Південний Китай: Зростаюча сила в науці

Місто Гуанчжоу на річці Перл

© ESB PROFESSIONAL / SHUTTERSTOCK.COM
Особливість реклами

Південний Китай: Зростаюча сила в науці

Автор Кевін Холден 16 грудня 2016 р., 9:00 ранку

Ця рекламна функція була замовлена, відредагована та підготовлена ​​на замовлення видавництва Science / AAAS

Після того як стати торговою наддержавою, Китай прагне стати провідною силою наукових досліджень і застосувань, починаючи від космології та космічних польотів до геноміки та медицини. Університети на півдні Китаю активізують набір вчених з вищою освітою, здобутіми в Європі чи США. Ця стратегія принесла престижні наукові премії та праці та породжувала зростання наукових кластерних досліджень у регіоні.

Коли лідери Китаю покоління тому вирішили експериментувати з відкриттям Народної республіки світовим ринковим силам, вони створили архіпелаг спеціальних економічних зон (СЕЗ) уздовж південного узбережжя країни. В результаті перетворення Південного Китаю на експортну електростанцію допомогло зробити країну титаном світової торгівлі. Зараз регіон є частиною нового раунду реформ, спрямованих на перетворення Китаю на глобально пов'язаного піонера в науках.

Китайські університети разом з Національним природознавчим фондом та Китайською академією наук створили схеми нагород, спрямованих на залучення вчених, які пройшли підготовку в Сполучених Штатах або Європі, щоб зайняти позиції в Південному Китаї та допомогти підштовхнути наступний етап метаморфози регіону. Ці стратегії допомагають проривам енергетичних досліджень у сферах космічної науки, фізики, геноміки та медицини.

Шеньчжень змінився як один із провідних світових центрів генетичних досліджень.

Біченг Ян

Від рисових рисочок до космічних станцій

Прагнення перетворити зростаючу економічну силу країни на наукову доблесть очевидна на півдні Китаю. Шеньчжень, перекреслений рисовими рисами, коли його було призначено СЕЗ, зараз є одним з найшвидше зростаючих міст у світі та розміщує одне з провідних вбрань у галузі геноміки Китаю. Аналогічно, тропічний острів Хайнань, кольцевий рибальськими селами, коли він теж став СЕЗ, відкрив новий літній центр космічної галузі цього літа. Тисячі відвідувачів спостерігали за прем'єрним вильотом нової ракети "Довгий 7 березня", а також з прототипом космічної капсули нового покоління, яку вона винесла на орбіту.

Керівники CAS зазначають, що космічний політ - це пріоритетний сектор для посилення міжнародної співпраці. Китай нещодавно підписав угоду з Управлінням ООН у космічних справах, в якій окреслив зобов'язання Пекіна "дозволити державам-членам Організації Об'єднаних Націй, особливо країнам, що розвиваються, проводити космічні експерименти на борту космічної станції Китаю, а також забезпечувати можливість польотів для космонавтів і корисного вантажу. інженери ».

CAS активізує свої близнюки, щоб посилити співпрацю над транскордонними науковими проектами та підвищити свій статус у світовій науці. Однією з областей, в якій вона просунулася, є дослідження, що охоплюють утворення Всесвіту, найбільш ранніх галактик та Сонячної системи.

Юань Лі

СУДА ЮАН ЛІ

Планетарний науковець Юань Лі, докторальний дослідник Університету Райсу в Х'юстоні, каже, що його переконали прийняти посаду в Інституті геохімії CAS Guangzhou Інститутом глобальних молодіжних експертів. Лі є головним автором недавнього дослідження Nature Geoscience, написаного з колегами з Rice, який стверджував, що життєздатний вуглець у земній корі може бути результатом зіткнення прото-Землі та планети, що нагадує Меркурій, близько 4, 4 мільярди років тому. Це зіткнення було відмінним від міжпланетного розгрому, який, на думку вчених, народив Місяць під час раннього формування Сонячної системи.

«Під час нагромадження нашої Землі, мабуть, відбулися численні зіткнення між прото-Землею та малими планетарними ембріонами», - каже Лі. Цей ранній період еволюції Сонячної системи, додає він, може нагадувати велику гру в більярд із залученням внутрішніх протопланет, що врізалися одна в одну до виходу на стабілізовані орбіти навколо Сонця.

Стаття Лі є частиною постійного зростання статей, написаних китайськими вченими та опублікованих у провідних світових академічних журналах. За його словами, розширення Китаю сукупності стимулів для науковців є потужним атракціоном для науковців, які навчаються на Заході. "За останні п'ять років тисячі молодих вчених, як я, повернулися до Китаю", - говорить він.

Прориви фізики частинок

Китай зацікавлений не лише у макросвіті, а й у мікросвіті. Вчені з вищою ступенем фізики, які посіли посади в університетах південного Китаю, допомагають відстежувати та пояснювати, як нейтрино перетворюється на різні типи чи покоління, коли вони літають через космос майже зі швидкістю світла.

