Vật lí học ở Trung Quốc

Charles Day (Physics World, tháng 3/2010)

Với quy mô và chiều sâu của nó, nền vật lí học ở Trung Quốc rất giống với nền vật lí ở những nước lớn, công nghệ tiên tiến khác. Tuy nhiên, ngữ cảnh lịch sử, chính trị, xã hội lại mang tính rất riêng của Trung Quốc.

Sự nổi lên gần đây của Trung Quốc trong lĩnh vực vật lí thật đáng chú ý. Năm 1986, tròn một thập kỉ sau bài học kinh nghiệm đi chệch hướng phát triển của Cách mạng Văn hóa, các nhà vật lí Trung Quốc chỉ công bố có bốn bài báo trên tạp chí Physical Review Letters. Năm 1996, tổng số bài báo đã tăng lên 28; năm 2006, nó đạt tới 206, ngang ngửa với Italy hoặc Tây Ban Nha.

Chất lượng tăng lên cùng với số lượng. Kể từ khi xuất bản, bốn bài báo năm 1986 đó đã tích lũy được trung bình mỗi bài 25 trích dẫn. Hồi năm ngoái, Thomson Reuters đã công nhận một bài báo Trung Quốc là một trong những bài báo “hot” nhất của năm. Bài báo đó, tác giả là Chen Xianhui tại trường đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) ở Hefei và các cộng sự của ông, đã tường thuật sự siêu dẫn ở 43K trong một chất liệu gốc sắt mới phát hiện. Nó có 100 trích dẫn. (Ở Trung Quốc, họ viết trước tên, và các bạn sẽ để ý thấy tập quán đó ở phần dưới)

alt


Hình 1. Zhou Xu và Zhu Zhenxi ở Đài thiên văn học quốc gia thuộc Viện hàn lâm khoa học Trung Quốc đứng bên cạnh CSTARS, một kính thiên văn nhỏ họ vừa lắp đặt tại Mái vòm A ở Nam Cực để kiểm tra khả năng thích hợp của địa điểm này cho sự quan sát từ xa. (Ảnh: Wang Lifan, Đại học Texas A&M)

Bài báo của Chen và những người khác trong vài năm qua là thành quả của những phòng thí nghiệm mới và tân trang lại chứa đầy thiết bị tối tân. Oxford Instruments, một nhà cung cấp hàng đầu sản phẩm máy điều lạnh và những công cụ công nghệ cao dành cho nghiên cứu và phát triển (R&D), đã chứng kiến công việc kinh doanh của họ ở Trung Quốc tăng nhảy vọt 78% trong ba năm qua. Trung Quốc cũng đang triển khai xây dựng những trung tâm nghiên cứu mới. Trên vùng bờ biển Vịnh Daya, cách Hong Kong 50 km về hướng bắc, các nhà thầu đang sắp hoàn tất Thí nghiệm Neutrino Lò phản ứng Vịnh Daya. Dự án trị giá 100 triệu đô la Mĩ này nhắm tới mục tiêu đo θ13, một thông số quan trọng, gần bằng zero của các dao động neutrino. Tại Mái vòm A, một cao nguyên Nam Cực ở cao 4 km trên mực nước biển, Trung Quốc đang phát triển những kế hoạch xây dựng một đài thiên văn vĩnh cửu tại một trong những địa điểm cuối cùng chưa được khai thác hết của thế giới dành cho thiên văn học quang học và hồng ngoại (hình 1).Với dân số hơn 1,3 tỉ người và nền kinh tế sắp qua mặt Nhật Bản trở thành nền kinh tế lớn thứ hai thế giới, Trung Quốc có vẻ sắp trở thành một quốc gia đứng đầu về vật lí học. Mặc dù các chỉ số khoa học của họ vẫn còn thấp hơn của Mĩ và EU, cả về số lượng tuyệt đối và bình quân theo đầu người, nhưng họ sẽ đuổi kịp nhanh chóng. Theo một báo cáo mới đây từ Ủy ban Khoa học Quốc gia Mĩ, Trung Quốc đã sắp qua mặt Mĩ về số lượng các nhà nghiên cứu.

Thật vậy, viễn cảnh vật lí học ở Trung Quốc có thể tùy thuộc vào cách thức họ sử dụng nguồn tài nguyên lớn nhất của mình, đó là con người. Và trên phương diện này, các thách thức nằm phía trước đối với Trung Quốc không nhiều lắm với vấn đề tài trợ mà ở việc tạo ra bầu không khí thoải mái để cho trí tưởng tượng và tài khéo léo, chứ không phải sự làm việc cật lực và kĩ năng tinh xảo, có thể phát triển và thăng hoa.

Bài báo này viết trên thực tế hai chuyến đi của tôi đến Trung Quốc, vào tháng 10/2008 và tháng 12/2009. Những phòng nghiên cứu tôi thấy hơi khác một chút với những đối tác của chúng ở phương Tây ngoại trừ, trong một số trường hợp, tính mới mẻ của chúng. Nhưng Trung Quốc khác với phương Tây – và không chỉ khác ở nền văn hóa đặc thù và lịch sử lâu đời. Sự tăng trưởng kinh tế nhanh chóng và mức độ quản lí tập trung cao độ của chính quyền đã tạo ra một ngữ cảnh độc đáo đối với lĩnh vực vật lí học. Mô tả ngữ cảnh đó là mục tiêu của bài viết này.

