پیشرفت‌های چشمگیر چین در عرصه‌ی علم در بستر فرهنگی بسته و استبدادی به وقوع به پیوسته است؛ اما دانشمندان این کشور تا چه حد می‌توانند بر وضعیت غلبه کنند؟
در قسمت نخست این مقاله به بررسی محدودیت‌های پیشرفت در غیاب فرهنگ و اقتصاد غیرآزاد پرداختیم و به پیشرفت‌های چین با وجود این محدودیت‌ها در عرصه‌ی فضا، نجوم، زیست‌شناسی و بلندپروازی در توسعه‌ی عظیم‌ترین شتاب‌دهنده‌ی ذرات جهان اشاره کردیم. اکنون با قسمت دوم و پایانی این مقاله همراه باشید تا دریابیم که آیا اژدهای چینی می‌تواند تاج سروری علمی را در دنیا از آن خود کند؟
تقویت برش‌های ژن
چین در برنامه‌ی خود ساخت حلقه‌ی تونلی را با طول ۱۰۰ کیلومتر پیش‌بینی می‌کند. حتی چین نیز به‌تنهایی از عهده‌ی پرداخت هزینه‌ی گزاف چنین غولی برنمی‌آید. در دهه‌ی ۲۰۰۰، هزینه‌ی احداث LHC بیش از ۵ میلیارد دلار بود و مشارکت دانشمندانی از دیگر کشورها نظیر چین و آمریکا در آزمایش‌های آن، مجموع این هزینه را به‌طرز قابل ملاحظه‌ای افزایش داد. علاوه برا این، به‌کارگیری آن نیز میلیاردها دلار هزینه‌ی بیشتر دربرداشت. چین همچنین قادر به تأمین تمام فیزیکدانان لازم برای استفاده از چنین تاسیسات عظیمی نخواهد بود. همچون LHC، شتاب‌دهنده‌ی بزرگ بعدی هر کجا که باشد، آزمایشگاهی واحد برای کل دنیا خواهد بود؛ زیرا سازه‌های این چنینی برای استفاده‌ی بین‌المللی طراحی می‌شوند. بااین‌حال، به‌نظر می‌رسد چین بیش از هر کشور دیگری مصمم به میزبانی از این شتاب‌دهنده و ساخت آن است. درست همان‌طور که وقتی آمریکا ابربرخورددهنده‌ی ابررسانا عظیم پیشنهادی‌اش را لغو کرد و شتاب‌دهنده‌ی سرن به بزرگ‌ترین نمونه در نوع خود در دنیا تبدیل شد، این سازه معنایی فراتر از جهان فیزیک ذرات دارد؛ در نتیجه اگر چین تاج پادشاهی سرن را از آن خود کند، دستاوردی بس عظیم برای این کشور رقم خواهد خورد.
فیزیک ذرات تا حدی به‌دلیل ارتباط اولیه (و اکنون برطرف‌شده‌اش) با توسعه‌ی سلاح‌های هسته‌ای، عمق مفهومی زیاد و هزینه و اندازه‌ی بسیار زیاد ابزارهایش، از اعتبار ویژه‌ای برخوردار است. اما فیزیک، بخش‌های پیشرفته‌تر و امروزی‌تر دیگری نیز دارد که شامل کارکرد جنبه‌های پیچیده‌تر مکانیک کوانتوم تا محاسبات و رمزنگاری است؛ عرصه‌ای که پیشگامی چین در آن به چشم می‌خورد. چین نخستین کشوری بود که پیامی با رمزنگاری کوانتومی را ازطریق یک ماهواره ارسال کرد. این کشور در زمینه‌ی علوم کامپیوتر نیز همتایان معدودی دارد. هرچند چینی‌ها هنوز صاحب یک صنعت نیمه‌هادی با توان رقابت با برترین دارندگان این فناوری در دیگر کشورها نیستند؛ اما در بسیاری از موارد استفاده‌ی آن به‌خصوص هوش مصنوعی حرف اول را می‌زنند.