Ці фізики приєдналися до міжнародної групи вчених, які вивчають ядерний реактор. Виробляються нейтрино на південному китайському морському курорті Дая-Бей. Співпраця над цими експериментами передбачає університети та фізиків, що тягнуться на чотирьох континентах, говорить Кам-Біу Лук, професор фізики Каліфорнійського університету, Берклі та видатний вчений-відвідувач університету Гонконгу.

Лук, який очолює міжнародну участь у проекті, каже, що це дослідження довгозакритого світу нейтрино є одним із найвидатніших експериментів з фізики частинок, що коли-небудь проводилися спільними групами університетів, що базуються в Китаї та США. Фізики з Університету Гонконгу, Китайського університету Гонконгу, Шеньчженьського університету, Технологічного університету Дунгуань та Університету Сун Ятсена приєдналися до колег з Єльського, Принстонського та інших лабораторій у цьому розширюваному експерименті.

Китайські вчені, які беруть участь у цих спостереженнях за нейтрино, разом з міжнародною командою на чолі з Луком отримали престижну премію «Прорив фундаментальної фізики» у 2016 році за те, як нейтрино перетворюються, коли вони швидко проходять через космос. Згідно з призовою нагородою, вони виграли за відкриття нового кордону за межами та, можливо, далеко за межі стандартної моделі фізики частинок.

Завдяки швидко зростаючим програмам з фізики нейтрино в Китаї, Джіаджі Лінг, докторантура в університеті Іллінойсу, який зараз є професором фізики в Університеті Сун Ятсен, вирішив зайняти там посаду за підтримки стартового фінансування. Програма «Тисяча талантів» для молодих вчених. Він допомагає проводити нову серію експериментів у Дая-Бей: пошук гіпотезованого "стерильного нейтрино". Цей запропонований четвертий тип нейтрино може бути формою невловимої темної речовини, яку вчені шукали з тих пір минулого століття, каже Лінг.

Майбутній будинок зіткнень частинок

За словами Лінга, масштабне дослідження нейтрино, над яким він працює, допомагає Китаю наблизитись до реалізації своїх планів щодо розміщення міжнародної коаліції елітних фізиків навколо запропонованих ним проектів щодо суперлайнерів. Китайські фізики вищого ешелону, в тандемі з провідними вченими по всьому світу, проектують кільцеву дробарку частинок розміром до 100 кілометрів, яка спочатку була б налаштована як електронний колайдер, а згодом також розмістила б протон протоновий прискорювач.

Після стількох років підготовки та приєднання до світових експериментів, тепер для Китаю фантастичний час приймати циркулярний електронний коллайдер і суперпротоновий колайдер, - розповідає Лінг. Більше важливо, це також відповідальність Китаю зробити внесок у просування високоенергетичної фізики та людства знань про всесвіт.

Цзя Гао, один з лідерів проектів кругових колайдерів-близнюків в Інституті фізики високих енергій CAS, каже, що південна провінція Гуандун є провідним претендентом на розміщення кільцевих прискорювачів. Китайські та американські вчені, які закладають основу для найбільшої та найдосконалішої лабораторії фізики частинок в історії, передбачають, що вона може залучити тисячі світових експериментальних фізиків, щоб зайняти позиції в Китаї, запланованому коладер місто.

Ален Блондель, один з головних формувальників майбутнього кругового коллайдера, який був складений CERN (Європейською організацією ядерних досліджень) у Швейцарії, каже, що це було б фантастично, якби лідери ЦЕРН і китайський суперколадер Програма закінчується конкуренцією за залучення найвищих фізиків світу.

Дао Лю, фізик з Гонконгського університету науки і техніки, підтверджує це почуття. За його словами, проект запланованого колайдером China s є найбільш захоплюючим, який коли-небудь привертає увагу провідних професорів фізики та студентів наук у Гонконзі.

Суперколірдери, додає Лю, додадуть підвищення розвитку в науці та суспільстві в найближчі десятиліття [і] надихнуть молодих талантів цього та майбутніх поколінь присвятити себе дослідженню базової науки ”.

Видобуток геному

Через кордон з Гонконгу університети та органи місцевого самоврядування в Шеньчжені направляють свої кошти, що розширюються, на досягнення всесвітньо визнаних досягнень у науково-дослідних науках про життя та застосування.

Біченг Ян

BGI

"Шеньчжень змінив свою позицію як один із провідних світових центрів генетичних досліджень", - каже Біченг Ян, директор з комунікацій в галузі геноміки БГІ, який рухається вперед до планів створення спеціалізованого коледжу з питань життєдіяльності у партнерстві з Південнокитайським університетом Технології (SCUT) та Копенгагенського університету.

