ และขีดความสามารถที่แข็งแกร่งด้านการวิจัยตามสัญญา การผลิตชีววัตถุ และสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม ห้องปฏิบัติการจีนผลิตงานวิจัยที่มีผลกระทบสูงเพิ่มขึ้นในด้านจีโนมิกส์ การบำบัดด้วยเซลล์ และชีววิทยาสังเคราะห์ ทางการจีนมองข้อมูลพันธุกรรมเป็นทรัพยากรเชิงยุทธศาสตร์ จึงจำกัดการเข้าถึงจากภายนอก พร้อมขยายฐานข้อมูลภายในประเทศเพื่อใช้ในการวิเคราะห์ด้วย AI บริษัทจีนจำนวนมากยังพึ่งพาพันธมิตรและตลาดต่างประเทศสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสูง และผลตอบแทนอาจถูกจำกัดจากนโยบายกำหนดราคาในประเทศ อย่างไรก็ตาม ภาคการวิจัยยังแข็งแกร่งและดึงดูดการลงทุนกับพันธมิตรต่างชาติ แม้การแข่งขันทางภูมิรัฐศาสตร์จะทวีความเข้มข้น

สาธารณสุขและการวิจัยทางการแพทย์เชื่อมโยงกับการทูตผ่านเส้นทางสายไหมสุขภาพ ซึ่งเป็นกรอบรองรับโครงการด้านเฝ้าระวังโรค จีโนมิกส์ และการทดลองทางคลินิก เพื่อขยายบทบาททางวิทยาศาสตร์ของจีนในภูมิภาคเศรษฐกิจเกิดใหม่ แนวทางนี้ครอบคลุมทั้งภาคทหาร พลเรือน วิชาการ และพาณิชย์ เพื่อสร้างขีดความสามารถระยะยาว

พลังงานและวัสดุ

นักวิจัยจีนตีพิมพ์ผลงานด้านวัสดุศาสตร์อย่างกว้างขวาง ทั้งเคมีแบตเตอรี่ ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับไฮโดรเจนและแอมโมเนีย ตลอดจนวัสดุผสมขั้นสูงสำหรับโครงสร้างที่เบาและแข็งแรงขึ้น แนวโน้มด้านการกักเก็บพลังงานและการผลิตพลังงานรูปแบบใหม่สะท้อนการลงทุนต่อเนื่องหลายปีและความต้องการเทคโนโลยีสีเขียวภายในประเทศที่เพิ่มขึ้น การต่อยอดจากผลการทดลองในห้องปฏิบัติการไปสู่ผลิตภัณฑ์ระดับโลกจะขึ้นอยู่กับห่วงโซ่อุปทาน มาตรฐาน และการเข้าถึงเงินทุน ซึ่งนโยบายของทุกฝ่ายล้วนมีความสำคัญ

เงินทุน มหาวิทยาลัย และผลจากขนาด

ขนาดเงินทุนและช่องทางพัฒนาบุคลากรเป็นปัจจัยสำคัญต่อความเป็นผู้นำ ในปี 2021 สหรัฐฯ ใช้จ่ายด้านการวิจัยและพัฒนาราว 806,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ขณะที่จีนลงทุนราว 668,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ อัตราการเติบโตของจีนสูงกว่าสหรัฐฯ ราวสองเท่า และปัจจุบันจีนผลิตผู้สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์มากกว่าสหรัฐฯ อย่างมาก คาดว่าภายในปี 2025 มหาวิทยาลัยจีนจะมอบปริญญาเอกด้านดังกล่าวราว 77,000 คนต่อปี เทียบกับประมาณ 40,000 คนในสหรัฐฯ จีนยังมีนักวิจัยมากกว่าสหรัฐฯ และสหภาพยุโรปรวมกัน ตัวเลขเหล่านี้ส่งผลต่อทั้งจำนวนผลงานตีพิมพ์และตัวชี้วัดความเป็นผู้นำ

