Như vậy, cùng với vị thế nổi trội về các công bố ứng dụng, việc đứng đầu về khám phá mới nhằm mở rộng "không gian hóa học" cho thấy Trung Quốc đang gia tăng ảnh hưởng cả ở nền tảng khoa học cơ bản.
Bỏ xa Mỹ
Phần lớn các phân tích trước đây về sự phát triển của ngành hóa học Trung Quốc chỉ tập trung vào sản lượng công bố. Trong nghiên cứu mới, Guillermo Restrepo và các cộng sự tại Viện Max Planck về Toán học trong Khoa học, Đức, tập trung trực tiếp vào các chất và phản ứng mới mà Trung Quốc đóng góp cho "không gian hóa học" (chemical space).
"Không gian hóa học" là thuật ngữ dùng để chỉ kho tàng không ngừng mở rộng của các chất và phản ứng đã được phát hiện, làm nên nền tảng cho lý thuyết, đổi mới sáng tạo và công nghệ.
Tỷ lệ đóng góp của Trung Quốc (đường màu đỏ) về phát hiện hóa chất và phản ứng mới vượt xa các quốc gia khác. Ảnh: Nhóm nghiên cứu
Dựa trên dữ liệu từ năm 1996 đến năm 2022, nghiên cứu cho thấy, vào đầu thập niên 1990, Mỹ đóng góp khoảng một phần tư các khám phá mới trong không gian hóa học, trong khi Trung Quốc chiếm tỷ lệ chưa tới 1%. Ngày nay, cán cân đã thay đổi hoàn toàn khi Trung Quốc đóng góp tới 41%, bỏ xa Mỹ ở mức 11%.
Nhóm nghiên cứu cũng xem xét sự thay đổi của không gian hóa học toàn cầu - hiện tăng trưởng ổn định khoảng 4% mỗi năm, một xu hướng nhất quán suốt 200 năm qua - ở ba lĩnh vực chính: hóa học hữu cơ, hóa học cơ kim và nguyên tố đất hiếm. Theo đó, Trung Quốc dẫn đầu ở cả ba lĩnh vực.
Cụ thể, Trung Quốc hiện nắm giữ 40% các khám phá hợp chất hữu cơ mới, một lĩnh vực bao trùm phần lớn không gian hóa học đã biết. Các nhà nghiên cứu cho rằng đây là thành quả của các chương trình thúc đẩy nghiên cứu và phát triển cùng những cải cách về cơ chế quản lý vào những năm 2000, dẫn tới sự tăng trưởng mạnh mẽ của ngành dược phẩm Trung Quốc.
Trung Quốc cũng đóng góp 40% số chất mới có chứa các nguyên tố đất hiếm. Từ năm 2004, Trung Quốc đã dẫn đầu về phát triển các vật liệu dựa trên đất hiếm.
Trong lĩnh vực hóa học cơ kim, Trung Quốc đóng góp 17% các phát hiện mới, xếp trên Mỹ (10%), Đức (9%) và Ấn Độ (7%). Nhóm của Restrepo cho rằng Trung Quốc khởi đầu muộn hơn trong lĩnh vực này do trước đây họ tập trung vào dược phẩm và hóa chất nông nghiệp, những lĩnh vực dựa nhiều vào hóa học hữu cơ truyền thống.
Nội lực thâm hậu
Restrepo nhấn mạnh, sự bứt phá của Trung Quốc trong không gian hóa học chủ yếu là nhờ nội lực, thay vì trông vào các mối quan hệ hợp tác quốc tế.
Kể từ năm 2005, Trung Quốc liên tục duy trì số lượng nhà nghiên cứu đông hơn Mỹ. Ảnh: Alchempro.
Một phân tích gần đây của Hiệp hội vì sự Tiến bộ Khoa học Hoa Kỳ (AAAS) cho thấy, kể từ năm 2005, Trung Quốc liên tục duy trì số lượng nhà nghiên cứu đông hơn Mỹ.
Trong khi đó, phân tích của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) cho biết, năm 2024, Trung Quốc lần đầu chi cho nghiên cứu nhiều hơn Mỹ, sau khi điều chỉnh số liệu theo sức mua địa phương. Chính phủ và các doanh nghiệp Trung Quốc đã chi tương đương 1,03 nghìn tỷ USD cho nghiên cứu – khoảng 2,7% GDP của nước này - so với 1,01 nghìn tỷ USD (3,4% GDP) của Mỹ. Mức đầu tư cho nghiên cứu của Trung Quốc tăng hơn 14% mỗi năm.
