Joken是个runner 26-03-27 22:34
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The Atlantic的文章,中国科学崛起的惊人速度The Shocking Speed of China’s Scientific Rise

中国的科研何时会超过美国?

如果中国最终超越美国,成为世界首屈一指的科学超级大国,不会有官方公告,也不必然伴随任何戏剧性的“普罗米修斯式”展示——沙漠中的闪光、上空的卫星信号、登月的场景都不会出现。这将是一个悄无声息的时刻,只会被一小群专门研究科学本身的学者察觉——他们放弃了对星空、动物和植物的研究,而转向了更“自我凝视”的课题:科学实践本身。

这一时刻可能已近在眼前。自二战以来,美国科学一直是全球羡慕的对象,但最近它正在走下坡路。特朗普去年上任后,他的政府开始破坏国内科学机构,大规模暂停研究拨款,将多个前沿科研项目按下暂停键。去年8月,美国卫生与公共服务部取消了5亿美元的mRNA疫苗研究资金,而距美国科学家凭借该技术获得诺贝尔奖不到两年。根据某组织的估算,已有超过1万名科学博士离开联邦科研系统,而白宫则在计算机科学、生物医学及其他数百个将塑造人类未来的领域中扣押一线研究人员的资金。正如一位科学史学家在7月对我所说:“这是史无前例的内部破坏。”

在这一切发生的同时,元科学家(metascientists)则在海外关注着截然不同的故事。他们惊讶地看到,中国以创纪录的速度构建了庞大的科研体系,为机构、大学和实验室配备了人才以及可购买的最先进设备和设施。1991年,中国科研经费为130亿美元,如今年度投入已超过8,000亿美元,仅次于美国。中国政府最近公布了未来五年每年将科学预算增长7%的计划。根据《自然》杂志的新预测,中国公共科研支出有望在2029年前超过美国。

科研体系庞大且投入巨大,并不意味着一定能可靠地产生和传播新知识。(苏联鼎盛时期曾拥有全球最大的科研队伍,但仍无法赶上美国更开放的科研体系。)然而,我们尚未见识中国科学在全面调动其人才资源后,将达到的规模。中国人口是美国的四倍,其文化对科学的支持度明显高于其他发达国家。中国大学在STEM(科学、技术、工程、数学)学位授予数量上已经是美国大学的两倍,博士学位数量几乎也接近两倍。

近十年来,中国科学家的论文发表量也持续领先。量的积累虽然只能粗略反映科研情况,但具有一定参考价值。早期,当中国在论文数量上占优时,一些大学甚至为每篇发表论文向学者提供现金奖励,因此不少研究论文质量不高、偏向“做任务”。此后,政府要求大学停止鼓励学术“量产”。教授薪酬和晋升的考核机制更加精细,这种调整开始显现效果:据研究科学政策的俄亥俄州立大学教授卡罗琳·瓦格纳介绍,中国在全球被引用最多的科学论文中的份额持续增长。2023年,中国科学家贡献了全球约19万篇最具影响力论文中的5.8万篇,仅次于美国。瓦格纳认为,这一指标相对难以操纵(尽管部分中国科学家仍尝试操作)。

如果你要为中国科学状态建立一个定制化监控面板,可选择的数据流有很多,但这些指标大多是滞后指标。我们无法轻易评估中国科学家当前的研究质量,因为这些工作至少要一年或两年后才会发表,其科学影响力——通过论文引用率衡量——通常要在几年后才达到峰值。(有些论文的引用高峰更晚,元科学家称之为“沉睡的美人”。)诺贝尔奖的滞后效应更为显著:迄今,仅有一位科学家因在中国的科研工作获得诺贝尔奖,而诺贝尔奖获得者通常要在完成突破性研究几十年后才被召至斯德哥尔摩领奖。

与此同时,我们可以看到一些更直接的迹象,显示中国科学家正在崛起。去年,一组中美研究人员发布了关于国际科研合作的分析。他们利用机器学习模型识别近600万科研团队的主要作者,以确定真正的负责人。研究发现,在中美合作中,主要负责人隶属中国机构的比例从2010年的30%增长到2023年的45%。研究团队预测,中国将在明年或最迟2028年与美国持平。

最终,中国科学超级大国的地位可能取决于其发现对世界的改变力。康奈尔大学信息科学教授殷炎对我说:“我们不仅仅要论文,我们希望这些论文转化为真正的理论见解或技术。”部分成果可通过在专利申请中被引用来追踪,但这一扩散通常会引入十年以上的滞后。即便如此,殷炎表示,中国在应用科学领域的快速崛起已显而易见。中国正经历一场“太阳朋克革命”。凭借化学和材料科学的进步,中国在先进电池、电动汽车和太阳能电池设计与制造上已追赶甚至超过美国——这些都是21世纪的关键技术。

未来的科学史学家将更清楚地判断,科学接力究竟何时发生(如果发生)。科学成就的重要性在当下并不总是显而易见。公元9世纪,当中国炼金术士发明火药时,没有人意识到其广泛用途。最初,人们只认为火药是好玩、用作烟火或特效,直到宋代军火商开始用其制作火箭和其他军事炸药。欧洲科学家要几个世纪后才听闻此事。

更早的一千年,中国发明纸张时,最初只是用于填充和包装,没人想到用它来传播知识。与此同时,中国学者编纂了《九章算术》,一部注重用计算解决实际问题的数学专著,包含246道来源于农业、土地测量和税务的实用题。其中一章涉及矩阵方法,这一方法现被视为线性代数矩阵技术的早期知识祖先,而线性代数正是驱动神经网络,包括大型语言模型的基础。

历史是我们讲述自己如何走到现在的故事,如果中国很快在科学领域登顶,历史将被重新解读。中国过去的辉煌可能被纳入长期主导的叙事,而美国八十年的统治则可能被视为短暂插曲。#海外新鲜事#

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