همین امر در مورد رشته‌ی این روزها محبوب زیست‌شناسی نیز صدق می‌کند. دکتر هی نخستین فردی نبود که دی‌ان‌ی رویان انسان را ویرایش کرد. این افتخار به هوانگ جانجیو، پژوهشگری در دانشگاه سان یات‌سن در گوانگ‌ژو تعلق دارد که پژوهشش بدون اشکال و قانونی بود. دکتر جانجیو همانند دکتر هی قصد داشت از توانایی‌های کریسپر کس ۹ استفاده کند. از سال ۲۰۱۲ تاکنون، این نوع از ویرایش ژن به یکی از داغ‌ترین زمینه‌ها در زیست‌شناسی تبدیل شده و چین به‌خوبی خود را در آن نشان داده است (نمودار ۴ را مشاهده کنید). براساس مطالعه‌ای از الزویر و نیکی، چین ۲۲.۶ درصد از پرارجاع‌ترین مقالات جهان در حوزه‌ی ویرایش ژن را منتشر می‌کند که قدری بیش از نصف مقدار منتشرشده توسط آمریکا و بسیار بیشتر از هر کشور دیگری محسوب می‌شود.
دکتر هوانگ می‌خواهد کریسپر کس ۹ را برای درمان نوعی بیماری ارثی خونی به‌نام تالاسمی بتا به‌کار ببرد. بدین منظور، وی در سال ۲۰۱۵ دی‌ان‌ای چندین تخمک انسانی لحاق‌یافته‌ی باقی‌مانده از درمان لقاح مصنوعی را با موفقیت ویرایش کرد. او به هیچ‌وجه قصد کشت نتایج را در رحم هیچ انسانی نداشت؛ بلکه رویان‌هایی را استفاده کرد که باتوجه‌به اختلالات دیگر امکان رشد آن‌ها وجود نداشت. آنچه وی در آن آزمایش‌ها درباره‌ی ویرایش ژن آموخت، برای ویرایش سلول‌های بنیادی استخراج‌شده از مغز استخوان افراد مبتلا به بیماری یادشده به‌کار خواهد رفت (البته اگر همه چیز به‌خوبی پیش برود) تا امکان ساخت گلبول‌های قرمز بهتری را به آن‌ها بدهد.
پژوهش‌های سلول‌های بنیادی دیگر موضوع داغی محسوب می‌شود که چین در حال تقویت توان خود در آن است. زو وِی از دانشگاه تانگجی در شانگهای در تلاش به‌منظور استفاده از سلول‌های بنیادی برای درمان ریه‌های آسیب‌دیده از آمفیزم، نوعی بیماری ریوی شایع در چین است؛ جایی که استعمال دخانیات همچنان متداول و غلطت مه‌دود اغلب در هوا بالا است. سال گذشته، وی آزمایشی را انجام داد که در آن، چهار بیمار برخی از بافت‌های ریه‌شان را برداشته بودند. به‌منظور بازگرداندن این بافت‌ها، سالم‌ترین سلول‌های بنیادی در بافت‌ها جدا و به تکثیر واداشته شدند. سپس نتایج فعال‌شده به بافت‌ها تزریق شدند. این روش ظاهرا ریه‌های دو بیمار را درمان کرد؛ اما در بدن دو داوطلب دیگر هیچ اثر منفی یا مثبتی پدیدار نشد. دکتر زو پس از آن، آزمایش دومی را با همراهی ۱۰۰ بیمار سازماندهی کرد. وی اکنون در حال کار روی رویکرد مشابهی برای درمان بیماری کلیوی، البته فعلا فقط روی موش‌ها است.
بگذارید ۱۰۰هزار ژنوم سربرآورند
تلاش دکتر زو، دیگر ویژگی علوم‌زیستی چینی را نمایان می‌کند: کاربرد آن را به‌وضوح درنظرداشته باشید. در غرب، از بیش از چند دهه‌ی گذشته، نگرانی‌های فزاینده‌ای نسبت به این موضوع وجود داشته که هدایت زیست‌شناسی پایه توسط پژوهشگران مستقل دانشگاهی موجب انحراف بیش از حد این علم از مسیر کاربردهای بالقوه‌ی پزشکی شده است. به‌ویژه در آمریکا، پژوهش‌های تخصص زیست‌پزشکی و سلامت مردم به‌صورت فزاینده همبستگی ضعیفی داشته‌اند.
