La gran apuesta científica de China

No hay duda de que el Observatorio Subterráneo de Neutrinos de Jiangmen (JUNO), cerca de Guangdong, en el sur de China, es una gran ciencia. Se centra en una enorme esfera llena de 20.000 toneladas de líquido y alojada en un laboratorio subterráneo a una profundidad de unos 700 metros. Diseñado para responder preguntas fundamentales en física de partículas.. Es el instrumento más grande y sensible de su tipo jamás creado.

A una escala similar, el laboratorio subterráneo Jinping de China está ubicado en la provincia de Sichuan, al suroeste del país. El experimento de búsqueda de materia oscura se ha ampliado recientemente hasta convertirse en el laboratorio subterráneo más grande y profundo del mundo, a 2.400 metros bajo las montañas Jinping. Earthlab, un laboratorio virtual de alto rendimiento en Beijing que simula el sistema climático de la Tierra, y el Gran Observatorio de Duchas de Aire a Gran Altitud (LHAASO), en Sichuan, que utiliza una serie de detectores repartidos por la meseta tibetana para buscar emisiones de alta energía. rayos cósmicos. y rayos gamma, son otras dos grandes instalaciones de infraestructura científica lanzadas en China en los últimos dos años. Se están construyendo otras instalaciones, incluida la Fuente de Fotones de Alta Energía de Beijing, la primera instalación de radiación sincrotrón de alta energía de China, cuya inauguración está prevista para 2025.

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Centrarse en la gran ciencia es la siguiente etapa en el rápido ascenso de China en la jerarquía de investigación global, dice Dennis Simon, miembro distinguido del Instituto de Estudios China-Americanos, una organización sin fines de lucro en Washington, D.C. Después de superar a Estados Unidos en producción de ciencias naturales en el Índice de la Naturaleza en 2022, China ahora está por delante por casi 5.000 acciones. Simon dice que el prestigio que se obtiene al construir y operar instalaciones masivas, diseñadas para producir grandes cantidades de datos e ideas que pueden alimentar múltiples campos e industrias, podría impulsar el estatus del país como superpotencia científica.

Los beneficios derivados de la gran ciencia son un gran atractivo para China. Tecnologías emanadas de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) Aceleradores de partículas a gran escalaPor ejemplo, revolucionó las imágenes médicas y desató el desarrollo de la World Wide Web. La tecnología de cámaras en miniatura que ahora se utiliza ampliamente en teléfonos inteligentes, cámaras web y otros productos se remonta al trabajo de la NASA para misiones interplanetarias. “China todavía está buscando un avance importante que pueda resaltar lo rápido que se está moviendo”, dice Simon. Pero hay otro factor que empuja a China a construir una gran infraestructura científica, añade: “China quiere ganar el Premio Nobel”.

Dado el tamaño de su comunidad de investigadores, el número de premios Nobel en China es muy bajo. El único premio reciente para una investigación realizada en China (el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2015, por el descubrimiento del medicamento contra la malaria artemisinina) fue una celebración de la investigación realizada principalmente en la década de 1970. Ganar más premios Nobel para subrayar el liderazgo de China en la ciencia global es algo que sus líderes están discutiendo abiertamente, dice Simon. “Se trata en parte de orgullo nacional, una especie de construcción constante de la moral para demostrar que China ya no es un seguidor y puede ser un líder”.

Históricamente, la mayoría de los proyectos científicos más importantes del mundo han sido auspiciados por Estados Unidos, Europa y Japón, que comenzaron a construir instalaciones varias décadas antes de que China lanzara su primera gran infraestructura científica, el Colisionador de Electrones y Positrones de Beijing (BEPC), en 1984. Pero China no tardó mucho en ponerse al día. “En 1980, cuando China decidió empezar a cooperar con Occidente, las relaciones eran muy desiguales y China estaba muy por detrás”, dice Simon. Añade que el país ahora tiene una posición más equilibrada, “e incluso puede ser líder en algunas áreas o subcampos de investigación”.

En física de partículas, por ejemplo, después de una serie de mejoras, BEPC se ha convertido en el primer instrumento del mundo en detectar un “tetraquark”, una forma exótica de materia subatómica (METRO. Ablikim et al. Física. Rev. iluminado. 110, 252001; 2013). En astrofísica, LHAASO capturó el estallido de rayos gamma de mayor energía jamás registrado, un evento tan brillante que desafía las teorías clásicas de la física (Cooperación LHAASO Ciencia ficción. Estado. 9eadj2778; 2023). “Sospecho [China’s president] Xi Jinping ve una era en la que China se convertirá en un actor más proactivo e influyente, dando forma a las reglas del juego.

