Die Anzahl der Spitzenwissenschaftler in China hat die in den Vereinigten Staaten übertroffen.

Die chinesische Wissenschafts- und Forschungstätigkeit verabschiedet sich von der Strategie des "Erfolgs durch Quantität" und erreicht durch Qualität und Führungsrolle den Übergang von der Nachfolge zum Vormarsch: Der Anteil der chinesischen Leitung in internationalen Kooperationen steigt rapide und nähert sich dem Niveau von Amerika und Europa. In Schlüsselbereichen wie Künstlicher Intelligenz, fortschrittlicher Kommunikation, Halbleitern und Quantentechnologie beschleunigt China den Schritt, und es gibt gleichzeitige Steigerungen bei Publikationen in Spitzenzeitschriften, hochzitierter Forschung und Spitzenwissenschaftlern. Mit Hilfe des Wissenschaftsnetzwerks der Seidenstraßen-Initiative und der Evaluierungsreformen erweitert China seinen Einfluss in offener Kooperation und verändert die globale Wissenschaftskarte.

In den letzten Jahrzehnten hat die chinesische Wissenschafts- und Forschungstätigkeit auf der internationalen Bühne ein legendäres Comeback erzielt.

Es war einmal, dass chinesische Wissenschaftler wegen des starken Anstiegs der Publikationszahl als "Land der Forschungspapiere" bezeichnet wurden, jedoch war die Qualität der Papiere uneinheitlich.

Heute löst sich China allmählich von dem Klischee des "Erfolgs durch Quantität" und tritt mit höherer Forschungsqualität und Führungsfähigkeit in Erscheinung.

Im Langstreckenlauf der internationalen wissenschaftlichen Kooperation beginnt der ehemals weit vorauslaufende Läufer die Schritte aus dem Osten zu spüren - China wandelt sich von einem Follower zum Leader.

Dieser Wandel zeigt sich nicht nur in der Anzahl der veröffentlichten Papiere, sondern auch in der Veränderung der Rolle in der wissenschaftlichen Kooperation und der Steigerung der Wirkung der Forschungsergebnisse.

Eine in der Spitzenzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences der USA, Zone 1 der chinesischen Akademie der Wissenschaften) veröffentlichte Studie aus einer chinesisch-amerikanischen Kooperation kommt durch umfangreiche Analysen zu diesem Schluss. Die Autoren der Studie sind von der Wuhan-Universität sowie von der Universität Chicago und der University of California, Los Angeles in den USA.

Link zur Studie: https://arxiv.org/abs/2406.05917

Von der Nachfolge zum Vormarsch

Die chinesische Präsenz in internationalen Forschungsteams

Die Rolle des Leiters in globalen wissenschaftlichen Kooperationsteams ist ein wichtiges Kriterium für die Stellung eines Forschungsstaats.

Seit langem dominieren Wissenschaftler aus den USA und Europa in der Regel internationale Kooperationsprojekte, während chinesische Wissenschaftler eher die Rolle des Begleiters oder Helfer spielen.

Dieses Bild ändert sich jedoch rasch.

Die Daten zeigen, dass der Anteil chinesischer Wissenschaftler, die in bilateralen Kooperationsteams die "führende Rolle" einnehmen, stark steigt.

Im Jahr 2010 waren nur etwa 30 % der Teamleiter in chinesisch-amerikanischen Kooperationspublikationen chinesische Wissenschaftler, während die USA 70 % ausmachten.

Bis 2023 hat sich dieses Verhältnis verändert: China hat etwa 45 % und die USA 55 %.

In weniger als 15 Jahren hat sich der Anteil der chinesischen Führungsrolle in der chinesisch-amerikanischen wissenschaftlichen Kooperation fast verdoppelt.

Laut Vorhersagen des Forschungsmodells wird der Anteil der chinesischen Teamleiter in der chinesisch-amerikanischen wissenschaftlichen Kooperation um 2027 wahrscheinlich ausgeglichen sein.

In der wissenschaftlichen Kooperation mit der EU wird China voraussichtlich zwischen 2025 und 2027 die EU einholen, und in der Kooperation mit Großbritannien war das Gleichgewicht bereits 2019 erreicht.

Mit anderen Worten, chinesische Wissenschaftler schließen schnell die Lücke zur Führungsrolle in internationalen Teams von Amerika und Europa.

Es ist zu beachten, dass dieser Überholprozess hauptsächlich in absoluten Zahlen sichtbar ist.

Wenn man die Basis der Wissenschaftler berücksichtigt und die relative Wahrscheinlichkeit misst, dass ein einzelner Wissenschaftler eine Führungsrolle übernimmt (d.h. der "Vormarsch-Prämium"), hat China noch einen langen Weg bis zum Ausgleich.