این نگرانی منجر به تاکید تازه‌ای بر ایجاد ظرفیت‌های پژوهشی «کاربردی‌سازی علوم پزشکی» شده است تا شکاف موجود پر شود؛ ایده‌ای که چینی‌ها از قبل آن را با فعالیت‌هایشان یکپارچه کرده‌اند. دولت چین یک مرکز «کاربردی‌سازی علوم پزشکی» در شانگهای بازگشایی کرده است که در آنجا، پژوهشگران آزمایشگاهی، متخصصان بالینی و بیماران زیر یک سقف خواهند بود و شرکت‌های زیست‌فناوری نیز به راه‌اندازی شعبه در همسایگی آن تشویق شده‌اند. دیگر مراکز مشابه احتمالا به‌دنبال آن در پکن، چنگدو و شی‌آن احداث خواهند شد.
چین در حوزه‌ی پژوهش‌های ژنتیک، سرمایه‌گذاری‌های بزرگی انجام داده است و آینده‌ای درخشان را در آن می‌بیند. براساس برخی برآوردها، چین در مؤسسه‌ی ژنومیک پکن (BGI) بزرگ‌ترین مرکز توالی‌یابی ژنوم در دنیا را در اختیار دارد. این سازمان که زمانی یکی از بازوهای آکادمی علوم چین بود، استقلال خود را به‌عنوان «مؤسسه‌ی پژوهشی غیرانتفاعی تحت مدیریت شهروند» اعلام کرد و اکنون با ورود یکی از واحدهایش به‌عنوان یک شرکت به بورس اوراق بهادار شنژن، به موجودیتی نیمه‌تجاری تبدیل شده است.
بازوی شرکتی BGI همچنین در درمان تالاسمی بتا مشارکت دارد. آن‌ها یک آزمایش خون دی‌ان‌ای را برای این بیماری توسعه داده‌اند و در حال فراهم کردن دسترسی به آن در سرتاسر چین هستند. این آزمایش‌ها از ماشین‌های توالی‌یابی دی‌ان‌ایی استفاده می‌کنند که BGI آن‌ها را با فناوری تصاحب‌شده از خرید شرکتی آمریکایی به نام کامپلت ژنومیک در سال ۲۰۱۳ توسعه داده است.
این دسته از دستگاه‌ها وظایف گسترده‌ی دیگری را نیز برعهده دارند. بخش غیرتجاری BGI از آن‌ها برای پژوهش‌های محض استفاده می‌کند. این گروه همچنین خانه‌ی بانک ژن ملی چین محسوب می‌شود که مخزنی تعیین‌شده برای چند صد میلیون نمونه‌ی گرفته‌شده از موجودات زنده از نوع انسانی و غیرانسانی است. این بانک که هم‌اکنون از ژنوم ۱۴۰هزار نفر از مردم چین نگه‌داری می‌کند، بخشی از تمایلی گسترده‌تر از سوی دولت برای حضور در خط مقدم میدان پزشکی دقیق به‌حساب می‌آید؛ حوزه‌ای که در آن، تشخیص و درنهایت درمان با تاکید به‌خصوص بر درک ترکیب ژنتیکی بیمار شخصی‌سازی شده است.
مؤسسه‌ی ژنومیک چین یک مثال از توانایی این کشور در ارائه‌ی رویکردهای علوم بزرگ در عرصه‌های تازه‌ی پژوهش به‌شمار می‌رود. برای دیدن مثالی دیگر، باید به درون ساختمانی کوچک در ژوانگ‌هی، استان لیائونینگ نگاه بیاندازید؛ جایی که بزرگ‌ترین باتری جهان در حال شکل‌گیری است. این باتری از بزرگ‌ترین سیستم ذخیره‌سازی برق فعلی در دنیا که در سال ۲۰۱۷ توسط کارآفرین آمریکایی ایلان ماسک در جنوب استرالیا راه‌اندازی شد، شش برابر ظرفیت بیشتری دارد. باتری تأمین‌شده توسط ماسک از به‌هم‌پیوستن هزاران باتری لیتیون یونی تشکیل شده است؛ بااین‌حال، باتری چینی‌ها از رویکردی کاملا متفاوت برپایه‌ی جریانی از راهکارهای نمک وانادیوم استفاده می‌کند.