Чотири роки тому BGI підписала пакт про співпрацю з Фондом Гейтс для створення спільних навчальних програм з університетом Китайської академії наук та SCUT. "Мета полягає в тому, щоб все більше інтегрувати новий коледж у наукові дослідження, що розкидаються по континентах", - пояснює вона.

Xin Jin, експерт з геноміки з подвійними науково-дослідними посадами в BGI та в SCUT, каже: «Один із найбільш захоплюючих проектів, над якими ми працюємо, - це проект« Мільйон-Оме »в Китаї, спрямований на декодування мільйона китайських геномів у всій країні. "

Сінь Цзінь

СУДА СІН ЦІН

Університет та BGI також вивчають використання геноміки для відображення генетичної еволюції сучасних популяцій, що датуються ранніми сучасними людьми, які походили в Азію понад 40 000 років тому, та їх домішкою з більш архаїчними видами, додає Джин, який співавтор з дослідження на цю тему, опубліковані в Nature.

На межі редагування геному людини

Потенційне використання геномної інженерії для викорінення генетичних основ захворювання також вивчається групами університетських дослідників у південному мега-місті Гуанчжоу. Одна з цих груп нещодавно повідомила про проведення передового експерименту, але з обмеженим успіхом, в редагуванні геномів людських ембріонів для надання генетичної стійкості до ВІЛ-інфекцій. Аналогічний документ, опублікований в 2015 році дослідниками університету Сун Ятсена, розпалив глобальну дискусію з приводу того, чи слід цей тип досліджень проводити на людських ембріонах через його потенціал, який може викликати генетичні зміни, які виникають у майбутніх поколінь.

Відтоді керівники національних академій наук у США, Великобританії та Китаї зустрілися та досягли єдиної думки, що, хоча цей вид досліджень може тривати, будь-які додатки повинні бути заборонені. Провідним організатором саміту за участю трьох наукових академій був Девід Балтімор, президент США з Каліфорнійського технологічного інституту. Він додає, що китайські дослідники можуть рухатися вперед за допомогою досліджень з редагування ембріональних геномів до тих пір, поки досліди обмежуються 14 днями зростання in vitro і не робиться спроб імплантації.

Команди з геноміки Університету Сун Ятсена та Медичного університету Гуанчжоу, каже Балтимор, представляють зусилля двох лабораторій, щоб перейти на передній план досліджень.

Деякі вчені припускають, що підтримка Китаєм цих досліджень, зважаючи на заборону Конгресом США на федеральне фінансування досліджень, пов’язаних із зміною геномів людських ембріонів, може допомогти вченим з усіх китайських університетів просунутися в цій царині редагування генів.

Зворотний мозковий стік

В іншому регіоні південного Китаю, в університеті іноземних досліджень Гуандун, Цзин Ян проводив дослідження з колегами з Державного університету Пенсільванії щодо структурних змін мозку, які відбуваються, коли студенти починають вивчати другу мову.

Цзінь Ян

ФОТО, ЗАБЕЗПЕЧЕНО ЦІН ЯН

Ян, колишній докторантура штату Пенн, каже, що вона приєдналася до університету іноземних досліджень Гуандун, тому що школа відома тим, що розвиває міжнародний талант. Вона каже, що вона має на меті допомогти перетворити мовний центр університету перетвориться на провідний науково-дослідний центр лінгвістики та прикладної лінгвістики, і додає, що уряд надає широкомасштабну грантову підтримку для досягнення цієї мети.

Китайський економічний підйом і все більш привабливі пакети набору, які пропонують його університети, стають надзвичайно привабливими для китайських учених, які навчалися на Заході, каже Ян, і починають допомагати відновлювати десятиліття відтоку мозку, під час якого вчені залишили країну, щоб продовжити свою кар'єру в іншому місці.

Хоча багато китайських учених все ще вирішають залишитися в Європі чи США після здобуття тамтешнього ступеня, Ян зауважує, що деякі вчені, як я, вирішили повернутися додому, щоб працювати на світліше майбутнє для себе, а також для нашої країни . Ці вчені, додає вона, допомагають створити кластери відмінних наукових досліджень по всьому Китаю.

Підйом Китаю, безумовно, не обмежується економікою, - пояснює Ян. Ми сподіваємось, що наша країна також може досягти успіхів у науці, культурі та технологіях. Це подвійна перемога для Китаю та світу.

Вибрані учасники

  • BGI
  • Каліфорнійський технологічний інститут
  • Дослідження кругового колайдера CERN Future
  • Експеримент Нейтрино з реактором Дая
  • Гуандунський університет іноземних досліджень
  • Інститут геохімії Гуанчжоу, Китайська академія наук
  • Гонконгський університет науки і техніки
  • Інститут фізики високих енергій, Академія наук Китаю
  • Південно-Китайський технологічний університет
  • Університет Сун Ятсена
  • Каліфорнійський університет, Берклі
  • Копенгагенський університет
  • Університет Гонконгу