Đôi nét lịch sử

Nếu như nền khoa học hiện đại được đặc trưng bởi các tạp chí, các hiệp hội chuyên nghiệp, các phòng thí nghiệm nghiên cứu, thì vật lí học và những ngành khoa học khác bắt đầu hiện đại hóa chỉ khi triều đại phong kiến cuối cùng, triều nhà Thanh, bị lật đổ vào năm 1911. Năm 1937, khi Nhật Bản xâm chiếm hoàn toàn Trung Quốc, nền khoa học ở Trung Quốc đã đạt được nhiều chất lượng và biểu hiện mà một nhà nghiên cứu khách mời đến từ châu Âu hoặc Mĩ sẽ công nhận là hiện đại.

Những kẻ chủ mưu chủ chốt của sự biến chuyển đó là những người trẻ tuổi nhìn thấy khoa học là một nền tảng của một đất nước Trung Hoa độc lập, hiện đại và hùng mạnh. Nhiều người trong số họ đã khai thác một nguồn quỹ thành lập năm 1907 bởi chính quyền của tổng thống Mĩ Theodore Roosevelt bồi thường cho sự thiệt hại sau cuộc khởi nghĩa của Nghĩa hòa đoàn năm 1900. Cũng số tiền tài trợ ấy đã trả cho việc thành lập trường đại học Tsinghua ở Bắc Kinh.

Như kể lại bởi nhà sử học Wang Zuoyue thuộc trường Đại học Bách khoa Bang California ở Pomona, “nghĩa quân Nghĩa hòa đoàn” đã thông qua một cách tiếp cận phức tạp, đa phương. Năm 1914-15, trong khi nghĩa quân còn là sinh viên ở Mĩ, họ đã thành lập Hội Khoa học Trung Quốc và cho xuất bản một tạp chí gọi là Kexue (Khoa học). Sau khi những nghĩa quân đầu tiên tốt nghiệp và trở về Trung Hoa, họ đã tranh thủ những ông chủ giàu có, xuất bản các bài báo khoa học, và thuyết phục các nhà chính trị ủng hộ cho khoa học. Phòng thí nghiệm hiện đại đầu tiên của Trung Quốc, Viện Sinh học Nam Kinh, được thành lập bởi hội trên vào năm 1922.

Chiến tranh kết thúc hứa hẹn sự khởi đầu mới. Sự bại trận của Nhật Bản năm 1945 sau một thời kì chiếm đóng tám năm tàn phá khủng khiếp được nối tiếp theo sau là cuộc nội chiến kéo dài bốn năm, trong đó Đảng Cộng sản của Mao Trạch Đông và Đảng Quốc gia của Tưởng Giới Thạch đấu đá giành quyền lãnh đạo đất nước. Sau chiến thắng của Đảng Cộng sản vào năm 1949, viễn cảnh trước mắt đối với vật lí học và khoa học là không chắc chắn. Mao tán thành rằng khoa học là cần thiết cho sự tiến bộ và thịnh vượng của đất nước Trung Hoa. Tuy nhiên, ông không hoàn toàn tin hẳn vào khoa học. Cuộc cách mạng của ông là một cuộc đấu tranh của những người nông dân nghèo chống lại giai cấp tư sản và “những tầng lớp bóc lột” khác. Các nhà khoa học rõ ràng chẳng phải là nông dân.

Năm 1954, Liên Xô từ chối giúp Trung Quốc chế tạo một quả bom nguyên tử. Không lâu sau đó, Trung Quốc bắt tay vào dự án Manhattan của riêng mình, dự án không chỉ phát triển vũ khí hạt nhân và tên lửa đạn đạo mà còn xây dựng một sự nghiệp nghiên cứu quốc gia quy mô lớn. Tuy nhiên, tính khiên cưỡng mới lập của nền khoa học đã không dung thứ cho một số nhà khoa học, trong đó có các nhà vật lí, khỏi bị ngược đãi trong Phong trào chống hữu khuynh năm 1957.

Năm 1964, thủ tướng Chu Ân Lai trình bày một bản báo cáo trước Quốc vụ viện báo trước thái độ hiện nay của chính phủ Trung Quốc hướng đến khoa học. Bản báo cáo của Chu nêu ra bốn lĩnh vực, sau này gọi là Bốn Hiện đại hóa, trong đó Trung Quốc cần thực hiện sự đổi mới: nông nghiệp, công nghiệp, quốc phòng, khoa học và công nghệ. Trong bản báo cáo của ông, Chu còn lưu ý rằng khoa học và công nghệ là thiết yếu cho các lĩnh vực kia, là cần thiết cho cả nền kinh tế xã hội chủ nghĩa và tư bản chủ nghĩa, trung hòa về mặt ý thức hệ, và hữu ích đối với mọi quốc gia và tộc người trên thế giới.