تقاضای تقریبا سیری‌ناپذیر چین برای انرژی منجر به سرمایه‌گذاری در انرژی‌های بادی و خورشیدی شده است تا وابستگی آن‌ها به دیگر بخش‌های جهان را کاهش دهد. این سرمایه‌گذاری‌ها اکنون منجر به پژوهش برای یافتن شیوه‌های بهتر مدیریت انرژی تولید‌ی شده است. باتری‌های جریان وانادیومی برخلاف اغلب باتری‌ها دارای دو الکترولیت و سلولی باز هستند که الکترولیت‌ها از آن عبور می‌کنند. این بدین معنی است که ظرفیت ذخیره‌سازی این‌گونه باتری‌ها صرفا تابع اندازه‌ی مخزن‌هایی است که الکترولیت را ذخیره می‌کنند. این از لحاظ تئوری ساخت باتری‌هایی را امکان‌پذیر می‌سازد که برای ذخیره‌ی انرژی در مقیاسی سودمند برای شبکه‌های بزرگ به اندازه‌ی کافی حجیم هستند. این تئوری توسط ژانگ هوامین، پژوهشگر در مؤسسه‌ی فیزیک‌شیمی دالیان، یکی از بازوهای محلی آکادمی علوم چین توسعه یافته است. این سازمانِ مستقر در شهر ژوانگ‌هی که متعلق به یک شرکت برق محلی به نام دالیان رانک پاور است، قصد دارد این تئوری را عملی کند. اگر این تلاش جواب بدهد، انقلابی در ذخیره‌سازی برق در مقیاس شبکه به وقوع خواهد پیوست.
پژوهشگران مؤسسه‌ی دالیان همچنین در حال بررسی ماده‌ای به‌نام پراوسکیت هستند که هم در باتری‌ها و هم سلول‌های خورشیدی کاربرد دارد. هدف آن‌ها – که دانشمندان دیگر نقاط چین و دنیا نیز در پی آن دستیابی به آن هستند – اجرای راهکارهای مبتنی بر پراوسکیت روی سلول‌های خورشیدی عادی است تا لایه‌های حاصل‌شده بتوانند آن دسته از طول موج‌های نوری را جذب کنند که سلول‌های معمولی قادر به جذبشان نیستند. این روش می‌تواند با هزینه‌ی اضافی نسبتا کمی منجر به تولید پنل‌های خورشیدی بسیار کارآمدتری شود. نشریات علمی برآورد خوبی از فناوری‌های تقریبا نزدیک به بازار به‌حساب می‌آیند. پراوسکیت‌ها عرصه‌ای هستند که چین در آن با در اختیار داشتن ۴۱.۴ درصد از موثرترین مقالات دنیا در مقایسه با سهم ۲۱.۵ درصدی آمریکا، برتری قابل‌توجه‌ای نسبت به این کشور دارد.
به پیشرفت‌ها ایمان بیاورید
پژوهش‌های انرژی چین نیز به عرصه‌هایی گسترش می‌یابد که باقی دنیا از آن‌ها اجتناب می‌کنند. چین در حال ساخت ۱۳ رآکتور هسته‌ای جدید برای افزودن به مجموعه‌ی ۴۵ رآکتور فعلی خود است. این کشور همچنین برنامه‌ی ساخت ۴۳ رآکتور دیگر را درسردارد. اگر تمام این رآکتورهای هسته‌ای ساخته شوند، چین به بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ی برق هسته‌ای جهان تبدیل خواهد شد. این رآکتورها به نیروگاه‌هایی شباهت خواهند داشت که هم‌اکنون در حال فعالیت در سرتاسر جهان هستند. اما چین در عین حال مشغول پژوهش روی فناوری‌های جدید رآکتور یا به‌جای آن، فناوری‌های رهاشده در دیگر نقاط دنیا نیز است. این فناوری‌ها شامل رآکتورهایی هستند که در آن‌ها هسته نه با میله‌های سوخت، بلکه با سنگریزه‌های سرامیکی کوچک یا در مورد راکتورهای توریمی با فلز مذاب پر می‌شوند.
