中華人民共和国の科学技術
中国互連網絡信息中心によると、2011年11月時点で中国には人口の37.7%にあたる5.05億人のインターネットユーザーがいる。微博ユーザーの数は過去6ヶ月間の間に1億人以上増加して総利用者数が3億人を超えた。2011年、世界のインターネットユーザーの23%が中国人であり、これは他の国家の2倍以上を占めている。2012年、中国は2015年までに電子商取引の中国市場を現在の2倍として世界最大の市場にすることを目標としている。
2012年、中国の携帯電話販売台数は一人の人間が複数台の携帯電話を持つようになったことで、実際の利用者数は減少しているにもかかわらず前年より1億台増加して10億台を超えた。3G携帯電話の販売台数は倍増して1.44億台にまで増加した。修理件数は2.84億回へと減少した。
中国のスーパーコンピュータ産業は急速に拡大している。スーパーコンピュータは医薬品の設計、暗号解読、天然資源探索、気候モデル、軍事技術など多くの分野の最先端研究に影響を及ぼしている。2011年、中国は10年前までは1台もなかった世界上位500台のスーパーコンピュータに74台もランクインした。中国は国内から部品を生産する能力を増強中であり、世界初のエクサスケール・スーパーコンピュータを制作する計画を立てている。中国はスーパーコンピュータセンターを設立、スーパーコンピュータ同士を接続することで、より大きく性能の良いスーパーコンピュータを作り出す計画も立てている。天河一号は2010年から2011年にかけ世界最速のスーパーコンピュータの座を得た。その後継機天河二号や神威・太湖之光は連続で世界最速をとり続けている。
中国の半導体産業は政府の助成金が増加しているにもかかわらず、革新的な新設計を生み出すといった分野では多くの問題を抱えている。これには国家の知識不足や近く流行遅れになる技術への地方政府の支援、地理的な分散化、工学的な教養の不足、知的財産権の保護がほとんど行われていないことなどの要素がからんでいるものと思われる。このような現状は直接的な支援、ある地域への集中投資、海外留学生の帰国、海外企業への技術供与要求の増加、中国独自の技術規格、国内市場での独自技術利用要求といった要素よりも市場原理に新たに重きを置くことで変化する可能性がある。
コンピュータ数値制御された工作機械のような高度な工作機械の開発は中国政府の優先事項とされ、支援が行われている。中国は工作機械の生産、消費ともに世界をリードしている。2010年、アメリカ合衆国政府は報告書で、5つの軸となる高度な工作機械の輸出制限は中国や台湾の生産業者の技術能力向上のため無駄になっていると述べている。
珠江デルタのようないくつかの地方で、生産業者は労働者不足、賃金上昇、より高度な教育を受けた若者からの高度な労働への要求といった問題に直面している。このことから、産業ロボットに対する需要が増加している。四大ロボット世界大手の1つクーカを中国企業は買収しており、四大ロボット世界大手の1つABBグループはロボット事業の本社を上海に置いていて、中国は世界最大のロボット市場となっている。
中国では2016年の第13次5カ年計画から人工知能を国家プロジェクトに位置づけ、官民一体で人工知能の研究開発を推進している。
マサチューセッツ工科大学(MIT)のエリック・ブリニョルフソン教授や情報技術イノベーション財団などによれば、天網など国民の監視管理に人工知能を使用している中国ではプライバシー意識の強い欧米と比較して人工知能の研究や新技術の実験をしやすい環境にあるとされている。MITのローレン・R・グレアム教授は莫大な資金力と人権の弾圧を併せ持つ中国が人工知能の開発競争で成功すれば民主的な国家が技術革新に優位という既成概念が変わると述べている。日本でスーパーコンピュータの研究開発を推進している齊藤元章も人工知能の開発において中国がリードする可能性を主張している。
2018年の報道では、世界のディープラーニング用サーバの4分の3は中国が占めているともされる。米国政府によれば、2013年からディープラーニングに関する論文数では中国が米国を超えて世界一となっている。人工知能関連の特許出願件数や資金調達でも中国は米国を凌ぎ、人工知能研究論文数は中国は1位の米国に次ぐ2位とされる。画像認識技術の精度を競う世界的な大会である「ILSVRC」では中国勢が上位を独占している。
中国の囲碁用人工知能「絶芸」は日本最強の囲碁用人工知能であるDeepZenGoや世界トップの囲碁棋士とされる柯潔にも勝利している。
2012年、中国は世界の3分の1以上の衣料を生産しているが、ローテクや労働集約産業は東南アジアや東ヨーロッパのような地域に移り、近年世界におけるシェアを減らしている。