Tầm nhìn xa trông rộng của Chu hướng đến nền khoa trung hòa về mặt ý thức hệ đã bị trì hoãn. Năm 1966, Mao, e ngại hệ thống quyền lực của ông đang tuột dốc, đã khởi xướng Cách mạng Văn hóa. Trong ba năm đầu tiên khốc liệt của nó, các nhà khoa học, các bác sĩ, các chủ hiệu – nghĩa là những người có sự chiếm hữu tư sản – đã bị tố giác và đày đi nông thôn làm việc cùng với những người nông dân nghèo, trồng hoa màu và nuôi gia súc. Tuy nhiên, khoa học thì không chết. Trong Cách mạng Văn hóa, Trung Quốc đã phóng một vệ tinh và cho nổ một quả bom khinh khí. Các nhà vật lí lui về vui thú điền viên vẫn giữ được kiến thức của họ. Năm 1972, khi tạp chí Physics Today xuất bản kết quả khảo sát đầu tiên của mình về nền vật lí ở Trung Hoa, nghiên cứu đã được thiết lập trở lại với sự nhấn mạnh vào những lĩnh vực ứng dụng.

Cái chết của Mao năm 1976 dẫn đến một cuộc đấu tranh giành quyền lực nội bộ từ đó Đặng Tiểu Bình đã nổi lên là nhà lãnh đạo tối cao của Trung Quốc. Đặng, giống như Chu, công nhận tầm quan trọng của khoa học và công nghệ. Trong một bài phát biểu tại một hội nghị khoa học quốc gia năm 1978, ông khéo léo bào chữa cho các nhà khoa học có tư tưởng không tốt bằng cách định nghĩa lại họ: “Trí thức là bộ phận của tầng lớp lao động”, ông công khai không úp mở. “Những người làm việc với trí não của họ là một bộ phận của những người lao động”.

Những người kế vị của Đặng, Giang Trạch Dân và Hồ Cẩm Đào, đều được đào tạo là kĩ sư, đã tiếp tục chính sách của ông. Ba năm sau, Trung Quốc đã công bố Kế hoạch Trung hạn đến Dài hạn 15 năm cho Sự phát triển Khoa học và Công nghệ (MLP). Như thể tiếng vọng của Chu, bản kế hoạch đã đặt khoa học và công nghệ vào trọng điểm của nền kinh tế Trung Quốc. Trong số những mục tiêu của nó, MLP kêu gọi Trung Quốc đầu tư 2,5% tổng sản lượng quốc nội cho R&D vào năm 2020 và đưa dịch vụ công nghệ chiếm hơn 60% sự tăng trưởng kinh tế. Theo Ủy ban Khoa học Quốc gia Mĩ, nền công nghiệp tập trung vào kiến thức và công nghệ đóng góp 23% GDP của Trung Quốc năm 2007 (Con số này đối với Mĩ là 38%).

Khoa học thật sự đã đẩy mạnh sự thịnh vượng của Trung Quốc. Năm 1984, 11 nhà nghiên cứu ở Viện Khoa học Máy tính thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Hoa (CAS) ở Bắc Kinh đã thành lập một công ti máy tính nhỏ tên gọi là Lianxiang. “Killer app” của công ti là một thuật toán giúp dễ dàng nhập các kí tự Trung Quốc từ bàn phím chuẩn. Năm 2005, công ti trên, dưới tên gọi mới của nó, Lenovo, đã lớn mạnh đến mức nó có thể mua lại toàn bộ chi nhánh sản xuất PC của IBM. CAS vẫn là cổ đông lớn nhất của công ti trên.

Lenovo được thành lập với tiền hạt giống từ Viện Khoa học Máy tính. ZTE Corp, một nhà sản xuất thiết bị viễn thông lớn thành lập năm 1985, ra đời từ bộ hàng không vũ trụ của Trung Quốc. Trái lại, Suntech Power mới thành lập gần đây, một công ti hàng đầu thế giới về sản xuất pin quang điện mặt trời, đã khởi nghiệp vào năm 2001 theo kiểu rất giống với các công ti công nghệ cao ở Mĩ hay làm: khi nhà sáng lập thuyết phục được nhà đầu tư đỡ đầu cho một ý tưởng.

Sự nhấn mạnh của MLP vào sự tăng trưởng do công nghệ đứng đầu đã mở rộng cửa cho nghiên cứu cơ bản, như thủ tướng hiện nay của Trung Quốc, Ôn Gia Bảo, làm sáng tỏ trong một bài trả lời phỏng vấn tạp chí Science năm 2008:

Cá nhân tôi xem nghiên cứu khoa học cơ bản là có tầm quan trọng to lớn, vì tôi tin rằng không có nghiên cứu ứng dụng hay nghiên cứu phát triển nào có thể thực hiện được mà không có nghiên cứu cơ bản hỗ trợ và làm động lực. Nhưng, trong thế giới này của chúng ta, thường thì do người ta tập trung vào những lợi ích trước mắt và thực tiễn, nên người ta dễ dàng bỏ qua khoa học cơ bản. Điều này cần nên tránh.