فقدان پیشرفت چنین رآکتورهایی در غرب، بسیار بیش از آنکه بازتاب‌دهنده‌ی فقدان اعتبار علمی باشد، نشان‌دهنده‌ی فقدان اشتیاق به انواع جدیدی از انرژی هسته‌ای است. اگر تمایل چین و خلاقیت پژوهشگرانش بالا باشد، پیشرفت می‌تواند به سرعت حاصل شود. توسعه‌ی رآکتورهای هسته‌ای با امکان تولید انبوه، اندازه‌ی کوچک، ارزان و ایمن، نخستین دستاورد چینی‌ها خواهد بود که دنیای درگیر با تغییرات اقلیمی واقعا از آن خشنود خواهد شد و احتمالا دست به وارد کردن آن نیز خواهد زد.
بااین‌حال، این احتمال سایه‌ای بر آینده‌ی علوم چینی خواهد انداخت. ایمن‌سازی فوق‌العاده‌ی رآکتورهای هسته‌ای جدید، نیازمند تفکر انتقادی و بازگویی سرسختانه‌ی حقیقت و همچنین اقناع دیگران نسبت به این مسئله است که شما چنین رآکتورهایی ساخته‌اید. فرهنگی که نتایج دلخواه کارفرما را ارائه می‌دهد یا ناهنجاری‌های ناگوار را بررسی نمی‌کند یا داده‌ها را از بیگانگان کنجکاو مضایقه می‌کند، به اندازه‌ی کافی خوب نیست.
این الزامات بسیار شبیه به هنجارهایی هستند که در غرب به‌عنوان پایه و اساس انجام کار علمی مناسب دیده می‌شوند. آزمایش فرضیه‌ها، یافتن نواقص در کاری که اعتبار آموزگار شما به آن‌ها وابسته است، مورد تردید قرار دادن فرضیات خود، پیروی از داده‌ها به هر کجا که شما را هدایت کنند، اشتراک‌گذاری صادقانه‌ی داده‌ها با همکاران رقیب؛ علم باید به همین شیوه عمل کند، حتی اگر ایده‌آل در دنیای واقعی تاحدودی تلخ باشد. در برخی از آزمایشگاه‌ها و موسسات چینی، روال انجام کارها بدون شک به همین شیوه است؛ اما سیستم اقتدارگرای حاکم بر چین، بازگویی حقیقت برای قدرت یا فرار از چالش‌های پیش‌روی صداقت را برای علوم چینی دشوار می‌کند. این مسئله اجتماع سیاسی علمی را تحلیل می‌برد و هر دو منابع مالی و اخلاقی را تضعیف می‌کند.
دکتر هان و دکتر اپلبام، در مطالعه‌ی خود روی پژوهشگران چینی شکایت‌های بسیاری را درباره‌ی دخالت بیش از حد دولت شنیدند. پاسخ‌دهنده‌ای از دانشگاه سان یات‌سن به آن‌ها گفت: «هنوز آزادی علمی کافی در آموزش عالی وجود ندارد. اگر دولت مرکزی بیانیه‌ای صادر کند، حتی اگر منصفانه نباشد، تمام دانشگاه‌ها باید از آن پیروی کنند.»
در مورد ترفیع، مصاحبه‌های شغلی و اعطای کمک‌هزینه، این سؤال که «آیا فلانی را می‌شناسید» ظاهرا در چین بسیار مهم‌تر از غرب است. (حتی در آنجا نیز بی‌اهمیت نیست)؛ بدین معنی که داشتن ارتباطات از توانایی‌ها و شایستگی‌های فردی اهمیت بیشتری دارد. در یک دهه‌ی گذشته، بنیاد ملی علوم طبیعی چین (NNSFC)، یکی از سازمان‌های اصلی تأمین مالی کشور، کارزاری را بر ضد چنین سوء رفتاری راه‌اندازی کرده است. وی یانگ که تا همین اواخر ریاست NNSFC را برعهده داشت، وضعیتی را توصیف می‌کند که در آن برای توقف دخالت از خارج، ترکیب پنل‌های مصاحبه تا دقیقه‌ی آخر مخفی باقی می‌ماند. اعضای پنل نیز از قبل اطلاع ندارند که نامزد تصدی آن شغل چه کسی است. هر دو اعضای پنل و نامزدها برای جلوگیری از بروز تقلب، گوشی‌های همراهشان را تحویل می‌دهند؛ اتفاقی که رخ دادن آن حتی در حین هدایت مصاحبه‌ها سابقه داشت.