2010年、中外商橋諮詢服務 (The Beijing Axis) 代表のLilian Lucaは、「中国は鉱工技術で世界をリードしている」と述べた。技術的な解決法は当初はローコストの大量生産に集中することだったが、中国国内における環境問題への関心が高まったことを受け、環境にやさしい生産が次第に強調されるようになっている。中国はすでに希土類元素 (レアアース)のような分野では世界をリードしている中国は環境問題を引用して希土類元素の輸出割り当てを課しており、95%が中国で産出されているが、レアアースを使用するハイテクを中国へと技術供与するよう圧力をかけていることで非難されている。
レアアースの発見は初期段階であり、最も易しい段階であると述べる者もいる。精製のような生産における他の段階は中国や日本によって行われており、以前は高いシェアを保っていたアメリカ合衆国はすべての生産者を失い、この分野に関わる科学者や技術者の数の劇的な減少に伴い基礎技術能力の多くが失われている。
2012年の研究で、中国がナノテクノロジー分野の論文に占める割合が2000年の10%以下から2009年に25%にまで増大し、アメリカ合衆国を抜いて第一位になっていることがわかった。しかし、中国は上位3つの学術雑誌のや論文引用指数ではまだ影響力があるとはいえないが、次第に影響力のある学術雑誌での発表のシェアを増やしている。中国は特許数で世界第二位に浮上した。国家規格や監督機関が設置されている。
KPMGは2010年に、中国の化学工業製品の生産量は2015年までに世界最大となると予想した。中国政府は石油やガスなどの原料を除き、石油化学製品やプラスチックを自給できるよう目標を定めている。 中国の化学工業はより高度な技術を使用した高い価値を持つ製品を生み出すため、研究開発に力を入れるようになっている。また、環境に配慮した再生可能エネルギー技術などの研究開発も行われている。
耕作地や水が不足しており、これは新技術のみが中国の農業の作物量が増加させることができることを意味する。元中国共産党総書記の江沢民は「農業科学技術の新たな革命」を呼びかけた。民衆の関心が広まると、遺伝子組み換え作物に関する制限や規定が導入もしくは言及されるようになった。中国は国内の家畜の急速な遺伝子改良を進めるため大量の海外の家畜の精液や胎児と同様に海外の家畜動物を100万匹単位で購入している。農薬の使用の増加などのより高度な農業方法は中国産食品の安全性に関わる問題となっている。
2008年、中国の漁業は世界の漁獲高の34%を上げている。中国の養殖業は捕獲による漁獲高の2倍以上となる世界の養殖量の62.3%を上げている。養殖量の急激な増加はコイの養殖などの中国人による研究に依存している。
モニター・グループは2010年の報告書で、中国は10年以内に生命科学分野の発見や技術革新で世界をリードする存在になるだろうと予測した。知性の遺伝的要因に関する研究のような分野では中国は他国に引けをとらない。北京基因組研究所は世界最大のDNAシークエンシング施設を持つとされている。
幹細胞研究とその取扱は中国への医療観光を行うのと同様、実験的でしばしば実証がなされていない中国の治療を受けるため、研究の実験台となることを問題としない中国の文化において問題とみなされることはない。2012年、他の国へ未来の治療の売り込みを行うことが認可されたため、中国の遺伝子産業は発展の一途をたどっている。より一般的には、中国は再生医学や遺伝子治療のような分野を含む再生医療において世界をリードするようになることを目標としている。
中国は2011年に生物工学 (バイオテクノロジー) は科学技術研究費において優先されるべき分野であると述べた。生物工学は中国の環境保護、栄養、健康管理、医学と同様、経済発展に寄与するために利用されるだろう。中国政府は2011年から2015年にかけて生物工学分野で100万人の雇用が生み出されることを期待している。
2015年にはCRISPRを用いて世界初のヒト受精卵の遺伝子操作が中国で行われ、国際的な物議を醸した。同年10月に世界初のゲノム編集の人体応用となる臨床試験、2017年3月には世界初の正常なヒト受精卵へのゲノム編集も中国で行われた。中国では第13次5カ年計画でゲノム編集を政府が国家戦略と位置付けた2016年からゲノム編集の実施が相次いで2018年時点で中国では86人の遺伝子がCRISPR/Cas9によって改変されているとされ、同年11月には中国人科学者の賀建奎が世界初のデザイナーベビー「露露と娜娜(ルルとナナ)」をゲノム編集で誕生させたと発表して中国当局の調査で事実と認定され、中国政府には賀に資金援助したとする疑惑も持ち上がり、さらに賀は同様の遺伝子操作が脳機能と認知能力の強化をもたらしたとする動物実験に言及していたことから人間強化の一種である知能増幅を行った可能性も懸念され、日本医師会や日本医学会など日本や各国の学会もこの行為を非難し、同年12月に世界保健機関(WHO)はゲノム編集の国際基準作成を目指してゲノム編集の問題点を検証する専門委員会を設置することを発表するなど世界的な波紋を呼んだ。
