Πέντε χώρες έχουν σαφή αντίκτυπο στην τελευταία έρευνα επιστήμης υλικών

Η επιστήμη των υλικών είναι ένας τομέας που σημειώνει έντονη ανάπτυξη στον Δείκτη Φύσης. Από το 2019 έως το 2023, σημειώθηκε αύξηση 25% στον αριθμό των άρθρων στη βάση δεδομένων που σχετίζονται με το θέμα και πέρυσι αυτές οι εργασίες αντιπροσώπευαν το 27,2% του συνόλου των ερευνών στα περιοδικά της. Όσον αφορά τις χώρες που δημοσιεύουν αυτήν την έρευνα, η Κίνα αντιπροσωπεύει τώρα περίπου το ήμισυ της παγκόσμιας παραγωγής. Αλλά άλλα ασιατικά έθνη, και μερικά εκτός της περιοχής επίσης, συνεισφέρουν σημαντικά. Εδώ, εστιάζουμε σε πέντε χώρες των οποίων η παραγωγή υλικών-επιστήμης κατά την περίοδο είναι αξιοσημείωτη για διάφορους λόγους. Η Νότια Κορέα διατηρεί σταθερά μια θέση στην πρώτη πεντάδα αυξάνοντας το Μερίδιό της, η Ινδία είναι μια ταχέως αναδυόμενη δύναμη στον τομέα, η Σιγκαπούρη ξεχωρίζει ως βασική τοποθεσία παρά το μέγεθός της, και δύο ευρωπαϊκά έθνη — η Ιταλία και η Δανία — φαίνεται να αντισταθμίζουν την τάση για τις δυτικές χώρες που χάνουν μερίδιο.

Νότια Κορέα

Πληθυσμός (2023): 51,71 εκατ

Κατά κεφαλήν ΑΕΠ (2022): 32.395 $ ΗΠΑ

Ερευνητές (ισοδύναμο πλήρους απασχόλησης) ανά εκατομμύριο κατοίκους (2021): 9.081,9

Κατάταξη επιστήμης υλικών στον δείκτη φύσης: 5

Η Νότια Κορέα είναι ένας σημαντικός παίκτης στην επιστήμη των υλικών και κατατάσσεται στην πέμπτη θέση κατά Μερίδιο στον τομέα κάθε χρόνο από το 2019 έως το 2023. Ο τομέας αποτελεί σαφή προτεραιότητα για τη χώρα, όπως αντικατοπτρίζεται από την αναλογία του μεριδίου επιστήμης των υλικών σε σχέση με τη συνολική φύση της Δείκτης παραγωγής (49,7%), ποσοστό που είναι υψηλότερο από την Κίνα (45,7%) και περισσότερο από τρεις φορές υψηλότερο από αυτό των Ηνωμένων Πολιτειών (15,4%).

Η ποιότητα της παραγωγής της στον τομέα της επιστήμης των υλικών φαίνεται από ερευνητές με έδρα τη Νότια Κορέα που συνέγραψαν την πιο δημοφιλή εργασία του Nature Index στο πεδίο το 2023. Οι επιστήμονες, κυρίως από το Εθνικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ulsan, ανέπτυξαν ένα ηλιακό κύτταρο περοβσκίτη με πιστοποιημένη απόδοση μετατροπής ισχύος 25,7%. Το άρθρο¹που δημοσιεύτηκε στο Φύσηείχε αναφερθεί 972 φορές κατά τη στιγμή της ανάλυσης δεδομένων του Nature Index.

Η χώρα δαπανά πολύ στην έρευνα και την ανάπτυξη (Ε&Α) και έχει κορυφαίους παγκοσμίως αριθμούς ερευνητών σε σχέση με το μέγεθος του πληθυσμού της, σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία της πολιτιστικής οργάνωσης των Ηνωμένων Εθνών UNESCO. Αλλά με ένα ποσοστό γεννήσεων που είναι επίσης το χαμηλότερο στον κόσμο και μειώνεται ο αριθμός των φοιτητών που πηγαίνουν στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, η Νότια Κορέα έχει προκλήσεις να ξεπεράσει για να παραμείνει παγκόσμιος ηγέτης στην επιστήμη.