ฐานข้อมูลผลงานตีพิมพ์คุณภาพสูงแสดงให้เห็นว่าจีนกำลังทิ้งห่างในสัดส่วนผลงานที่ตีพิมพ์ในวารสารชั้นนำบางฉบับ ข้อมูลปี 2024 ระบุว่าจีนขึ้นอันดับหนึ่งด้วยคะแนนนำห่างมาก ขณะที่สัดส่วนของสหรัฐฯ ลดลง โดยเฉพาะในสาขาเคมีและบางส่วนของวิทยาศาสตร์กายภาพ สหรัฐฯ ยังคงเป็นผู้นำด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพและครองอันดับหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ แต่ช่องว่างแคบลงเมื่อผลงานของจีนในสาขาเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ระบบมหาวิทยาลัยจีนขยายตัวอย่างรวดเร็วทั้งด้านขนาดและคุณภาพ การจัดอันดับระดับโลกสำคัญรายการหนึ่งประจำปี 2025 มีสถาบันจีนมากกว่าสหรัฐฯ เป็นครั้งแรก จีนยังมีจำนวนสถาบันนำหน้าในอันดับโลกอีกหลายรายการที่เน้นผลกระทบของผลงานตีพิมพ์ มหาวิทยาลัยชั้นนำอย่างชิงหัวและปักกิ่งขยับขึ้นสู่กลุ่มอันดับสูงสุด ขณะที่มหาวิทยาลัยภูมิภาคจำนวนมากมุ่งเน้น AI ควอนตัม เทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีพลังงานใหม่ และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ฐานที่กว้างขวางนี้ผลิตนักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาและนักวิจัยหลังปริญญาเอกจำนวนมาก ซึ่งเข้าสู่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติและภาคอุตสาหกรรม

งานวิจัยของสหรัฐฯ ยังคงมีความลึกและสร้างนวัตกรรม แต่ความไม่แน่นอนด้านงบประมาณกลายเป็นอุปสรรค การเสนอปรับลดงบหน่วยงานวิทยาศาสตร์ของรัฐบาลกลาง รวมถึงการลดงบก้อนใหญ่ของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ ทำให้เกิดความกังวลว่าเงินทุนจะตึงตัว ซึ่งเงินบริจาคจากภาคเอกชนน่าจะชดเชยได้ไม่เต็มที่ ข้อพิพาทด้านนโยบายและกฎเกณฑ์ที่เปลี่ยนแปลงเกี่ยวกับการบริหารมหาวิทยาลัยยังทำให้บางวิทยาเขตดึงดูดนักศึกษาและคณาจารย์ต่างชาติได้น้อยลง เมื่อรวมกับการตรวจสอบความร่วมมือข้ามพรมแดนที่เข้มงวดขึ้น ปัจจัยเหล่านี้เสี่ยงบั่นทอนข้อได้เปรียบด้านบุคลากรที่ผลักดันความเป็นผู้นำของสหรัฐฯ มาหลายชั่วอายุคน

ความร่วมมือในยุคที่ต่างฝ่ายต่างแยกขาด

มาตรการควบคุมการส่งออกชิปขั้นสูงและเทคโนโลยีอื่น ๆ ตลอดจนข้อจำกัดในสาขาวิจัยอ่อนไหว กำลังผลักดันให้ห้องปฏิบัติการทบทวนเครือข่ายความร่วมมือ รัฐบาลยุโรปเพิ่มความเข้มงวดในการตรวจสอบบางสาขา ขณะเดียวกันก็พยายามเปิดกว้างในสาขาอื่น จีนเองก็ใช้มาตรการควบคุมการส่งออกและจำกัดการแบ่งปันข้อมูลระหว่างประเทศในสาขายุทธศาสตร์ที่กำหนด ความร่วมมือไม่ได้ยุติลง แต่กำลังเปลี่ยนเส้นทาง แบบจำลองความเป็นผู้นำในงานศึกษาใหม่นี้ชี้ว่า หากความสัมพันธ์ระหว่างสหรัฐฯ กับจีนอ่อนแอลงอีก สัดส่วนการเป็นผู้นำโครงการระดับโลกของจีนก็ยังเพิ่มขึ้น เพราะทีมจีนเป็นผู้นำโครงการร่วมกับพันธมิตรในยุโรป เอเชียใต้ และภูมิภาคอื่น ๆ บ่อยกว่า

การทูตผ่านการศึกษาก็มีบทบาทเช่นกัน นับตั้งแต่ปี 2012 จีนให้ทุนแก่นักศึกษาต่างชาติจำนวนมาก โดยเฉพาะจากแอฟริกาและเอเชียใต้ ภายในปี 2018 นักศึกษาต่างชาติในจีนเกือบครึ่งมาจากภูมิภาคเหล่านี้ และข้อมูลผลงานตีพิมพ์ในปัจจุบันแสดงว่าจีนเป็นผู้นำความร่วมมือในหลายประเทศภายใต้โครงการหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง ความสัมพันธ์เหล่านี้สร้างความคุ้นเคย การฝึกอบรมร่วมกัน และพันธมิตรที่ทำงานร่วมกันซ้ำ ซึ่งจะปรากฏในตัวชี้วัดความเป็นผู้นำในอีกไม่กี่ปีต่อมา