2018年1月、中国科学院は体細胞核移植を用いた世界初の霊長類(カニクイザル)のクローン「中中と華華」を米科学誌セルで発表し、2019年1月には同研究チームは新薬開発などでの動物実験を目的に世界で初めてゲノム編集されたサルのクローンを発表した。
メリルリンチは2011年に、中国は2013年に世界第二位の医薬品市場となり、2020年には世界最大の市場となるであろうと予想した。エフ・ホフマン・ラ・ロシュの主任研究員は2012年に、数年前は多くの中国の生命科学分野の科学者は中国を離れて海外で研究しなければならなかったが、現在では彼らの多くが実験室、投資、政府支援など、西洋よりも環境の良い母国へ帰国していると述べた。偽造医薬品は新薬開発に関する問題と同様数々の不祥事の原因となっており、政府はたびたび法規制とその執行を繰り返している。
プライスウォーターハウスクーパースは2011年の報告書で「10年前、中国は医療技術分野でほとんど業績を上げていなかったが、その能力は急速に増大してきた。中国は2020年までにヨーロッパよりもこの分野で重要視されることになるだろう」と述べた。
急速な工業化は多くの環境問題や中国の大気汚染を生み出した。これらの問題に対する回答の一つが世界最大規模の高速鉄道網や低燃費技術のような高度な技術の推進である。。中国は急速に廃水処理システムや発電所排出量削減システムの拡大を行なっている。中華人民共和国の水源危機により、中国は海水淡水化技術の向上に取り組んでおり、独自の施設を建設する計画を立てている。幾つかの都市は大規模な節水や再利用プログラムを導入している。
中国では急速に工業化に伴う消費電力の増大が進み、この観点から発電に関する研究発表は増加している。
石炭は近い将来最重要の発電燃料になると予測されており、中国は精炭技術において世界をリードしていると見られている。2009年、中国は再生可能エネルギー技術において世界最大の投資国となった。中国では、原子炉の製作や設計で完全な自立を待望し、原子力関連分野の急速な拡大が計画されており、国際企業による技術供与もまた推進されている。CPR1000やAP1000高度加圧水型原子炉は近い将来主流技術となる。さらに、ペブルベッド炉のような超高温原子炉は優先研究事項である。高速中性子炉はこの半世紀の主流技術とみなされている。
2012年に中国は3億個のスマートメーターを2016年までに導入し、送電分野で世界をリードするため、今後5年間にスマートグリッド技術へ1000億ドルを投入することを決定した。中国の超高電圧送電は送電のロスを減らすために導入されることになっている。
交通網の整備は急速に進んでいる。中華人民共和国の高速道路は2011年にアメリカ合衆国の高速道路の全長を超えたと見積もられた。多くの中国の都市では中国の地下鉄が開通もしくは建設が計画されている。
BBCは中華人民共和国の高速鉄道を扱った2011年の記事の中で、2005年当時中国は高速鉄道を所有していなかったと記した。2010年、中国国内の高速鉄道の数はヨーロッパを超え、2012年に世界最多の車両数になると予測されている。中国は中国国内の高速鉄道事業へ参入を求める海外企業は技術供与を要求している。10,000人の中国人技術者と科学者は3年間で中国の高速鉄道の最高速度を上げることに成功した。現在、中国は他国へ自国で製造した高速鉄道を輸出している。高速鉄道網は疑問符がつく国家大規模プロジェクトとして批判されている。国家の誇りや技術力向上を目的として行われた事業であるが、汚職、工事品質の低さ、安全性の問題、乗車券の値段が高いためにもたらされた使用率の低さといった問題が噴出した。
中国の自動車産業はモータービークル生産量において世界最大である。しかし、中国国内の自動車会社は世界市場で苦戦を強いられており、電動輸送機器市場の増大はこの苦境を救う方法と考えられている。2010年、中国は海外の電動輸送機器企業に対し、中国市場で販売を行うためには中国の自動車メーカーと合弁事業を行い、技術開示を行わなければならないとする、物議を醸す法案を成立させた。世界銀行の2011年の報告書によると、中国は電動輸送機器分野で世界をリードしている。
中国政府は航空宇宙産業において海外企業に大規模旅客機の製造を頼る現状から脱却するため、COMACを開発している。将来的にはCOMAC C919は完全な中国産の航空機とすることを目指している。
2009年から2010年にかけて、中国は世界最大の造船国となったが、韓国が2011年により高度な技術によりその座を奪回した。中国の造船技術は進化しており、競争力も年を経るごとに高まっている。