Ινδία

Πληθυσμός (2023): 1,43 δισ

Κατά κεφαλήν ΑΕΠ (2022): 2.366 $ ΗΠΑ

Ερευνητές (ισοδύναμο πλήρους απασχόλησης) ανά εκατομμύριο κατοίκους (2020): 260,4

Κατάταξη επιστήμης υλικών στον δείκτη φύσης: 7

Η κατάταξη της Ινδίας στην επιστήμη των υλικών στον Δείκτη Φύσης ανεβαίνει σταθερά, ανεβαίνοντας έξι θέσεις από το 2019 έως το 2023 με το Μερίδιό της να αυξάνεται κατά 70% σε αυτή τη χρονική περίοδο, από 234,11 το 2019 σε 397,64 το 2023. Αύξηση από 2 έως 202 τοις εκατό, μεταξύ 202 τοις εκατό στο Share ήταν 33%, υψηλότερο από αυτό της Κίνας (22%), αν και αυτά τα στοιχεία αντιπροσωπεύουν αυξήσεις στο Μερίδιο 97,85 για την Ινδία και 1.879,29 για την Κίνα.

Η Ινδία έχει επίσης τον χαμηλότερο αριθμό άρθρων μεταξύ των δέκα κορυφαίων χωρών στην επιστήμη των υλικών. Αυτό δείχνει ότι οι επιστήμονες από την Ινδία συνεργάζονται, κατά μέσο όρο, λιγότερο με ερευνητές σε άλλες χώρες σε επιστημονικά έγγραφα υλικών που παρακολουθούνται από το Nature Index, κάτι που θα μπορούσε να είναι ένας τομέας προς βελτίωση τα επόμενα χρόνια. Η Ινδία δεν συμμετείχε σε κανένα από τα δέκα κορυφαία ζεύγη χωρών στην επιστήμη των υλικών με βάση τη βαθμολογία διμερούς συνεργασίας (CS), σε αντίθεση με την Κίνα που εμφανίζεται σε επτά από αυτές.

Δεδομένου του μεγάλου πληθυσμού της και της δέσμευσής της στην επιστήμη των υλικών ως τομέα προτεραιότητας (το μερίδιο της επιστήμης των υλικών σε σχέση με το συνολικό μερίδιο είναι 26,6%), η Ινδία έχει τεράστιες δυνατότητες να αναρριχηθεί περαιτέρω στην κατάταξη. Αλλά ίσως χρειαστεί να διασφαλίσει ότι επενδύει στη διατήρηση εγχώριων ταλέντων προτού μετακομίσει σε άλλες χώρες. Αν και η ινδική κυβέρνηση έχει προσελκύσει φοιτητές επιστήμης και τεχνολογίας χρησιμοποιώντας μεγάλο αριθμό υποτροφιών και υποτροφιών, οι ερευνητικές δαπάνες της χώρας (από κυβερνητικές και μη κυβερνητικές πηγές) ως ποσοστό του ΑΕΠ (0,64% το 2020-21) είναι πολύ χαμηλότερες από τη μεγάλη έρευνα συστήματα όπως η Κίνα (2,56% το 2022) και οι Ηνωμένες Πολιτείες (3,59% το 2022). Ένας τρόπος για να ενισχυθεί αυτό το ποσοστό θα είναι η αύξηση των ιδιωτικών επενδύσεων, οι οποίες στο 40% περίπου των συνολικών δαπανών για έρευνα είναι ένα σχετικά χαμηλό ποσοστό για τα διεθνή πρότυπα.

