РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ
Академик
Олег Фиговский
Глобальный научный ландшафт сегодня
Регистрационный номер публикации 1205
Дата публикации 12.02.26.
Глобальный научный ландшафт перестраивается: США уступили лидерство по доле публикаций Китаю, который с периферии переместился на передний край. Однако китайская наука во многом сфокусирована на себе, а самые прорывные работы в мире – на приоритетах развитых стран. Наука долгое время была сосредоточена преимущественно в развитых странах, прежде всего в США. Однако глобальный научный ландшафт претерпевает глубокую трансформацию, следует из «географической карты» мировой науки за последние четыре десятилетия. «Карту» составили исследователи Абхишек Нагарадж из Калифорнийского университета в Беркли и Рандол Яо из MIT, используя данные о 44 млн научных публикаций, вышедших за 1980–2022 гг. практически во всех англоязычных журналах (около 12000) по всем научным дисциплинам. США за это время уступили лидерство Китаю по доле публикаций, в том числе в ведущих мировых научных журналах. Однако это не привело к соразмерному сдвигу в глобальном распространении и интеграции научных знаний, обнаружили авторы.
Передовые исследования по-прежнему непропорционально сосредоточены на темах, актуальных для США и других развитых стран; и в самых прорывных исследованиях США сохраняют мировое лидерство. Цитирование же китайских исследований, даже передовых, сосредоточено преимущественно в самом Китае. Это говорит о том, что «демонополизация» науки и рост новых мировых научных центров сопровождаются ее фрагментацией, а не интеграцией. Все публикации авторы относят к пяти регионам: США, страны ЕС с высоким уровнем дохода, прочие развитые страны, Китай и прочие развивающиеся страны. Для межрегиональных коллабораций используется равномерное распределение: например, если у публикации четыре автора из четырех разных регионов, то каждому региону будет «засчитано» по 0,25 публикации.
В целом за последние 40 лет 70% всех научных публикаций произведены в развитых странах, в том числе в США – 23%, в странах Евросоюза с высоким уровнем дохода – 30%. Это доминирование особенно выражено на переднем крае науки, где на США приходится 38% публикаций в ведущих журналах (топ-5%) и 49% прорывных работ по всем дисциплинам (топ-0,1%) за весь период выборки. Совокупно на развитые страны приходится почти 90% всех прорывных научных исследований за 1980–2022 гг. Но за это время произошел колоссальный сдвиг в географии производства науки (см. инфографику выше). С 1980 по 2022 г. доля США в мировых научных публикациях упала с 40% до 15%, Китая – взлетела с почти нуля до 32%, превзойдя доли США и ЕС. На Китай в том числе приходится порядка 35% высококачественных публикаций (топ-5% журналов) и 23% прорывных работ (топ-0,1% публикаций). Этот рост обусловлен не только увеличением числа исследователей, но и повышением их индивидуальной производительности и не связан с сотрудничеством китайских ученых с западными.
Другие развивающиеся страны также увеличили долю публикаций до совокупных 21%, превзойдя США и фактически сравнявшись с долей стран ЕС с высоким доходом. В 1980 г. в топ-10 стран по числу научных работ развивающийся мир был представлен только Индией, занимавшей 8-е место. Китай вошел в топ-10 около 1990 г., в 2005-м поднялся на второе место, а в 2020 г. стал лидером, оттеснив США. За это же время Индия поднялась на 3-е место. В 2020 г. в десятку также вошла Россия – на 8-м месте (2,7% всех мировых научных публикаций). Данные свидетельствуют о явном наверстывании упущенного, отражая быструю индустриализацию Китая, масштабные инвестиции в высшее образование и исследовательскую инфраструктуру, а также стратегическое внимание к науке и технологиям как к национальным приоритетам.
Несмотря на успехи Китая, на фронтире науки по-прежнему доминируют США и в целом развитые страны. К 2022 г. доля США в прорывных публикациях (топ-0,1%), хотя и снизилась за прошедшие четыре десятилетия почти вдвое, оставалась наибольшей – 34%. Еще почти 27% приходилось на страны ЕС. Совокупно все развитые страны производят порядка 70% прорывных научных исследований. Китай – 23%, а остальные развивающиеся страны – еще около 7%. Тем не менее это также констатация мощного рывка китайской науки: в 2022 г. почти каждое четвертое исследование в мире, находящееся на фронтире науки, выполнено в Китае, против менее 2% всего два десятка лет назад.