中国のアニメーション産業と3DCGI技術のような最新技術への挑戦は中国政府により支援が行われており、最新の国家計画に組み入れられている。これは一説には、中国のソフト・パワー向上のためと言われている。同様の技術はハリウッドで使用されており、多くのポストプロダクションが中国に外部委託されている。大衆の支持よりも国家の支援を受けることを目的とした製作、政府による検閲、海外の視聴者に配慮しない中国の文化に基づいたストーリー構成といった要素により、独自のアニメーション製作やその成功には障害がある状況となっている。中国の企業とジョイントベンチャーを行うドリームワークス・アニメーションは上海にスタジオを開設しそのスタジオは本社よりも規模の大きいものとなっている。これは今後10年間で世界最大の映画・娯楽市場となることが予想されている中国で、海外映画に対する厳しい割り当て制限を回避するため行ったとも言われる。ウォルト・ディズニー・カンパニーもまた中国アニメーション産業へ参入するため中国企業と提携を行なっている。中国企業はデジタルドメインやフレームストアといった有名なスタジオを買収してVFXの技術を向上させている。
中国電影科学技術研究所 (中国电影科学技术研究所) と中国電影集団公司が立ち上げられ、2012年にDMAX 活動写真の映画規格を関連技術とともに商業使用へと踏み切った。これはIMAXと競合する技術とされており、同時に中国の独自技術を用いた映写技術の基礎になるものとされている。
国家海洋局極地考察弁公室 は極地に関する中国の科学プログラムを統括している。
中国の極地探査、特に南極大陸の探査は急速に進化しており、現在3つの南極探査基地とスヴァールバル諸島にある北極探査基地を保有している。
中国は深海採鉱のような将来の応用を見据え、潜水艇の蛟竜号などによる深海探査開発も行なっている。
中国の宇宙開発は国家の威信をかけた重大案件である。1970年、中国初の人工衛星と成る東方紅1号が打ち上げられた。2003年、中国は神舟5号による楊利偉の宇宙飛行をもって、有人宇宙飛行に自力で成功した世界で三番目の国となった。2008年、中国は神舟7号のミッションに宇宙遊泳を組み込んだ。2011年、2020年頃完成予定の中国の宇宙ステーション建設の第一段階として天宮1号が打ち上げられた。現在進行中の嫦娥計画には月面ローバーを搭載した嫦娥3号の打ち上げや2020年代に行われる予定の月面着陸計画などが含まれている。計画から得られた経験は火星探査や金星探査のような未来のプログラムに利用される。
中国は2012年、海外利用者向けに5つの商用人工衛星を打ち上げる予定であり、2015年までに商用人工衛星打ち上げ市場の15%と人工衛星輸出市場の10%のシェアを獲得することを目標としている。中国は2011年にロシアに次ぐ合計19基のロケットを打ち上げた。
2016年に完成予定の500メートル球面電波望遠鏡は世界最大の電波望遠鏡となる予定である。
中国の新軍事技術のひとつの例は対艦弾道ミサイルのDF-21Dであり、これはアメリカ合衆国の海軍戦略に対し即座かつ大きな変更をもたらした。中国は衛星攻撃兵器を開発中であり、2020年までに全地球測位システムとしての北斗衛星導航系統を完成させる計画を立てている。他にも、弾道弾迎撃ミサイル開発、第5世代ジェット戦闘機のJ-20、そしておそらく電磁パルス兵器が新技術として挙げられる。2011年の報告によると、中国の偵察衛星は幾つかの分野でアメリカ合衆国の偵察衛星とほぼ同等の能力を持っている。この能力は10年前にはまったく実装されていなかったものである。国防費の増大にもかかわらず、中国の軍用兵器輸入の割合は急速に減っている。これは一部には軍用兵器の独自開発能力向上を反映していると考えられる。中国は空母建造計画や071型揚陸艦などの開発と同様に、戦力投射能力開発も行なっている。
幾つかの非公式な試算によると、政府の研究開発費の15~28%が軍事研究に割かれているとされている。中華人民共和国国防部の装備はほぼすべて国家が保有しているが、軍用装備の生産は限られた競争のもと民間組織でも行われており、国防特許精度は革新的な企業や個人に大きな裁量を認めるよう改良されている。組織構成では民間人をまったく入れない一方で民間企業との共同運営は増加しており、国が支援する民間研究は時にデュアルユースな研究となる。中国のジェットエンジンは問題領域を抱えており、中国がまだ海外企業からの輸入に大きく依存しているとの懸念を引き起こしている。ひとつの仮説として、ソビエト連邦方式の研究や生産ラインの断片を多くの孤立したユニットに残したままになっており、これらのユニットが全体の標準化、統合、質の制御といった点で問題を引き起こしていることが考えられる。問題部分に関する虚偽報告などの多くの問題よりもたらされる無駄な作業や努力、非生産的な競争がこれらの問題により引き起こされる。高精度ジェットエンジンは蓄積された質の問題に特に敏感である。