Σιγκαπούρη

Πληθυσμός (2023): 5,92 εκατ

Κατά κεφαλήν ΑΕΠ (2022): 88.429 $ ΗΠΑ

Ερευνητές (ισοδύναμο πλήρους απασχόλησης) ανά εκατομμύριο κατοίκους (2021): 7.425,8

Κατάταξη επιστήμης υλικών στον δείκτη φύσης: 10

Η Σιγκαπούρη είναι μια χώρα που έχει πολύ υψηλή συγκέντρωση στην επιστήμη των υλικών: μεταξύ των κορυφαίων 20 εθνών, έχει το δεύτερο υψηλότερο ποσοστό για παραγωγή επιστήμης υλικών ως ποσοστό της συνολικής παραγωγής σε περιοδικά Nature Index (48,6%). Παρόλο που η πόλη-κράτος είναι η μικρότερη χώρα στη νοτιοανατολική Ασία ως προς την επιφάνεια, η ερευνητική της συνεργασία με την Κίνα στο θέμα είναι η δεύτερη ισχυρότερη στον κόσμο με βαθμολογία διμερούς συνεργασίας (CS) 400,2. ουσιαστικά σημαίνει ότι η συνεργασία παρήγαγε 400 έγγραφα Nature Index μαζί. Η συμβολή της Σιγκαπούρης σε αυτή τη συνεργασία δεν ήταν καθόλου μικρή: αντιπροσώπευε περίπου το ένα τρίτο του CS που παρήγαγε το ζευγάρι. Η κορυφαία διεθνής θεσμική συνεργασία στην επιστήμη των υλικών που αφορούσε τη Σιγκαπούρη το 2023 ήταν μεταξύ του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης (NUS) και του Πανεπιστημίου Tianjin της Κίνας, με CS 43,04. Το NUS ήταν επίσης το τρίτο υψηλότερο μη κινεζικό ακαδημαϊκό ίδρυμα για την επιστήμη των υλικών στον κόσμο από το Share, μετά το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης και το Πανεπιστήμιο του Τόκιο

Η σημασία της συνεργασίας Σιγκαπούρης-Κίνας μπορεί να αντανακλά τη συνεχή δέσμευση του κράτους της πόλης με την παγκόσμια στρατηγική ανάπτυξης υποδομών της Κίνας, την Πρωτοβουλία Belt and Road (BRI). Μια προηγούμενη ανάλυση του Nature Index έδειξε τη Σιγκαπούρη ως τον ισχυρότερο εταίρο BRI της Κίνας. Ωστόσο, οι συγκεκριμένες τάσεις της χώρας στον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές αυτοπροσδιορίζονται στα χαρτιά μπορεί να σημαίνουν υψηλές βαθμολογίες διεθνούς συνεργασίας μεταξύ της Κίνας και χωρών όπως η Σιγκαπούρη μπορεί εν μέρει να αποτελούνται από Κινέζους ερευνητές που συνεργάζονται με Κινέζους ερευνητές.

Ιταλία

Πληθυσμός (2023): 58,76 εκατ

Κατά κεφαλήν ΑΕΠ (2022): 35.069 $ ΗΠΑ

Ερευνητές (ισοδύναμο πλήρους απασχόλησης) ανά εκατομμύριο κατοίκους (2021): 2.677,8

Κατάταξη επιστήμης υλικών στον δείκτη φύσης: 14

Η Ιταλία έχει σταθερές επιδόσεις στην κατάταξη για την επιστήμη των υλικών, καταλαμβάνοντας τη 14η θέση τα τελευταία τρία χρόνια, μια βελτίωση από το 2019 και το 2020. Το μερίδιο της 217,13 ήταν χαμηλότερο από τη Σιγκαπούρη (263,89) και τη Νότια Κορέα (810,22), αλλά ήταν η κορυφή -κατάταξη ευρωπαϊκής χώρας για αλλαγή Μεριδίου από το 2019 στο 2023, με α Αύξηση 13,5% σε όλη την περίοδο

Η σχετικά ισχυρή απόδοσή του στον τομέα μπορεί να αντικατοπτρίζει μια ιεράρχηση της φυσικής επιστήμης γενικότερα: κατετάγη όγδοη παγκοσμίως για το θέμα με Μερίδιο 634,19 στους πίνακες Nature Index 2024 Research Leaders, μπροστά από την Ελβετία, την Ινδία και τον Καναδά. Σε όλα τα θέματα, ωστόσο, η Ιταλία κατατάσσεται στην 11η θέση στον κόσμο —κάτω από αυτές τις τρεις χώρες— με Μερίδιο 1313,44.