Tài trợ cho vật lí học

Các nhà vật lí tại các trường đại học hàng đầu của Trung Quốc nhận phúc lợi từ một số nguồn tài trợ, nhiều nhất là Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST). Bộ này sắp xếp và thực thi các ưu tiên khoa học quốc gia của Trung Quốc ở quy mô lớn nhất – nghĩa là, chọn lựa xem những lĩnh vực rộng nào, như công nghệ nano và thông tin lượng tử, để tập trung vào, và chọn trường đại học nào để chứa các phòng thí nghiệm và thiết bị nghiên cứu.

Thí dụ, MOST tài trợ cho Phòng thí nghiệm quốc gia Khoa học vật lí ở Thang bậc micro Hefei thuộc USTC. Phạm vi hoạt động của phòng thí nghiệm trên thật rộng: thông tin lượng tử, sự gấp nếp protein, và các chất liệu nano chức năng chỉ là ba trong số vài lĩnh vực nghiên cứu của nó. MOST còn tài trợ cho Phòng thí nghiệm quốc gia Vi cấu trúc Bán dẫn tại trường đại học Nam Kinh. Mặc dù tên gọi giống nhau, nhưng hai phòng thí nghiệm trên là bổ sung cho nhau. Phòng thí nghiệm ở Nam Kinh tập trung vào những hiện tượng xảy ra ở cấp độ lớn hơn, 100-nm đến 1-µm, thí dụ như các plasmon mặt, quang lượng tử, sự tăng trưởng tinh thể, và cơ sở vật lí dụng cụ. Hình 2 thể hiện một thí dụ nghiên cứu của phòng thí nghiệm này.

alt

Hình 2. Ảnh chụp hiển vi của những chuỗi trân châu bạc thu được bởi kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường. Cấu trúc phong phú của chuỗi hình thành tự phát qua sự lắng điện và không cần khuôn mẫu, chất hoạt tính, hoặc chất phụ gia nào. Ở thang bậc nhỏ nhất, các chuỗi có một cấu trúc tuần hoàn có thể tỏ ra hữu dụng trong các ứng dụng. (Ảnh: Wang Mu, Phòng thí nghiệm quốc gia Vi cấu trúc Bán dẫn, đại học Nam Kinh)

Để tài trợ cho những dự án nghiên cứu cá nhân, quy mô nhỏ hơn, các nhà vật lí Trung Quốc sử dụng Quỹ Khoa học Tự nhiên quốc gia Trung Quốc (NSFC). Các món tài trợ luôn sẵn sàng chi cho một vài lĩnh vực rộng rãi và đã có những thành công nhất định, như minh họa bởi sự chỉ đạo tài trợ hồi năm ngoái trong ngành cơ học chất lưu:Những ứng dụng trong ngành cơ học chất lưu phải quan tâm đến những nghiên cứu về các định luật và cơ chế chi phối những dòng chảy phức tạp (gồm những bài toán dòng chảy không đều, xoáy cuộn, và dòng chảy nhiều pha). Phân viện sẽ tiếp tục ủng hộ cho những nghiên cứu về những bài toán cơ chất lưu trong ngành vũ trụ và hàng không, đóng tàu và kĩ thuật hàng hải, kĩ thuật dân sự và thủy động, và kĩ thuật cơ, và tăng cường những nghiên cứu về các vấn đề cơ chất lưu trong lĩnh vực năng lượng, môi trường, và những lĩnh vực công nghệ tiên tiến và công nghệ cao khác.

Tiền tài trợ có giá trị lên tới 600.000 nhân dân tệ, tương đương 88.000 đô la Mĩ theo tỉ giá hối đoái chính thức. Giống như cơ quan gần như tương đương ở Mĩ, NSTC thẩm định các đề xuất bằng sự đánh giá ngang hàng.

Chính quyền các tỉnh và chính quyền địa phương cũng tài trợ cho khoa học. An Huy, tỉnh đặt trụ sở của USTC, cấp tài trợ cho sinh viên theo học trường đại học danh tiếng này. Suzhou, một thành phố ở tỉnh Giang Tô láng giềng, dành đất đai ngoại ô cho trụ sở mới Software College của USTC.

Viện Hàn lâm Khoa học Trung Hoa (CAS) được thành lập năm 1949. Giống như tiền thân của nó ở Trung Hoa đại lục, Academica Sinica, và mô hình gốc của nó, Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, CAS vừa giữ một vai trò một tổ chức chuyên nghiệp cho những nhà khoa học xuất sắc nhất của quốc gia, vừa tiến hành nghiên cứu tại các học viện chuyên môn riêng của nó. Các học viện CAS, con số lên tới khoảng 100, bao quát toàn bộ các lĩnh vực khoa học tự nhiên, gồm đầy đủ các ngành vật lí học. CAS còn trông nom một vài cơ sở nghiên cứu lớn, gồm Máy Va chạm Electron-Positron Bắc Kinh (BEPC), Thiết bị Nghiên cứu Ion Nặng ở Lanzhou (HIRFL), Tokamak Siêu dẫn Thực nghiệm Tiên tiến (EAST) ở Hefei, và Thiết bị Bức xạ Synchrotron Thượng Hải (SSRF). Một học viện CAS, Đài Thiên văn học quốc gia Trung Quốc, điều hành những chiếc kính thiên văn lớn của Trung Quốc.