Kết quả là, những năm gần đây, Trung Quốc đã khẳng định được vị thế cường quốc khoa học. Chẳng hạn, theo Nature Index trong lĩnh vực khoa học ứng dụng, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tạo ra hơn một nửa số công bố trên các tạp chí hàng đầu trong năm 2024. Và cả 10 tổ chức đứng đầu về số bài báo chất lượng cao trong lĩnh vực khoa học ứng dụng đều nằm ở Trung Quốc. "Trung Quốc đã tập trung rất nhiều vào khoa học ứng dụng để góp phần phục vụ nền công nghiệp của đất nước," Caroline Wagner, chuyên gia về chính sách khoa học tại Đại học bang Ohio, Mỹ, nói.
Sau Thế chiến thứ hai, Mỹ thay châu Âu thống lĩnh lĩnh vực hóa học và trở thành đối tác không thể thiếu trong các nghiên cứu hóa học trên toàn cầu. Nhưng ngày nay, khi vị trí đó thuộc về Trung Quốc, thì tiến bộ của hóa học trong tương lai đòi hỏi sự hợp tác chiến lược với quốc gia này - Restrepo nhận định.
"Thời đại Trung Quốc xuất khẩu quặng thô để phục vụ đổi mới công nghệ của nước ngoài đã qua. Ngày nay, Trung Quốc nắm giữ cả tài nguyên và tri thức," ông nói.
Tác động của tình hình kinh tế và chính trị
Restrepo và các cộng sự nhấn mạnh các sự kiện kinh tế quan trọng đã tác động đến kết quả nghiên cứu hóa học của Mỹ và Trung Quốc theo những cách khác nhau.
Chẳng hạn, cuộc khủng hoảng tài chính năm 2008 đánh dấu thời điểm đóng góp của Mỹ vào không gian hóa học bắt đầu giảm, trong khi Trung Quốc gần như không bị ảnh hưởng.
Tuy nhiên, đại dịch COVID-19 khiến đóng góp của Trung Quốc có nhiều biến động. Tình trạng này dường như không xảy ra ở Mỹ, nơi không áp dụng các lệnh phong tỏa nghiêm ngặt như Trung Quốc - Restrepo lý giải. Ông nhận xét các quyết định của chính phủ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát triển của ngành hóa học và khoa học nói chung, vốn rất nhạy cảm với bối cảnh kinh tế và chính trị.
Theo Restrepo, "Sáng kiến Trung Quốc" do chính quyền Trump khởi xướng năm 2018 nhằm kiểm soát các rủi ro phát sinh từ hợp tác học thuật với Trung Quốc, từng tạo ra luồng dư luận cho rằng các nhà khoa học Trung Quốc phụ thuộc vào giới nghiên cứu Mỹ. Tuy nhiên, dữ liệu thực tế chứng minh điều ngược lại. Hơn 90% các phát hiện hóa chất và phản ứng mới của Trung Quốc diễn ra độc lập, không cần hợp tác với bất kỳ quốc gia nào.
Trong khi đó, chưa đến 80% đóng góp của Mỹ vào không gian hóa học đến từ các nghiên cứu độc lập, giảm so với mức 95% vào năm 1996. Mỹ ngày càng tăng cường hợp tác quốc tế - đặc biệt là với Trung Quốc.
"Về vấn đề này, tôi không xem đây là cuộc chơi nơi bên này thắng thì bên kia thua," Caroline Wagner nói. "Với cách làm khoa học cởi mở như hiện nay, Trung Quốc đang đóng góp vào kho tàng tri thức chung, và tất cả chúng ta đều hưởng lợi từ điều đó".
Theo bà, việc mất đi vị thế thống trị trong nghiên cứu hóa học có thể kích thích tinh thần cạnh tranh của người Mỹ. "Nếu Trung Quốc là nơi quy tụ những người tài giỏi, chúng ta nên hợp tác với họ. Nhưng điều đó không phải lúc nào cũng khả thi do yếu tố địa chính trị," bà nói.
Nghiên cứu của nhóm Restrepo đã được công bố trên tạp chí Quantitative Science Studies vào tháng 3/2026.
Quốc Hùng tổng hợp
---
Tài liệu tham khảo:
China dominates the discovery of new chemicals and reactions. Chemistry World. https://www.chemistryworld.com/news/china-dominates-the-discovery-of-new-chemicals-and-reactions/4023280.article
Global Shifts in the Geopolitics of Chemical Discovery: China’s Rise and the Decline of US Influence. MIT Press Direct. https://direct.mit.edu/qss/article/doi/10.1162/QSS.a.471/135818/Global-Shifts-in-the-Geopolitics-of-Chemical