Σύμφωνα με στοιχεία από μια έρευνα του 2021 που χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή – Mobility Patterns and Career Paths of EU Researchers – ερευνητές και διδακτορικοί φοιτητές από την Ιταλία μετακινούνται μεταξύ χωρών πολύ περισσότερο από τον μέσο όρο της Ευρωπαϊκής Ένωσης, για να αναζητήσουν καλύτερες συνθήκες εργασίας και αμοιβής και να προχωρήσουν την καριέρα τους στο εξωτερικό. Η διατήρηση ταλέντων, επομένως, είναι κάτι που η Ιταλία μπορεί να χρειαστεί να εξετάσει εάν θέλει να γίνει μία από τις κορυφαίες χώρες στην επιστήμη των υλικών.

Δανία

Πληθυσμός (2023): 5,95 εκατ

Κατά κεφαλήν ΑΕΠ (2022): 67.790 $ ΗΠΑ

Ερευνητές (ισοδύναμο πλήρους απασχόλησης) ανά εκατομμύριο κατοίκους (2021): 7.707,7

Κατάταξη επιστήμης υλικών στον δείκτη φύσης: 22

Η Δανία έχει δει μια σταθερή αύξηση στο Μερίδιό της στην επιστήμη των υλικών κατά τη διάρκεια των πέντε ετών της τελευταίας ανάλυσης του Nature Index (2019 έως 2023) με αύξηση 15% σε όλη την περίοδο. Ωστόσο, όσον αφορά την κατάταξη, έπεσε δύο θέσεις από το 2022 έως το 2023 και ίσως χρειαστεί να κάνει περισσότερα για να μπει στις 20 κορυφαίες χώρες, δεδομένης της σχετικά μικρής παραγωγής της. Υπάρχουν επίσης πολύ μεγαλύτερες χώρες με μεγάλες αυξήσεις στο Μερίδιο: την ίδια περίοδο η Ινδία σημείωσε αύξηση της παραγωγής της κατά 70%, ενώ η Κίνα αυξήθηκε κατά 85%.

Ωστόσο, υπάρχουν ενδείξεις ότι η Δανία ξεπερνά το βάρος της στον αγρό: η ομαλοποίηση του μεριδίου της για τον πληθυσμό της δίνει υψηλότερο ποσοστό ανά εκατομμύριο ανθρώπους από τις Ηνωμένες Πολιτείες, το Ηνωμένο Βασίλειο ή τη Γερμανία. Η Δανία είναι μια χώρα που επιθυμεί να είναι ηγέτης της πράσινης μετάβασης και των νέων τεχνολογιών που συνδέονται με αυτό, χρησιμοποιώντας συχνά τα φυσικά πλεονεκτήματά της, όπως συνδέσεις με βιομηχανίες που σχετίζονται με τη θάλασσα. Το 2023, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Aarhus έδειξαν ότι οι προσεγγίσεις χημικής ανακύκλωσης για θερμοσκληρυνόμενες εποξειδικές ρητίνες και σύνθετα υλικά ήταν εφικτές². Αυτά τα υλικά βρίσκονται στα κελύφη των πτερυγίων των ανεμογεννητριών και αυτή η νέα προσέγγιση θα μπορούσε να οδηγήσει σε μείωση του αριθμού των πτερυγίων ανεμογεννητριών που αποστέλλονται σε χώρους υγειονομικής ταφής.