CAS không phải là cơ quan trực thuộc của MOST. Cả hai tổ chức trực thuộc cơ quan quyền lực cao nhất của Trung Quốc, Hội đồng Nhà nước. Trong khi MOST là một bộ, thì CAS và NSFC là các học viện. Cả ba tổ chức đều thực thi những ưu tiên khoa học của quốc gia.

Các nhà nghiên cứu tại một học viện CAS – thí dụ Viện Vật lí ở Bắc Kinh – thường có những phòng thí nghiệm được trang bị tốt và được sử dụng các sinh viên tốt nghiệp từ những ngôi trường CAS, nhưng không có trách nhiệm phải giảng dạy. Viện Vật lí, cơ quan tập trung các nghiên cứu lí thuyết và thực nghiệm về vật chất ngưng tụ, đang đi đầu trong việc giải thích những tính chất của các chất siêu dẫn gốc sắt mới phát hiện ra gần đây. Nhiệt độ Tc cao nhất hiện nay, 55 K, thu được tại Viện Vật lí. Hình 3 là ảnh chụp trụ sở chính của Viện.

alt

Hình 3. Sự đầu tư gần đây của Trung Quốc cho vật lí học được phản ánh trong kiến trúc của các trụ sở vật lí. Tòa nhà D tại Viện Vật lí ở Bắc Kính (trái) gồm các văn phòng và một hội trường. Nó được xây dựng năm 2004. Ảnh bên phải là tòa nhà vật lí mới tại trường đại học Fudan ở Thượng Hải, gồm các phòng thí nghiệm và văn phòng. Nó được xây dựng năm 2008.

Các trường đại học

Là nơi sinh viên học tập và nơi các nhà khoa học theo đuổi nghiên cứu của họ, các trường đại học ở Trung Quốc lâu nay là đối tượng quan tâm và có sức ảnh hưởng của chính quyền. Trường đại học thật sự đầu tiên của Trung Quốc, đại học Peiyang (ngày nay gọi là đại học Thiên Tân), được thành lập ở Thiên Tân năm 1885 trong một đợt cải cách chính trị văn hóa ngắn hạn trong những năm tháng xế chiều của vương triều nhà Thanh. Các trường đại học danh giá nhất của Trung Quốc được thành lập trong vòng hai thập niên tiếp sau đó.

Ngày nay, các trường đại học của Trung Quốc đại khái xếp thành một hệ thống hai cấp. Ở cấp trên cùng là khoảng 100 hay chừng ấy trường đại học quốc gia do Bộ Giáo dục quản lí. Dưới chúng là 2000 hay chừng ấy trường đại học do chính quyền 22 tỉnh và 5 vùng tự trị quản lí. (Các trường đại học ở hai vùng đặc khu hành chính của Trung Quốc, Hong Kong và Macau, không thuộc hệ thống trường đại lục) Quyết tâm muốn thấy các trường đại học của mình cạnh tranh được với các trường phương Tây, Trung Quốc đã bắt tay vào một vài làn sóng tăng cường tài trợ và tái tổ chức cơ cấu. Sáng kiến gần đây nhất, công bố hồi tháng 10 vừa qua, là thành lập Liên đoàn C9, một liên minh gồm 9 trường đại học hàng đầu.

Một sáng kiến cũ hơn, đã triển khai rộng rãi hơn, là bãi bỏ mô hình Xô Viết của các trường cao đẳng chuyên ngành. Đại học Zhejiang ở Hàng Châu, chẳng hạn, đã sáp nhập lại trường y của nó. Đại học Nam Kinh đang trong quá trình hợp nhất với một trường kĩ thuật. Khi chúng hợp nhất và mở rộng, các trường đại học Trung Quốc đang xây dựng những trụ sở mới. Trụ sở mới của Fudan nằm trên một mảnh đất nhỏ thuộc khu đất công nghiệp cải tạo lại gần dòng sông Yangtze. Trụ sở mới ấy, bao gồm cả tòa nhà vật lí mới (xem hình 3), đã trả lại không gian kiến trúc cho con đê Thượng Hải, một tuyến phố gồm những tòa nhà thế kỉ 19 oai nghi trên bờ đê của một con sông khác của thành phố, sông Hoàng Phố.

Tiền tài trợ cho các trường đại học còn xuất phát từ các nguồn ngoài chính quyền trung ương, tỉnh và thành phố. Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ nano mới của đại học Tsinghua được thành lập một phần nhờ tiền đóng góp của Foxconn, một nhà sản xuất linh kiện máy tính trụ sở ở Đài Loan. Quỹ Kavli đã thành lập hai học viện ở Trung Quốc, Viện Thiên văn học và Thiên văn Vật lí Kavli (KIAA) tại trường đại học Peking, và Viện Kavli Vật lí Lí thuyết Trung Quốc (KITPC) ở gần trụ sở CAS.