Количество не означает качества, и авторы дополнительно проверили, подкреплен ли рост объема китайских исследований повышением их научной ценности. Тренд роста Китая оставался практически идентичным как на выборке с коллаборацией, так и без. Это означает, что росло не просто количество, но и качество работ и что рост качества обеспечен повышением внутренней экспертизы, а не является исключительно следствием сотрудничества с учеными развитых стран. Во-вторых, далее рост публикаций разложили на две составляющие: рост числа исследователей и рост числа работ в расчете на исследователя. Повлияли оба фактора, но рост продуктивности был значительным. Так, в 2022 г. доля китайских исследователей в полной выборке работ составила 18%, а в работах из топ-5% журналов – 26%. Это означает, что рост числа исследований вызван не только ростом числа исследователей.
В-третьих, наука в Китае очень специализирована. В инженерии, физической химии, материаловедении более половины китайских работ – прорывные. В то же время в других областях (социальные науки, медицина) Китай показывает низкое соотношение качества к количеству. Эта избирательность подтверждает селективный, а не «тотальный» характер развития наук в Китае, обусловленный перераспределением ресурсов в пользу дисциплин, признанных стратегически приоритетными. При этом китайские исследования вдвое чаще цитируются в самом Китае, чем в остальном мире (подробнее об этом в тексте ниже), включая даже отнесенные к прорывным.
Авторы поделили все исследования на 22 области, сгруппированные в шесть дисциплинарных категорий. Различия в динамике исследований как по дисциплинам, так и по регионам отражают, как страны конкурируют между собой и выстраивают приоритеты. В 1980 г. США доминировали почти во всех областях наук. Развитые страны Европы также занимали существенные позиции, оставаясь второстепенным игроком. Однако со временем и ЕС, и Китай превзошли США в качестве ведущих центров науки в большинстве областей. Китай лидирует в инженерных, химических, информационно-вычислительных науках. США сохраняют лидерство в математике, биомедицине и медицинских науках, биологии и психологии. ЕС превзошел США в большинстве областей социальных наук, искусства и гуманитарных дисциплин.
Качество исследований США неизменно доминирует над количеством практически во всех областях знаний (Например, среди всех публикаций по математике на США приходится 12%, а в топ-5% журналов – более 40. В целом показатели «количества и качества» научных исследований демонстрируют существенную асимметрию в глобальной науке: очень высокое (в соотношении с количеством) качество работ США, сохраняющих статус передового глобального научного центра; баланс качества и количества работ в развитых странах; «избирательное качество» китайских исследований; и значительный разрыв между количеством и качеством исследований в остальном мире.
Авторы анализа «географии науки» оговаривают ряд ограничений своего исследования. Во-первых, рассматриваются только англоязычные публикации, и хотя английский – международный язык науки, работы на национальных языках также могут быть значимыми. Во-вторых, равномерность распределения по регионам авторов межрегиональных публикаций не учитывает порядок авторства и вклад каждого автора. В-третьих, индексация публикаций может меняться с течением времени. Все это означает, что представленные расчеты следует считать скорее приблизительными, а не точными, предлагают Нагарадж и Яо.
Авторы изучили «потребление» научных знаний в мире двумя способами. Первый – для каждой публикации подсчитали все ее цитирования из других регионов (например, для публикации исследователей из США – все цитирования за пределами США). Это «внешнее» влияние публикации, отражающее степень интеграции в глобальный научный дискурс. Второй способ – учли все цитирования каждой публикации независимо от региона (то есть включая и внутренние цитирования) и рассчитали индекс Херфиндаля – Хиршмана (HHI; показывает степень концентрации). Если индекс равен 1 – то статью цитируют только в одном регионе, если близок к 0,2 – наоборот, во всех пяти. Этот показатель демонстрирует уровень глобальной значимости исследований. С 1980 по 2020 г. HHI неуклонно снижается для всех групп публикаций, что указывает на все большую глобализацию научных исследований с точки зрения их потребления. Более того, разрыв между обычными и прорывными публикациями со временем увеличивается, отражая тот факт,
Это свидетельствует о фрагментации мировой науки: «обычная» наука развивающихся стран слабо интегрирована в мировую, но их редкие прорывы оказываются глобально значимыми. Данный дисбаланс также выявляет «двойную структуру» современной науки: замкнутые региональные системы – и интегрированная глобальная экосистема прорывных исследований. Публикация в элитном журнале служит фильтром, который отбирает те немногие работы из развивающихся стран, которые уже соответствуют глобальным стандартам и интересам. Китайские исследования цитируются за рубежом довольно редко и меньше, чем работы из остальных четырех регионов. Почти две трети (64%) прямых ссылок на все китайские публикации поступают из других китайских публикаций – в том числе даже для работ из топ-5% журналов (68%) и прорывных работ (58%). Это может как быть отражением специализации (большая часть исследований опирается на передовые отечественные работы в ведущих областях), так и указывать на недооценку китайских работ, например из-за предвзятости в мировых академических системах, или на структурные барьеры (языковые, сетевые – исторически сложившиеся связи сосредоточены в западных странах).