Die Forschung zeigt, dass China nach dem gegenwärtigen Trend frühestens Ende dieses Jahrhunderts (nach 2087) auf dem Niveau der USA hinsichtlich der Häufigkeit, mit der Wissenschaftler Führungsaufgaben übernehmen, sein wird.

Selbst im Vergleich zur EU könnte der Ausgleich in Bezug auf die durchschnittliche Führungsrolle erst nach der Mitte dieses Jahrhunderts erreicht werden.

Dies bedeutet, dass China eine riesige Forschungsarbeiterschaft hat, aber es bleibt eine Herausforderung, dass mehr "Frontline-Forscher" zu Führungskräften werden können.

Trotzdem gibt es immer mehr Fälle, in denen chinesische Spitzenwissenschaftler in internationalen Kooperationen die Hauptrolle übernehmen. Dieser Wandel von der Nachfolge zum Vormarsch verändert langsam die globale Landschaft der wissenschaftlichen Kooperation.

Von Künstlicher Intelligenz bis Quantentechnologie

Das Comeback in der Konkurrenz um Spitzentechnologien

Der Wettlauf um wissenschaftliche Stärke konzentriert sich auf Schlüsselbereiche wie Künstliche Intelligenz, Halbleiter und Kommunikation.

In der Vergangenheit waren diese Bereiche lange Zeit von westlichen Ländern dominiert, aber heute schließt China schnell die Lücke und führt in einigen Bereichen bereits an.

Eine Analyse von 11 Schlüsseltechnologiebereichen, die von der US National Science Foundation definiert wurden, zeigt, dass in 8 Bereichen, darunter Künstliche Intelligenz, fortschrittliche Kommunikation und Halbleiter, der Anteil chinesischer Wissenschaftler, die in der chinesisch-amerikanischen Kooperation die Führungsrolle übernehmen, bis 2030 die USA einholen oder sogar übertreffen könnte.

Insgesamt wird vorausgesagt, dass der Anteil der Teamleitung in der gesamten chinesisch-amerikanischen wissenschaftlichen Kooperation zwischen 2026 und 2029 ausgeglichen sein wird.

In der chinesisch-amerikanischen Kooperation im Bereich der Künstlichen Intelligenz wird der Anteil chinesischer Wissenschaftler, die die Führungsrolle übernehmen, voraussichtlich Ende der 2020er Jahre an die USA annähern. Dasselbe gilt für viele Hochtechnologiebereiche wie Katastrophenvorbeugung, Datensicherheit, fortschrittliche Kommunikation, Energietechnologie, neue Materialien und Hochleistungsrechnen.

Im Vergleich dazu wird China im Bereich der Biotechnologie möglicherweise erst nach 2030 die führende Position der USA einholen können, und im Bereich der Quanteninformation erst nach 2030 allmählich annähern.

Die einzige Ausnahme ist der Bereich der Robotik und fortschrittlichen Fertigung. Aufgrund fehlender Daten sind die Vorhersagen noch unsicher, aber der allgemeine Trend ist, dass China in den meisten Spitzentechnologiebereichen schnell auf die führende Gruppe zukommt.

Nehmen wir die Künstliche Intelligenz als Beispiel. Dieser Bereich ist das Zentrum der heutigen technologischen Konkurrenz.

China hat in den letzten Jahren enorme Investitionen in die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz getätigt. Nicht nur die Anzahl der veröffentlichten Forschungspapiere im Bereich der Künstlichen Intelligenz ist weltweit die höchste, sondern auch die Anzahl der Patente liegt an der Spitze.

Wichtiger noch ist, dass die chinesische Forschung in der Künstlichen Intelligenz von der "Quantität" zur "Qualität" springt: Die USA sind immer noch führend bei der Entwicklung von Spitzenkünstlichen Intelligenz-Modellen, aber die Leistung der chinesischen Künstlichen Intelligenz-Systeme verbessert sich rasant. Der Abstand zu den USA ist von "doppelstelligen Prozentpunkten" vor zwei Jahren auf fast Null gesunken.

Im Jahr 2024 hat die USA 40 weltweit beachtete Künstliche Intelligenz-Modelle entwickelt, während China 15 hat. Aber die Leistung der chinesischen Modelle in den Schlüsseltests hat fast das Niveau der amerikanischen Modelle erreicht.

Dies zeigt, dass China nicht nur in der Anzahl der Künstlichen Intelligenz-Papiere und -Patente führend ist, sondern auch in der Kerntechnologie und der Modellfähigkeit der Künstlichen Intelligenz schnell die Lücke schließt.

Betrachten wir nun die Bereiche der Halbleiter und Kommunikation. China ist einer der anerkannten Führer in der 5G-Kommunikationstechnologie, und die entsprechende Forschung und Anwendung sind weltweit führend.