Một sinh viên tại các trường đại học của Trung Quốc nhận được loại hình giáo dục nào? Thật khó trả lời câu hỏi đó nếu chỉ dựa trên một chuyến đi ngắn ngủi. Nhất định, khía cạnh truyền thống của Trung Quốc đối với sự giảng dạy vẫn còn mạnh. Các trường đại học Tsinghua và Zhejiang, chẳng hạn, có những tòa nhà mới to đồ sộ dành riêng cho các phòng lab giảng dạy vật lí. Ở đó, sinh viên thực hiện các thí nghiệm kinh điển, ví dụ như xây dựng và kiểm tra một cầu Wheatstone, nhưng họ còn làm thí nghiệm về chất siêu dẫn nữa. Và có lẽ cũng phải nói rằng những trường học tốt nhất ở Mĩ và châu Âu đều có tuyển sinh viên Trung Quốc.

Sự hợp tác quốc tế

Mặc dù có MOST, CAS, và NSFC ủng hộ cho những mục tiêu quốc gia, nhưng Trung Quốc còn tìm kiếm những sự hợp tác quốc tế. Thí nghiệm Neutrino Lò phản ứng Vịnh Daya, do Viện Vật lí Năng lượng cao trụ sở ở Bắc Kinh chỉ đạo, là một chương trình hợp tác quốc tế. Các đối tác của nó gồm hai phòng thí nghiệm quốc gia ở Mĩ - Brookhaven và Lawrence Livermore – 14 trường đại học Mĩ, hai học viện ở Nga, một trường đại học Czech, và hai trường đại học Đài Loan. Nước Mĩ chi trả một nửa chi phí.

Những nỗ lực của Trung Quốc trong lĩnh vực thiên văn học thể hiện ở cách thức quốc gia này song hành những chương trình hợp tác quốc tế với sự quan tâm của quốc gia. Trung Quốc hiện nay thiếu kinh nghiệm xây dựng những đài quan sát ở đỉnh cao công nghệ, thí dụ như vệ tinh hồng ngoại mới phóng lên gần đây của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, Herschel. Thu nhặt kinh nghiệm qua sự nỗ lực độc lập sẽ mất thời gian và có nguy cơ đẩy Trung Quốc lạc hậu ở phía sau. Để bắt kịp quốc tế, Trung Quốc đang theo đuổi một chính sách hỗn hợp, vừa phát triển một cách khiêm tốn, tự lực, vừa tham gia vào những dự án quốc tế.

Mới đây, Trung Quốc đã được ủy quyền kính thiên văn LAMOST sẽ khảo sát bầu trời theo kiểu giống như cách làm của dự án Khảo sát Bầu trời Số Sloan – nghĩa là, nó sẽ tự động xác định quang phổ (và do đó độ lệch đỏ) của các ngôi sao và thiên hà trên những mảng lớn của bầu trời. Chiếc gương chính của LAMOST có diện tích gấp bốn lần so với kính thiên văn SDSS, và các camera tiêu diện của nó hiệu quả hơn và nhạy hơn. Hiệu suất của LAMOST bị hạn chế phần nào bởi số lượng khiêm tốn những đêm thật sự trong trẻo tại địa điểm của nó ở tỉnh Hồ Bắc. Tuy nhiên, người ta trông đợi nó tạo ra được danh mục hoàn chỉnh nhất của những chuyển động sao trong thiên hà của chúng ta và với nó là bản đồ chính xác nhất từ trước đến nay của sự phân bố vật chất hấp dẫn của Dải Ngân hà, cả vật chất baryon và vật chất tối.

Kính thiên văn LAMOST mang lại cho Trung Quốc kinh nghiệm vô giá trong việc sản xuất và điều hành những chiếc gương phân đoạn. Khi bài báo này lên trang in, Trung Quốc đang đàm phán các điều khoản tham gia Kính thiên văn Ba mươi mét (TMT), một dự án Mĩ-Canada xây dựng một đài thiên văn gương phân đoạn khổng lồ trên đỉnh Mauna Kea ở Hawaii.

Trong dự án TMT, Trung Quốc sẽ giữ một vai trò thứ yếu. Nhưng trong trường hợp đài quan sát được đề xuất tại Mái vòm A, Trung Quốc sẽ lãnh đạo. Như hình 1 cho thấy, sự chinh phục địa điểm ấy đang trong quá trình triển khai. Những thách thức của việc quan sát xa xôi ở Nam Cực là hết sức ghê gớm. Điện cần phải phát tại chỗ, và dữ liệu phải được hồi phục trên những tảng băng giá đang trôi giạt và rạn vỡ. Để vượt qua những thách thức này, Trung Quốc cần phải mở hầu bao lớn.