В любом случае это служит еще более ярким примером фрагментации глобального научного знания. С учетом существенной и растущей доли Китая в производстве мировой науки такой дисбаланс указывает на проблему ограниченности глобальной взаимосвязанности и интеграции научных знаний. Китайская наука достигла высокого уровня, но ее достижения используются в основном в самом Китае, а не интегрируются в глобальные потоки знаний. В целом анализ «географической карты» науки поднимает вопрос о том, насколько открытой и взаимосвязанной будет глобальная сеть знаний и будут ли новые научные лидеры полноценно интегрироваться в международную систему, резюмируют авторы.
Как всегда, переходим к примерам, опубликованных научных работ и технических достижений. Volvo представила EX60 — первый в мире электромобиль, созданный вокруг искусственного интеллекта Google Gemini, что знаменует серьезный сдвиг в интеграции ИИ в машины. Вместо того чтобы рассматривать ИИ как дополнительную функцию, Volvo сделала его ядром EX60, полностью изменяя взаимодействие водителя с машиной. Мировая премьера состоялась 21 января 2026 года. EX60 дебютирует на новой платформе SPA3 с напряжением 800 вольт и программно-определяемой архитектуре HuginCore. В отличие от традиционных мультимедийных систем, Gemini выступает как центральный «интеллект» электромобиля. EX60 оснащен двойной вычислительной системой, объединяющей процессоры NVIDIA DRIVE AGX Orin и Qualcomm Snapdragon 8255. Вместе они выполняют более 250 триллионов операций в секунду, обеспечивая обработку ИИ в реальном времени для систем безопасности, навигации и салона.
Google Gemini заменяет командные голосовые ассистенты на естественный разговор. Водители могут давать сложные многоступенчатые команды без точных инструкций. Например, адрес из письма автоматически добавляется в навигацию по простой голосовой команде. Gemini напрямую подключается к сервисам Google, включая Gmail и Календарь, позволяя управлять расписанием, искать сообщения и планировать маршруты, не покидая интерфейс электромобиля. Функциональность будет расширяться через обновления. В будущем ИИ сможет интерпретировать видеопоток с 360-градусных камер электромобиля и в реальном времени отвечать на вопросы о достопримечательностях и окружающей среде. Системы безопасности также сильно зависят от ИИ. Volvo обучает предиктивное программное обеспечение на анонимизированных данных с глобального парка автомобилей, позволяя системе постоянно улучшать предотвращение столкновений и поведение ассистентов водителя.
Исследователи из Италии представили новую «умную» микросхему, которая способна радикально — на 3 порядка — сократить потребление энергии и ускорить вычисления в высокопроизводительных системах и дата-центрах. Разработка демонстрирует принципиально иной подход к компьютерной архитектуре, основанный на аналоговых вычислениях непосредственно в памяти. Эта технология особенно перспективна для решения задач, связанных с ИИ, обработкой больших данных и передовыми беспроводными системами. Команда ученых из Миланского технического университета создала полностью интегрированный аналоговый ускоритель, способный решать как линейные, так и нелинейные системы уравнений. Микросхема изготовлена по стандартной КМОП-технологии, что обеспечивает ее совместимость с существующими кремниевыми производственными процессами.
Ключевой проблемой современных цифровых компьютеров является высокое энергопотребление, вызванное необходимостью постоянного перемещения данных между памятью и процессором. Технология вычислений в памяти решает эту неэффективность, выполняя расчеты непосредственно в массиве памяти, что резко сокращает внутренний трафик данных. Разработка основана на концепции замкнутого вычисления в памяти, пишет IE. Новая микросхема содержит две матрицы 64×64 программируемых резистивных ячеек памяти, дополненных интегральными резисторами для программирования различных уровней сопротивления. Архитектура усилена встроенными аналоговыми компонентами, включая операционные усилители и аналого-цифровые преобразователи. Матрицы функционируют как упорядоченные сетки. Каждое взаимодействие представляет один элемент памяти. В ходе испытаний микросхема продемонстрировала точность, сопоставимую с традиционными цифровыми системами, но при значительно меньшем энергопотреблении. Также она показала более низкую задержку вычислений и требует меньше места на кремниевой подложке.
