Giây phút khiến nữ Giáo sư Mỹ sững sờ bất chợt dừng lại - chính những tạp chí từng tràn ngập tên tuổi từ các trường đại học Mỹ và phòng thí nghiệm NASA giờ đã bắt đầu công bố những khám phá từ Bắc Kinh, Vũ Hán và Thượng Hải. Sau khi xem lại loạt bài nghiên cứu. Khi lướt qua tên các tác giả, bà bất chợt dừng lại trong lúc Giáo sư Debra Laefer ngồi tại bàn làm việc ở Brooklyn (Mỹ).
Trung Quốc bứt tốc
Theo tờ SCMP (Hồng Kông - Trung Quốc), năm 2015, Giáo sư Debra Laefer, công tác tại Đại học New York (Mỹ), ngồi tại bàn làm việc ở Brooklyn, xem lại loạt bài nghiên cứu về cảm biến từ xa. Khi lướt qua tên các tác giả, bà bất chợt dừng lại - chính những tạp chí từng tràn ngập tên tuổi từ các trường đại học Mỹ và phòng thí nghiệm NASA giờ đã bắt đầu công bố những khám phá từ Bắc Kinh, Vũ Hán và Thượng Hải.
Trong vài năm tiếp theo, lượng nước nhỏ giọt tăng lên thành một làn sóng – rồi thành một cơn sóng thần.
Trở lại những năm 1990, Mỹ thống trị lĩnh vực cảm biến từ xa giống như Thung lũng Silicon thống trị phần mềm ngày nay – tạo ra gần 90% tổng số nghiên cứu trong lĩnh vực này, trong khi các bài báo từ Trung Quốc hầu như không tồn tại.
Nhưng đến năm 2023, Trung Quốc chiếm gần một nửa tổng số bài báo về cảm biến từ xa được xuất bản trên toàn cầu, trong khi thị phần của Mỹ đã giảm xuống dưới 10%.
Theo bà Laefer, sự thay đổi này đại diện cho một trong những thay đổi quan trọng nhất gần đây trong vị thế dẫn đầu công nghệ toàn cầu. Bà đã công bố những phát hiện của mình trên tạp chí Geomatics vào ngày 12/9.
Công nghệ viễn thám là khoa học thu thập thông tin từ xa thông qua các kỹ thuật như quét laser, chụp ảnh và chụp ảnh siêu phổ từ các nền tảng mặt đất, trên không và thậm chí cả không gian. Nó hỗ trợ một loạt các ứng dụng quan trọng, từ lái xe tự hành đến giám sát khí hậu và an ninh quốc gia.
Một nghiên cứu đã tiết lộ rằng từ con số gần như bằng không vào những năm 1990, tỷ lệ các bài báo về cảm biến từ xa được xuất bản trên toàn cầu của Trung Quốc đã tăng vọt lên 47% vào năm 2023 trong khi Mỹ có xu hướng ngược lại. Ảnh: Shutterstock
Laefer cho biết trong một cuộc phỏng vấn: “Tôi bắt đầu làm việc trong lĩnh vực cảm biến từ xa vào năm 2002 và đây đã trở thành lĩnh vực nghiên cứu chính của tôi kể từ năm 2006”.
Khoảng 10 năm trước, bà bắt đầu nhận thấy ngày càng nhiều bài báo từ Trung Quốc – cả những nghiên cứu đã công bố lẫn những nghiên cứu mà bà được yêu cầu đánh giá.
“Sau vài năm, tôi tự hỏi liệu điều này chỉ mình tôi thấy, hay nó là một phần của một xu hướng lớn hơn. Điều đó đã thôi thúc tôi nghiên cứu các xu hướng xuất bản trong lĩnh vực này”, cô nói.
Nhóm của Laefer đã phân tích những thay đổi về số lượng bài báo nghiên cứu trong lĩnh vực cảm biến từ xa ở cấp quốc gia, biên soạn số liệu thống kê về hơn 126.000 bài báo khoa học từ 72 tạp chí được xuất bản trên toàn cầu từ năm 1961 đến năm 2023.
Bà phát hiện rằng trước năm 1990, sản lượng bài báo trong lĩnh vực này của Trung Quốc gần như bằng 0. Đến năm 2000, thị phần toàn cầu của nước này chỉ đạt 4%, ngang bằng với Ấn Độ.
Tuy nhiên, con số này đã tăng vọt ngay sau đó khi Trung Quốc dẫn đầu nghiên cứu cảm biến từ xa với 47% các bài báo toàn cầu vào năm 2023, trong khi thị phần của Mỹ giảm từ 88% vào những năm 1990 xuống chỉ còn 9%.
Mỹ hụt hơi
Thành tích của các quốc gia khác cũng khác nhau. Trong 50 năm qua, Đức vẫn nằm trong top 10 và hiện đang đứng thứ tư sau Ấn Độ. Cả Tây Ban Nha và Úc hiện cũng nằm trong top 10.
Một phát hiện quan trọng trong nghiên cứu này có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng cạnh tranh quốc tế là mối tương quan tích cực mạnh mẽ giữa mức tài trợ nghiên cứu và kết quả bài báo.