การกำหนดมาตรฐานและบรรทัดฐานกำลังกลายเป็นสนามแข่งขันใหม่ จีนกำลังขยายเครือข่ายสื่อสารควอนตัมและแสวงหาความร่วมมือระหว่างประเทศ ขณะที่รัฐบาลตะวันตกให้ความสำคัญกับห่วงโซ่อุปทานที่เชื่อถือได้และระเบียบปฏิบัติร่วมกันในหมู่พันธมิตร ระบบนิเวศที่แตกแยกอาจชะลอการเผยแพร่แนวคิดและสร้างความไม่เข้ากัน ความสัมพันธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งระหว่างประเทศที่มีแนวคิดใกล้เคียงกันช่วยลดความเสี่ยงนี้ได้ แต่การลดลงอย่างต่อเนื่องของความร่วมมือข้ามพรมแดนน่าจะชะลอความก้าวหน้าในสาขาที่ต้องอาศัยขนาดและความเชี่ยวชาญหลากหลาย

ปัจจัยที่อาจเปลี่ยนแนวโน้ม

การเลือกใช้นโยบายสามารถกำหนดผลลัพธ์ของทั้งสองฝ่ายได้ สำหรับสหรัฐฯ มีหลายมาตรการที่จะช่วยรักษาความเป็นผู้นำ การจัดสรรงบประมาณอย่างต่อเนื่องและคาดการณ์ได้สำหรับการวิจัยพื้นฐานและการวิจัยที่มุ่งประยุกต์ใช้เป็นสิ่งจำเป็น โดยเฉพาะในสาขา AI ควอนตัม พลังงานสะอาด และวัสดุขั้นสูง การพัฒนากำลังคนต้องได้รับความใส่ใจตลอดทุกช่วง ตั้งแต่วิทยาลัยชุมชนและการฝึกงานไปจนถึงการศึกษาระดับปริญญาเอก นโยบายตรวจคนเข้าเมืองสมัยใหม่ที่เปิดรับนักวิทยาศาสตร์และลดอุปสรรคในการขอวีซ่าจะช่วยฟื้นฟูความสามารถในการดึงดูดบุคลากร กระบวนการขอทุนสามารถปรับปรุงให้ซับซ้อนน้อยลงโดยไม่จำเป็น และลดความกังวลที่ทำให้ผู้คนหลีกเลี่ยงความร่วมมือหรือการยื่นขอทุน การคุ้มครองความมั่นคงด้านการวิจัยควบคู่กับการเปิดรับความร่วมมือที่ชอบด้วยกฎหมายจะช่วยจัดการความเสี่ยงจริง โดยไม่ผลักบุคลากรชั้นนำจากทั่วโลกออกไปจากสหรัฐฯ

ความร่วมมือกับพันธมิตรช่วยเพิ่มขนาดการลงทุนและกิจกรรมในจุดที่แต่ละประเทศยังทำได้ไม่เต็มที่ แท่นทดสอบร่วม มาตรฐานที่ทำงานร่วมกันได้ และการลงทุนที่ประสานกันจะช่วยต่อยอดผลการวิจัยในห้องปฏิบัติการไปสู่ระบบเชิงพาณิชย์ในสาขาควอนตัม เทคโนโลยีชีวภาพ และพลังงานสะอาด กลไกสร้างความเชื่อมั่น แนวทางกำกับดูแลงานอ่อนไหวที่โปร่งใส และข้อตกลงแลกเปลี่ยนข้อมูลต่างตอบแทนในสาขาความเสี่ยงต่ำ จะช่วยรักษาประโยชน์ของวิทยาศาสตร์แบบเปิด