برخی دانشمندان چینی نگران‌اند که فساد و سکوت همه‌گیر در کشورهای اقتدارگرا، آن‌ها را از پیشرفت‌های غیرمنتظره‌ی علمیِ در حد نوبل بازخواهدداشت. بااین‌حال، همه با این دیدگاه موافق نیستند. چین تنها از یک دهه پیش با بیشتر به سطح عالی علمی وارد شده است و سرمایه‌گذاری‌های این کشور در این عرصه رو به پایان نیست. تحقیق و توسعه‌ی چین، ۲/۰۷ درصد از تولید ناخالص داخلی را در سال ۲۰۱۵ تشکیل می‌داد: درحالی‌که این عدد در سال ۲۰۰۰، ۰/۸۹ درصد بود (نمودار ۵ را مشاهده کنید). این مقدار بالاتر از میانگین کشورهای اروپایی محسوب می‌شود؛ اما از فرانسه، آلمان یا آمریکا پایین‌تر است. در یک مقایسه‌ی طبیعی، سهم تحقیق و توسعه‌ی چین از دو کشور رقیب آسیایی یعنی ژاپن و کره‌جنوبی نیز بسیار پایین‌تر است. چین اگر بخواهد سهم پژوهش را در تولید ناخالص داخلی‌اش به اندازه‌ی کره‌جنوبی برساند،، بودجه‌ی تحقیق و توسعه‌ای دو برابر امروز در اختیار خواهد داشت. با منابعی در آن مقیاس و چندین میلیون نیروی کار علمی، تاثیر محدودکننده‌ی نهادهای فاسد احتمالا با نیروی قهرآمیز تحت تسلط درخواهدآمد.
برخی احتمالا استدلال می‌کنند که پیشرفت‌های غیرمنتظره‌ی بزرگ تنها معیار علوم خوب محسوب نمی‌شوند. فعالیت‌های افزایشی که مسائل عملی را حل می‌کند، واجد ارزش و اهمیت هستند. پژوهش‌های علمی که از بالا به پایین هدایت می‌شوند، می‌توانند اهداف ملی را تأمین کنند و یک سیستم تک‌حزبی ممکن است به‌طور خاص به پشتیبانی پیوسته از چنین برنامه‌هایی کمک کند. برنامه‌ی قمری چین توانایی‌هایش را به‌طور پیوسته و به نحوی انباشته کرده است که دستاوردهای هیچ کدام از برنامه‌های فضایی علمی غرب از زمان آپولو هنوز به پای آن نمی‌رسد.
این نوع علوم روشمند معمولا برای مهندسانی جذابیت دارد که به نتایج اهمیت می‌دهند. از جیانگ زمین تا تمام روسای جمهور چین و همچنین تقریبا تمام دیگر سیاستمداران برجسته‌ی این کشور، مدارک مهندسی داشته‌اند. شی جین‌پینگ، رئیس‌جمهور کنونی نیز در رشته‌ی مهندسی شیمی در دانشگاه چینهوا تحصیل کرده است.
اما این ایده که شما می‌توانید علومی واقعا قابل اعتماد یا علومی واقعا بی‌نظیر را در سیستمی سیاسی به‌دست آورید که به یک فرهنگ اقتدارگرای استبدادی اتکا دارد، هنوز اثبات نشده است. شاید بتوانید، شاید نه و احتمالا در تلاش برای انجام آن، روش‌های تازه‌ی اندیشیدن و همچنین دانش پربار را کشف خواهید کرد.