Dữ liệu từ các bài báo về cảm biến từ xa được công bố từ năm 2021 đến năm 2023 cho thấy sự chênh lệch đáng kể: các dự án do Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc tài trợ chiếm hơn 53% sản lượng, so với 5% do các tổ chức Hoa Kỳ tài trợ.
Phân tích của nghiên cứu về 10 tổ chức nghiên cứu toàn cầu hàng đầu tài trợ cho lĩnh vực cảm biến từ xa từ năm 2011 đến năm 2020 cho thấy các tổ chức của Trung Quốc nắm giữ sáu vị trí hàng đầu.
Mỹ chỉ có hai tổ chức trong danh sách - NASA và Quỹ khoa học quốc gia (NSF) - lần lượt ở vị trí thứ bảy và thứ tám, trong khi hai tổ chức châu Âu lọt vào top 10.
Cảm biến từ xa hỗ trợ nhiều ứng dụng quan trọng, từ lái xe tự động đến giám sát khí hậu và an ninh quốc gia. Ảnh: Shutterstock
Vào những năm 1990, NASA đã tài trợ cho một nửa số bài báo nghiên cứu về cảm biến từ xa trên toàn cầu, nhưng kể từ đó đã bị các cơ quan Trung Quốc vượt qua.
NSF không có bộ phận chuyên trách về bản đồ học, tức là thu thập và phân tích dữ liệu địa lý, hay trắc địa học - khoa học đo lường hình dạng và vị trí của Trái Đất. Ngược lại, Trung Quốc có các sáng kiến như chương trình 973 tập trung đầu tư vào nghiên cứu viễn thám.
Dữ liệu bằng sáng chế có trong nghiên cứu cho thấy Trung Quốc hiện chiếm phần lớn bằng sáng chế công nghệ cảm biến từ xa được nộp trên toàn cầu.
Từ năm 2021 đến năm 2023, hơn 43.000 bằng sáng chế có chứa từ khóa "viễn thám" đã được nộp trên toàn thế giới. Trung Quốc chiếm phần lớn trong số đó, một sự đảo ngược đáng kể so với vị thế gần như độc quyền của Mỹ vào đầu thế kỷ.
Theo nghiên cứu của Laefer, các ấn phẩm học thuật về cảm biến từ xa đã tăng trưởng theo cấp số nhân, từ chỉ hơn một chục bài báo mỗi năm vào những năm 1960 lên hơn 13.000 bài mỗi năm vào năm 2023, mức tăng này vượt xa xu hướng xuất bản khoa học nói chung.
Trung Quốc cũng tiếp tục đầu tư vào các công nghệ cảm biến từ xa mới – từ trí tuệ nhân tạo đến máy học và máy tính lượng tử – mang lại trình độ chuyên môn cao hơn.
Theo một bài báo được công bố vào tháng 8 bởi Pan Jianwei, một nhân vật hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ lượng tử của Trung Quốc, Trung Quốc hiện có thể thực hiện các phép đo khoảng cách tuyệt đối trong không gian với độ chính xác ở cấp độ nanomet. Ông viết rằng việc định vị chính xác giờ đây có thể đạt được trong 21 giây với độ chính xác trong phạm vi 82 nm trên khoảng cách 113 km (70 dặm).
Phương pháp này dự kiến sẽ cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho các dự án nghiên cứu không gian có độ chính xác cao quy mô lớn, chẳng hạn như mảng kính viễn vọng không gian và phép đo trọng lực vệ tinh.
Khi được hỏi liệu Mỹ có thể giành lại vị thế hay không, Laefer cho biết: “Vào những năm 1970, Mỹ đã ngừng xây dựng đường hầm, chính phủ Mỹ đã ngừng hỗ trợ nghiên cứu trong lĩnh vực này và hầu như không có sinh viên sau đại học nào nghiên cứu về chủ đề này.
“Hai mươi năm sau, Mỹ có nhu cầu đào hầm lớn nhưng đã mất đi phần lớn chuyên môn bản địa của mình.”
Kết quả là, bà cho biết, hầu hết các đường hầm đều do các công ty châu Âu xây dựng. Gần 30 năm sau, Mỹ đã khôi phục lại phần lớn chuyên môn của mình, nhưng điều này được thực hiện bằng cách để các kỹ sư trẻ người Mỹ làm việc dưới quyền các kỹ sư cao cấp của châu Âu, Laefer lưu ý.
“Mỹ vẫn chưa phục hồi sau tình trạng thiếu hụt ngân sách nghiên cứu của chính phủ trong lĩnh vực này. Do đó, Mỹ khó có thể sớm trở thành quốc gia dẫn đầu về đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực này.”
Laefer cho biết: “Tôi đoán rằng công nghệ cảm biến từ xa ở Mỹ cũng sẽ đi theo hướng tương tự – lấy lại năng lực công nghiệp nhưng không dẫn đến sự đổi mới lớn, trừ khi có sự ưu tiên đáng kể về nguồn tài trợ của chính phủ”.
“Trong môi trường chính trị hiện tại, khi mọi nguồn tài trợ nghiên cứu của chính phủ đều bị cắt giảm mạnh, tôi sẽ rất ngạc nhiên khi thấy một khoản đầu tư lớn vào lĩnh vực cảm biến từ xa hoặc bất kỳ lĩnh vực nào khác.”(Theo SCMP)