Trung Quốc còn hạ quyết tâm trở thành nơi mến khách và phát triển thuận lợi cho các vị khách quốc tế. Hai thí dụ sau đây minh họa xu hướng đó. Đại học Zhejiang và Đại học Rice ở Houston, Texas, vừa thành lập Trung tâm Hợp tác Quốc tế về Vật chất Lượng tử. Trung tâm Công nghệ Nano London và Viện Max Planck Vật lí Các hệ phức ở Dresden, Đức, cũng tham gia. Ý tưởng là thúc đẩy sự hợp tác trên những dự án mà đôi bên cùng quan tâm thông qua hội thảo và những chuyến viếng thăm dài ngày. Tại trường đại học Peking, KIAA hai năm tuổi còn tổ chức những cuộc hội thảo quốc tế (xem hình 4). Doug Lin, giám đốc sáng lập của viện, phát biểu rằng viện sẽ giữ vai trò là nơi các nhà nghiên cứu phương Tây và Trung Quốc có thể hợp tác và học hỏi lẫn nhau.

alt

Hình 4. Một hội thảo quốc tế về thiên văn vật lí hành tinh học được tổ chức vào tháng 12 năm ngoái tại Viện Thiên văn học và Thiên văn Vật lí Kavli tại trường đại học Peking. KIAA là một trong hai học viện Kavli ở châu Á. Cả hai viện đều ở Bắc Kinh.

Thật không may, tham vọng của Trung Quốc muốn tiến lên hợp tác với Mĩ đang bị làm cho nản chí bởi chính sách nhập cư của Mĩ. Thủ tục mà một nhà vật lí Trung Quốc phải tuân theo để có một tấm visa Mĩ thật phiền toái, mất thời gian, và không đảm bảo – dẫu rằng hiện nay nhiều nhà vật lí Trung Quốc rất muốn đến thăm Mĩ. Để có một tấm visa có thể mất đến ba tháng. Trong khi đó, các nhà vật lí Trung Quốc có thể lấy visa EU chỉ trong vòng bốn ngày làm việc mà không phải đích thân tới làm thủ tục. Các vị khách Mĩ đến Trung Quốc có thể lấy visa trong vòng một ngày.

Yếu tố con người

Tham vọng của Trung Quốc muốn dẫn đầu về vật lí học, được bản thân các nhà vật lí Trung Quốc hưởng ứng, đã mang lại môi trường nghiên cứu được tài trợ tốt và có tính cạnh tranh cao, không phải không giống phương Tây, nhưng với những đặc trưng riêng của Trung Quốc. Một số trường đại học ở Trung Quốc, không nhất thiết là trường đại học hàng đầu, trao thưởng cho các tác giả những bài báo đăng trên Nature, Science, và những tạp chí có sức ảnh hưởng cao khác với số tiền thưởng có thể sánh với tiền lương cả năm của một người. Áp lực công bố có lẽ đã làm cho tỉ lệ chấp nhận thấp dưới mức trung bình của các bài báo Trung Quốc gửi đăng Applied Physics Letters và những tạp chí khác.

Sự cạnh tranh đặc biệt sâu sắc khi thu hút các nhà vật lí người Trung Quốc tài năng trở về nước làm việc. Sự cạnh tranh có hai mặt: giữa Trung Quốc với phương Tây, và giữa các học viện Trung Quốc. Các trường đại học và học viện ở Thượng Hải và Bắc Kinh có thể dùng sự giàu có, to lớn và quan trọng của thành phố của họ làm cái thuyết phục. Đại học Zhejiang thì ở Hàng Châu, một thành phố được các vị khách từ Marco Polo cho đến tác giả của những quyển sách chỉ dẫn du lịch hiện đại mô tả là một trong những thành phố đẹp nhất Trung Hoa. USTC của Hefei, trái lại, thì chào hàng quy mô nhỏ của thành phố và chi phí thuê nhà thấp. Để cán cân nghiêng về trường đại học của họ, một số vị lãnh đạo khoa còn linh hoạt bổ nhiệm những người trở về trẻ tuổi giữ những chức danh trọn vẹn. Cuối cùng, những cơ hội nghiên cứu có lẽ là cái có sức nặng nhất. Ding Hong rời Boston College về Viện Vật lí hồi năm 2007 vì “sự đầu tư cho nghiên cứu tốt hơn, bao gồm nguồn tài trợ và nguồn nhân lực, và vì một sân chơi lớn hơn”.

Áp lực cạnh tranh đạt tới kết quả khiến một số nhà vật lí Trung Quốc phàn nàn rằng họ không còn có thời gian để mà suy nghĩ nữa. Khi một mục tiêu nghiên cứu đã rõ ràng – thí dụ, bắt kịp Mĩ về hiện thực hóa vật chất ngưng tụ của điện toán lượng tử - thì sự cố gắng hạ quyết tâm có thể mang lại thành công. Nhưng không có thời gian suy nghĩ, thì việc sáng tạo ra những lĩnh vực mới toanh sẽ khó khăn hơn. Đóng góp của Trung Quốc cho việc tìm hiểu những chất siêu dẫn gốc sắt mới và mở rộng những ứng dụng thực tiễn của mật mã lượng tử - trích dẫn hai thí dụ thôi – là thật ấn tượng. Tuy nhiên, những lĩnh vực nghiên cứu ấy ra đời bên ngoài nước Trung Quốc.