สำหรับจีน การรักษาความก้าวหน้าในงานวิจัยที่มีผลกระทบสูงไม่ได้หมายถึงการครองตลาดโลก ความสำเร็จเชิงพาณิชย์ขึ้นอยู่กับห่วงโซ่อุปทานที่เชื่อถือได้ การคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญา และการเข้าถึงลูกค้าและนักลงทุนในต่างประเทศ นโยบายกำหนดราคาและการเบิกจ่ายค่ารักษาในประเทศมีผลต่อเงินทุนที่พร้อมใช้สำหรับนวัตกรรมด้านสุขภาพที่มีความเสี่ยง การตัดสินใจที่สนับสนุนความร่วมมือแบบเปิดในสาขาความเสี่ยงต่ำ พร้อมคงกฎเกณฑ์ที่ชัดเจนสำหรับภาคยุทธศาสตร์ จะช่วยลดอุปสรรคและเร่งการนำผลงานวิจัยของจีนไปใช้ทั่วโลก

ประเด็นสำคัญ

• จีนเป็นผู้นำบทความวิจัยร่วมระหว่างสหรัฐฯ กับจีน 45 เปอร์เซ็นต์ในปี 2023 เพิ่มจาก 30 เปอร์เซ็นต์ในปี 2010 และคาดว่าจะทัดเทียมสหรัฐฯ ในปี 2027 หรือ 2028
• ตัวชี้วัดความเป็นผู้นำใช้แมชชีนเลิร์นนิงระบุผู้กำกับงานวิจัยจากคำชี้แจงบทบาทผู้ร่วมวิจัยและตำแหน่งผู้เขียน
• แบบจำลองชี้ว่าการแยกขาดด้านวิทยาศาสตร์ระหว่างสหรัฐฯ กับจีนจะเพิ่มสัดส่วนการเป็นผู้นำงานวิจัยระดับโลกของจีน เนื่องจากนักวิจัยจีนเป็นผู้นำความร่วมมือกับพันธมิตรนอกสหรัฐฯ บ่อยขึ้น
• คาดว่าจีนจะทัดเทียมสหรัฐฯ ในบทบาทผู้นำก่อนปี 2030 ใน 8 จาก 11 สาขาเทคโนโลยีสำคัญที่มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติติดตาม
• จีนเพิ่มปริมาณและผลกระทบของงานวิจัยในด้าน AI งานวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ การสื่อสารควอนตัม และวัสดุศาสตร์
• จีนลงทุนภาครัฐในเทคโนโลยีควอนตัมราว 15,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และมีเครือข่ายสื่อสารควอนตัมระยะทาง 12,000 กิโลเมตรที่ได้รับการสนับสนุนจากดาวเทียมควอนตัม
• จุดแข็งด้านเทคโนโลยีชีวภาพของจีน ได้แก่ การวิจัยตามสัญญา สารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม และขีดความสามารถที่เพิ่มขึ้นด้านจีโนมิกส์กับการบำบัดด้วยเซลล์ แม้การนำผลิตภัณฑ์ขั้นสูงออกสู่ตลาดยังพึ่งพาตลาดต่างประเทศ
• ในปี 2021 สหรัฐฯ ใช้จ่ายด้านการวิจัยและพัฒนาราว 806,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เทียบกับจีนที่ 668,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยอัตราการเติบโตของจีนสูงกว่าสหรัฐฯ ราวสองเท่า
• จีนทิ้งห่างมากขึ้นในสัดส่วนผลงานตีพิมพ์ในวารสารชั้นนำบางฉบับ ขณะที่สหรัฐฯ ยังคงเป็นผู้นำด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพและแข็งแกร่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ
• การย้ายออกจากสหรัฐฯ ของนักวิทยาศาสตร์เชื้อสายจีนเพิ่มขึ้นราว 75 เปอร์เซ็นต์หลังปี 2018 โดยหลายคนระบุว่ากังวลเรื่องความร่วมมือและกระบวนการขอทุน
• นับตั้งแต่ปี 2012 จีนลงทุนราว 33,300 ล้านหยวนเพื่อให้การศึกษาแก่นักศึกษาต่างชาติ โดยส่วนใหญ่มาจากแอฟริกาและเอเชียใต้ ช่วยเสริมเครือข่ายการวิจัยที่สนับสนุนความร่วมมือซึ่งจีนเป็นผู้นำ
• แนวทางที่สหรัฐฯ ใช้รักษาความเป็นผู้นำ ได้แก่ การจัดสรรงบต่อเนื่อง นโยบายตรวจคนเข้าเมืองที่เอื้อต่อผู้มีความสามารถ กฎการขอทุนที่กระชับขึ้น และการคุ้มครองความมั่นคงด้านการวิจัยที่เปิดรับความร่วมมือความเสี่ยงต่ำ