Aún no está claro cómo afectará este cambio al ecosistema de investigación global. Existe un debate en curso, incluso dentro de China, de que el país ha desempeñado un papel importante en la ciencia internacional al trabajar más allá de las fronteras, sobresaliendo en trabajos de seguimiento de alta calidad, en lugar de ser pionero en nuevas tendencias, dice Anna-Lisa Ahlers. quien dirige el Ella estudia China en el sistema científico global en el Instituto Max Planck de Historia de la Ciencia en Berlín. “Si construyen infraestructura científica que otros países no tienen, esta situación podría cambiar”, afirma. En una reunión política a principios de este año, Xi pidió más “innovación disruptiva” en ciencia y tecnología. Incrementar el presupuesto científico del país en un 10%.A pesar de la desaceleración del crecimiento económico general.

Ciencia de alta presión

Gran parte de si la nueva infraestructura científica a gran escala de China logrará los beneficios previstos depende de la Academia China de Ciencias en Beijing, la organización de investigación científica más grande del mundo, que es responsable de construir y operar la mayoría de las grandes instalaciones científicas de China. . Como principal receptor de financiación para investigación del país, se espera que la Academia de Ciencias de China realice los descubrimientos revolucionarios que anhela el liderazgo chino. “La academia ha estado argumentando que si China quiere convertirse en una importante potencia científica y tecnológica, necesita mejorar su juego en investigación básica, incluida la gran infraestructura científica”, dice Simon. “Su deseo se ha cumplido y están bajo mucha presión para lograrlo. Entre los líderes chinos, hay una constante reprimenda al sistema en su conjunto de que hay que hacerlo mejor”.

Uno de los principales desafíos que enfrenta CAS en la construcción de una infraestructura tan grande y especializada es que la fuerza laboral calificada de China está bajo una severa presión, con múltiples proyectos comenzando al mismo tiempo. En la ciencia de los fotones de alta energía, por ejemplo, que es un área importante de investigación en China, las instalaciones se están robando trabajadores entre sí, ya que los proyectos financiados por los gobiernos regionales compiten con los que están desarrollando la Academia de Ciencias de China y otras investigaciones. Institutos en Beijing y Shanghai. “No estoy seguro de que sea prudente tener tantos proyectos de infraestructura [running] dice Markus Connelly, investigador en estudios de área en el Instituto Alemán de Sincrotrón de Electrones, un instituto de ciencia básica en Hamburgo, Alemania. Conley visitó China el año pasado como parte de una delegación que exploraba posibles colaboraciones de investigación.

El enfoque de priorizar las instalaciones en muchos de los principales proyectos científicos de China es otro punto débil, dice Connelly. “En Europa, el proceso consistirá en que los investigadores propongan un ensayo que traspase los límites de la infraestructura de investigación existente y luego defiendan la construcción de una nueva herramienta”. En China, hay una mayor tendencia a construir herramientas para alcanzar el estatus de primer mundo –especialmente cuando la infraestructura es financiada por los gobiernos locales– “y luego los científicos están tratando de descubrir qué hacer con ellas”, dice Connelly. Añade que la situación refleja la relativa inexperiencia de China en la construcción y operación de tales instrumentos, aunque esta situación está cambiando rápidamente en los principales centros de investigación, como Shanghai.

Aprender de otros países a través de la colaboración es muy importante estratégicamente para el gran futuro científico de China, incluso cuando las relaciones políticas con Occidente siguen siendo tensas, dice la investigadora de políticas públicas Carolyn Wagner, que estudia la cooperación científica internacional en la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. Wagner señala que la mayor parte de la gran infraestructura científica en la que China ha invertido fue diseñada en consulta con científicos de instalaciones líderes en el extranjero. “Los investigadores saben que la falta de compromiso es el camino hacia un trabajo de menor calidad, como podemos ver en la experiencia de Rusia, por ejemplo”, dice.

En algunos países occidentales ha habido preocupaciones sobre el establecimiento de una relación de investigación cooperativa con China. Equivalente a la transferencia de tecnología unidireccional. Como resultado, “se ha vuelto muy difícil para las universidades chinas convencer a los científicos internacionales” para que trabajen en China, dice Ahlers. Pero los principales proyectos científicos del país tienen un atractivo más poderoso. “Para convertirse en un actor mundial en el ámbito científico, es necesario atraer investigadores internacionales, y eso es exactamente lo que hacen estos grandes proyectos de infraestructura científica”, afirma Ahlers. “Muchos investigadores realmente quieren ir a las instalaciones de infraestructura únicas de la gran ciencia, porque es una fuente de nuevos datos que no obtendrán en ningún otro lugar”.

Conley dice que también podrían surgir beneficios globales de las inversiones de China en la gran ciencia. “La cooperación con los socios chinos es cada vez más difícil, pero también más interesante”, afirma. “En el pasado, normalmente implicaba colaborar en instalaciones en Europa, pero ahora también se puede colaborar en sus propias instalaciones”.

Simon también ve aspectos positivos en la ciencia global gracias al importante impulso científico de China. “Tenemos que entrar con los ojos abiertos”, afirma. “Pero Occidente sería una tontería si le diera la espalda a China sólo cuando el término 'beneficio mutuo' tenga algún significado potencial, cuando los flujos no son sólo de nosotros hacia ellos, sino ahora también hacia ellos”.