Bei der Forschung zu integrierten Schaltungen und Chips hat China trotz des Drucks der technologischen Blockade viele hochwertige Papiere in Spitzenbereichen wie Materialien und Herstellungsprozessen veröffentlicht, und die Anzahl der Fälle, in denen chinesische Wissenschaftler in der internationalen Kooperation die führende Rolle spielen, nimmt von Jahr zu Jahr zu.

Diese Durchbrüche in den Schlüsseltechnologiebereichen sind sowohl auf die staatlichen strategischen Investitionen als auch auf die weltweite Zusammenarbeit und das Nachholen der chinesischen Forschungsteams zurückzuführen.

Erwähnenswert sind die erstaunlichen Fortschritte Chinas im Bereich der Quantentechnologie.

Im Jahr 2020 haben chinesische Wissenschaftler den Quantencomputer "Jiuzhang" entwickelt, der die Quantenüberlegenheit (Quantum Supremacy) mit Photonen demonstriert hat. Er hat in 200 Sekunden eine Berechnung abgeschlossen, die ein klassischer Supercomputer Milliarden von Jahren bräuchte.

Schematische Darstellung des neuen Quantencomputers "Jiuzhang-3"

Dies war nach Google das zweite Mal weltweit, dass ein solcher Meilenstein erreicht wurde, und es hat die internationale Physik- und Rechenwelt geschockt.

Dieser auf Photonen basierende Quantencomputerprototyp zeigt die starke Stärke und Kreativität Chinas in der Quantenrechenforschung.

Außerdem hat China bereits 2016 den ersten weltweiten Quantenwissenschaftsexperimentsatelliten "Micius" ins Weltall geschickt.

Mit Hilfe dieses Satelliten haben die Wissenschaftler 2017 erfolgreich die erste globale interkontinentale Quantenverschlüsselungs-Videotelefonie zwischen Peking und Wien realisiert.

Dieser bahnbrechende Schritt zeigt, dass China im Bereich der Quantenkommunikation bereits einen Vorsprung hat: Durch die Verteilung von Quantenverschränkung wird die ultrasichere Kommunikation möglich, und eine Science-Fiction-Szenerie wird zur Realität.

Diese Durchbrüche zeigen, dass China in Spitzenbereichen wie Quantenrechnung und Quantenkommunikation nicht mehr der Follower ist, sondern beginnt, neue Wettläufe zu leiten.

Zur gleichen Zeit baut China auch in Bereichen wie der Biotechnologie an Kraft.

Bereits 2016 hat China die Anzahl der hocheinflussreichen Biotechnologiepapiere von Amerika und Europa übertroffen und sich an die Spitze der Welt bewegt.

Bis 2023 hat China in Spitzenbereichen wie Synthetischer Biologie, Genomsequenzierung und neuen Antibiotika einen hohen Anteil an den weltweit am häufigsten zitierten Publikationen. Über 60 % der am häufigsten zitierten Publikationen im Bereich der Synthetischen Biologie stammen von chinesischen Wissenschaftlern.

Man kann sagen, dass China von der Künstlichen Intelligenz bis zur Quantentechnologie, von den Chips bis zur Biomedizin schnell zu einem Schlüsselspieler in allen Spitzentechnologiebereichen aufsteigt.

Früher waren diese Gebiete von Westen monopolisiert, aber heute verändert die chinesische Wissenschaft die Wissenschaftskarte mit ihrem Comeback.

Wenn die Wissenschaft die "Seidenstraße" geht

Außer dem Nachholen bei den traditionellen Weltmächten hat China durch die Seidenstraßen-Initiative eine einzigartige "wissenschaftliche Seidenstraße" eröffnet.

Diese neue Seidenstraße unterscheidet sich von den Kamelekarawanen der Antike, aber auch hier verbindet sie China eng mit vielen Ländern in Asien, Afrika und Europa. Nur sind die Waren, die ausgetauscht werden, jetzt Wissen und Talente.

Durch die Seidenstraßen-Initiative erweitert China aktiv die wissenschaftliche Kooperation mit den Ländern entlang der Route, unterstützt diese Länder bei der Ausbildung von Wissenschaftlern und spielt in der Kooperation eine führende Rolle.

Zunächst zeigt sich dies in der Bildung und der Ausbildung von Talenten. China setzt keine Grenzen bei der Investition in die wissenschaftlichen Talente der Länder entlang der Seidenstraße.

Nach den Statistiken des chinesischen Ministeriums für Bildung hat die chinesische Regierung zwischen 2012 und 2024 insgesamt über 32 Milliarden Yuan (etwa 4,5 Milliarden US-Dollar) für die Unterstützung ausländischer Studenten, die nach China kommen, um zu studieren, ausgegeben.

Dieser Betrag ist erstaunlich. Er entspr