Ученые из Австралии представили доказательства, что мышечные клетки сердца человека могут регенерировать после инфаркта. До сих пор считалось, что клетки погибают после сердечно-сосудистого события, а поврежденные участки ткани получают непоправимый ущерб. Гибель клеток сердечной мышцы считается основной причиной снижения функции органа, который после инфаркта начинает менее эффективно перекачивать кровь к внутренним органам. Новое исследование показало, что после инфаркта сердце действительно развивает рубцы, но это не мешает ему запускать рост новых мышечных клеток, сообщается на сайте Сиднейского университета. «Это первый случай демонстрации митоза клеток в сердечной мышце у людей», — заявили авторы. Выводы получены на моделях живой сердечной ткани человека.
Дальнейшие эксперименты идентифицировали несколько белков, которые участвуют в регенерации сердца. Это второе важное открытие для будущего клинического применения. В конечном итоге ученые рассчитывают научиться создавать новые клетки сердца для профилактики развития сердечной недостаточности после инфаркта или для обращения вспять уже развивающихся осложнений.
Британская авиация достигла важнейшей вехи: в Корнуолле состоялся первый полет первого в Великобритании по-настоящему автономного полноразмерного вертолета. Аппарат вылетел с аэродрома Преданнак на полуострове Лизард, что стало прорывом в области беспилотной военной авиации. Вертолет, получивший название Proteus, представляет собой технологический демонстратор, созданный компанией Leonardo для Королевского военно-морского флота. Проект призван показать, как крупные автономные вертолеты в будущем смогут действовать бок о бок с пилотируемыми машинами в составе авиакрыла. Полет состоялся всего через несколько недель после завершения масштабных наземных испытаний на предприятии Leonardo в Йовиле. Перед допуском к полетам инженеры проверили двигатели, датчики и системы управления. За событием наблюдали представители промышленности, Королевского флота и оборонных ведомств Великобритании.
Во время первого вылета Proteus выполнил короткую испытательную программу. Вертолет самостоятельно управлял всеми системами полета без прямого участия человека. Испытатели контролировали миссию с земли, обеспечивая безопасность. В отличие от небольших дронов, уже находящихся на вооружении Королевского флота, Proteus сопоставим по размерам с обычными вертолетами. Флот уже эксплуатирует такие системы, как октокоптеры Malloy и комплекс Peregrine, однако Proteus значительно превосходит их по грузоподъемности, продолжительности полета и уровню автономности принятия решений. Вместо экипажа на борту установлены передовые сенсоры и бортовые вычислительные системы. Они обрабатывают данные об окружающей среде, оценивают условия и реагируют в реальном времени. Программное обеспечение спроектировано так, чтобы обеспечивать самостоятельную работу в сложной морской обстановке. Proteus способен нести полезную нагрузку массой более одной тонны. Это позволяет размещать на нем системы наблюдения, датчики и другое целевое оборудование. Вертолет может действовать при сильном ветре и в условиях волнения моря, снижая риски для персонала и освобождая пилотируемые машины для иных задач.
Ученые впервые зафиксировали разворачивающуюся космическую драму на протяжении веков. NASA опубликовало видео, показывающее космическую драму, разворачивающуюся на протяжении веков. Астрономы впервые так детально проследили движение ударных волн сверхнового типа Ia, разразившегося еще в 1604 году. Об этом сообщает Science Alert. Начиная с 1604 года, когда астрономы по всему миру зафиксировали появление на небе новой звезды, человечество наблюдало за ее эволюцией. Сейчас астрономы знают, что это была не новая звезда, а смерть белого карлика, разразившегося сверхновой. Остатки звезды образовали облако, которое продолжает расширяться и сегодня. Видео состоит из снимков сверхнового остатка, сделанных в 2000, 2004, 2006, 2014 и 2025 годах. Новое рентгеновское видео демонстрирует, как остатки сверхновой Кеплера продолжают эволюционировать спустя более четырех столетий после взрыва.
Физики переосмыслили суть «моста Эйнштейна — Розена» — математической концепции непроходимой кротовой норы, или туннеля между областями пространства. В действительности, как показало новое исследование, эта структура описывает не проход, а зеркальную связь между двумя противоположными направлениями времени — фундаментальное свойство, которое может помочь объединить квантовую механику и теорию гравитации. В 1935 году Альберт Эйнштейн и Натан Розен изучали поведение частиц в условиях сильной гравитации и ввели понятие «моста» — симметричного соединения двух областей пространства-времени. Они не пытались решать практические задачи звездоплавания, а хотели согласовать гравитацию с зарождавшейся квантовой физикой. Однако позднее эта идея была переосмыслена как «проходимая червоточина», что привело к ее популяризации в научной фантастике, хотя в рамках общей теории относительности такой переход невозможен.