Mặt khác, so sánh với Mĩ cho thấy Trung Quốc có lẽ cần phải chờ đợi sự nghiên cứu thật sự căn nguyên. Vào những năm 1870, nền kinh tế Mĩ đã tăng trưởng vượt mặt Anh, Pháp, và Đức. Các nhà công nghiệp Mĩ giàu có đã tài trợ và chi tiền cho các trường đại học. Cuối Thế chiến thứ nhất, nền kinh tế Mĩ là lớn nhất thế giới, nhưng sinh viên giỏi ở Mĩ vẫn rời Mĩ sang nghiên cứu ở châu Âu. Chỉ trong những năm 1930, nước Mĩ mới thật sự trở thành siêu cường khoa học. Làn sóng những nhà khoa học Do Thái trốn chạy phát xít Đức chắc chắn có góp sức phần nào, nhưng những nhà khoa học di cư ấy đã tìm thấy cơ sở hạ tầng rộng lớn và những cơ hội tài trợ tốt khi họ đến nơi. Họ còn tìm thấy những đồng nghiệp giỏi, cây nhà lá vườn.

Chờ đợi sự đầu tư của mình cho khoa học để cất cánh có lẽ là không đủ để đảm báo cho Trung Quốc trở thành một siêu cường khoa học. Như một số nhà lãnh đạo Trung Quốc nhận thấy, sự thay đổi là cần thiết trong hệ thống giáo dục. Guo Shuqing là giám đốc Ngân hàng Kiến thiết Trung Hoa, một trong những học viên tài chính lớn nhất thế giới. Ông còn là ủy viên trung ương của Đảng Cộng sản Trung Quốc. Trong một bài viết hồi năm ngoái trên tạp chí Thời báo Tài chính, Guo đã liệt kê những thách thức mà Trung Quốc phải vượt qua trên đường phát triển của mình. Thách thức thứ ba trong danh sách của ông như sau:

Phát triển nguồn vốn con người là yếu tố sống còn cho tương lai của Trung Quốc, chúng ta còn bị các nước phát triển bỏ lại xa phía sau về giáo dục và đào tạo. Hệ thống giáo dục của chúng ta không cho phép khuyến khích sự sáng tạo. Điều này gây trở ngại cho sự phát triển mức cao và bền vững.

Hệ thống giáo dục của Trung Quốc mang tính cạnh tranh cao. Một kì thi quốc gia ba ngày, gọi là gaokao, xác định những ai đỗ vào những trường đại học tốt nhất. Sự chuẩn bị để thành công trong kì gaokao là quá khắc nghiệt và hao tổn nên học sinh có ít thời gian để phát triển thói quen theo đuổi cái mà tính ham hiểu biết tự nhiên của chúng và xúc cảm có thể dẫn dắt chúng.

Charles Day (Physics Today, 03/2010)

Tham khảo
1.    1. X. H. Chen, T. Wu, G. Wu, R. H. Liu, H. Chen, D. F. Fang, Nature 453, 761 (2008) [MEDLINE].
2.    2. National Science Board, Science and Engineering Indicators 2010, National Science Foundation, Arlington, VA (2010); available at http://www.nsf.gov/statistics/seind10.
3.    3. Z. Wang, Osiris 17, 291 (2002).
4.    4. P. Li, Isis 76, 366 (1985).
5.    5. H. Xin, R. Stone, Science 322, 363 (2008).

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 32)
13/11/2019
12. TÌM KIẾM SỰ SỐNG NGOÀI TRÁI ĐẤT Một ngày nọ, người ngoài hành tinh đến. Họ đến từ những vùng đất xa xôi mà chưa
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 31)
13/11/2019
HẬU NHÂN LOÀI TRONG TƯƠNG LAI? Những ủng hộ chủ nghĩa biến đổi nhân loài tin rằng khi chúng ta gặp gỡ nền văn minh tiên
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 60)
11/11/2019
Định luật Coulomb về Tĩnh điện 1785 Charles-Augustin Coulomb (1736–1806) “Chúng ta gọi ngọn lửa của đám mây đen ấy là
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 59)
11/11/2019
Lỗ đen 1783 John Michell (1724-1793), Karl Schwarzschild (1873-1916), John Archibald Wheeler (1911-2008), Stephen William Hawking (1942-2018) Các nhà
Chuyển động của các hành tinh đặt ra giới hạn mới lên khối lượng graviton
11/11/2019
Có thể dùng chuyển động của các hành tinh để đưa ra ước tính tốt nhất cho giới hạn trên của khối lượng graviton – một
Đi tìm nguồn gốc của khái niệm du hành thời gian
10/11/2019
Giấc mơ du hành xuyên thời gian vốn đã xưa cũ và ở đâu cũng có. Thế nhưng niềm hứng khởi của con người đối với sự du
Thorium decahydride siêu dẫn ở 161 K
09/11/2019
Một nhóm nhà khoa học, dưới sự chỉ đạo của Artem Oganov ở Skoltech và Viện Vật lí và Công nghệ Moscow, và Ivan Troyan ở Viện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 92)
09/11/2019
Các kiểu máy tính lượng tử Các nhà vật lí đang phát triển máy tính lượng tử không kì vọng chế tạo được ngay một mẫu

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com