Новая работа астрофизика Энрике Газтаньяги и его коллег возвращает нас к исходной идее, пишет Phys. Ее авторы показывают, что мост Эйнштейна — Розена правильнее понимать как квантовое зеркало во времени: он связывает два состояния, в одном из которых время течет вперед, а в другом — назад. Такая интерпретация вытекает из фундаментальной симметрии законов физики, которые не различают прошлое и будущее на микроскопическом уровне. Подобный подход позволяет естественным образом разрешить один из главных парадоксов современной физики — проблему исчезновения информации в черной дыре, открытую Стивеном Хокингом. Если полное квантовое описание включает оба направления времени, то информация, падающая в черную дыру, не пропадает безвозвратно. Она продолжает существовать, но эволюционирует в обратном временном потоке, что снимает кажущееся противоречие между общей теорией относительности и квантовой механикой.
Кроме того, эта концепция позволяет по-новому взглянуть на происхождение Вселенной. Большой взрыв может представлять собой не абсолютное начало, а «отскок» — квантовый переход между фазой сжатия и фазой расширения. В такой модели наша Вселенная могла родиться внутри черной дыры, возникшей в предшествующей космологической эпохе. Остатки той эпохи, такие как первичные черные дыры, могли сохраниться и, возможно, составляют часть темной материи. Интересно, что наблюдаемые данные уже могут содержать намеки на такую структуру. Аномальная асимметрия в реликтовом излучении, которая два десятилетия ставит в тупик космологов, может объясняться именно наличием зеркальных квантовых компонентов с противоположной ориентацией времени.
Таким образом, переосмысление моста Эйнштейна — Розена предлагает не фантастические туннели для межзвездных перелетов, а более глубокое понимание природы времени, гравитации и происхождения Вселенной. Следующая революция в физике может заключаться не в преодолении скорости света, а в признании того, что на фундаментальном уровне время способно течь в обе стороны, а наша Вселенная, возможно, имела историю до Большого взрыва.
Стартап Overview Energy впервые в мире передал электричество беспроводным способом с летящего самолёта на обычные солнечные панели на земле. Эксперимент показал, что энергию можно безопасно передавать световым лучом — и приблизил идею космической энергетики к практической реализации. Компания проверила технологию, которую в будущем планирует использовать для передачи энергии с орбиты. Вместо мощного сфокусированного луча разработчики выбрали широкий световой поток малой мощности в ближнем инфракрасном диапазоне — такой подход снижает риски и позволяет принимать энергию стандартными солнечными панелями. Передающее оборудование установили на самолёт Cessna. Во время полёта на высоте около пяти километров и при скорости до 280 км/ч система направила световой луч на наземную солнечную электростанцию. Приборы зафиксировали рост выработки энергии в момент попадания луча на панели, что подтвердило работоспособность технологии.
По словам разработчиков, широкий инфракрасный луч безопаснее узконаправленных мощных пучков и не требует создания специальных приёмников. Это позволяет использовать существующую солнечную инфраструктуру и передавать энергию даже ночью или при облачной погоде. К проекту присоединился Пол Джаффе — руководитель профильных программ DARPA и один из ключевых специалистов в области беспроводной передачи энергии. Он отметил, что успешный эксперимент с движущейся платформой стал важным подтверждением выбранного подхода. Overview Energy заявляет, что использовала в самолёте то же оборудование, которое планирует отправить на орбиту. В ближайшее время компания рассчитывает провести первые космические испытания.
Разработчики также критикуют микроволновую передачу энергии, на которую делают ставку многие конкуренты. По их оценке, радиодиапазон неизбежно создаёт помехи, тогда как ближний инфракрасный свет даёт более контролируемый и безопасный вариант. В DARPA придерживаются схожей позиции и уже тестируют оптические системы передачи энергии на земле. В Overview Energy рассчитывают, что к концу текущего десятилетия смогут развернуть орбитальные энергосистемы мегаваттного уровня, а в 2030-х годах — перейти к передаче гигаватт мощности с геостационарной орбиты, где солнечный свет доступен постоянно.
Комментарии
Ваш комментарий появится здесь после модерации
Ваш электронный адрес не будет опубликован
Коммерческое использование материалов сайта без согласия авторов запрещено! При некоммерческом использовании обязательна активная ссылка на сайт: www.kruginteresov.com