Este artículo es parte de la serie del décimo aniversario de Sixth Tone, Diez años en transición. SHANGHÁI: Treinta metros bajo tierra en las afueras de Shanghái, los ingenieros están encajando pacientemente los componentes de un túnel de más de tres kilómetros de largo en su lugar. En su interior, un acelerador superconductor generará intensos pulsos de rayos X que permitirán a los científicos registrar cómo se mueven y se reorganizan los átomos durante las reacciones químicas. Mantener esos haces estables requiere una precisión extraordinaria. Los ingenieros deben alinear el túnel del acelerador dentro de milímetros a lo largo de toda su longitud, teniendo en cuenta la curvatura de la Tierra y minimizando las vibraciones de los trenes de levitación magnética cercanos. La instalación se conoce como Shanghai High Repetition Rate XFEL and Extreme Light Facility, o SHINE, el primer láser de electrones libres de rayos X duros de China. «Construir un túnel ordinario, puedes avanzar cientos de segmentos al día», dijo Li Xinsheng, un ingeniero senior del proyecto. «Aquí avanzamos alrededor de ocho». Al igual que muchos ingenieros en la industria de la construcción de China, Li comenzó su carrera construyendo carreteras, bienes raíces, fábricas y servicios públicos. Hoy en día, forma parte de un número creciente que aplica esas mismas habilidades en grandes proyectos científicos. Conocidos como instalaciones de ciencia a gran escala, incluyen detectores gigantes de neutrinos, reactores de fusión a veces llamados «soles artificiales» y telescopios de radio masivos. China sigue gastando mucho más en infraestructura tradicional, pero la inversión en instalaciones de investigación y equipos científicos ha crecido mucho más rápido en la última década, incluso mientras el gasto en infraestructura se ha ralentizado. Entre 2015 y 2024, el gasto en activos fijos científicos, incluidos laboratorios, equipos y máquinas, se triplicó, mientras que la inversión en infraestructura tradicional creció menos del 80%. En el pasado, los científicos chinos a menudo se enfocaban en la teoría en campos fronterizos porque el país carecía de los recursos para construir tales instrumentos, dijo Liu Zhi, vicepresidente de la Universidad de ShanghaiTech y director del Centro de Ciencia Transformadora (CTS), que opera SHINE con la Academia China de Ciencias. «A medida que ha crecido la capacidad económica de China, el país ha invertido cada vez más en las herramientas necesarias para explorar esas preguntas directamente», dijo. «Estas instalaciones también pueden ayudar a atraer investigadores y crear núcleos científicos». Hoy en día, se han construido o planificado más de 90 instalaciones de ciencia a gran escala en toda China, formando una red creciente de infraestructura científica que respalda el impulso del país hacia la investigación fronteriza. El pivote Durante años, los proyectos de infraestructura a gran escala fueron una de las formas más rápidas de impulsar el crecimiento económico en China. Autopistas, ferrocarriles y el desarrollo inmobiliario se convirtieron en herramientas clave para los gobiernos locales que buscaban impulsar la producción y la inversión. Ese modelo se aceleró después de la crisis financiera global de 2008, cuando un programa de estímulo de 4 billones de yuanes ($580 mil millones) desencadenó una ola nacional de construcción. Pero para 2016, las autoridades habían comenzado a abordar la sobrecapacidad en la infraestructura tradicional. Ese año, el crecimiento de la inversión se ralentizó al 17.4%, bajando desde más del 42% en 2009. Dos años más tarde, las autoridades lanzaron una limpieza nacional de proyectos de asociaciones público-privadas, intensificaron los controles sobre el endeudamiento de los gobiernos locales y comenzaron a orientar la inversión hacia lo que los funcionarios llamaron «nueva infraestructura». El nuevo enfoque recayó en redes digitales, potencia informática e instalaciones de investigación científica. China lanzó su programa «East Data, West Computing» en 2022 para expandir los centros de datos nacionales, mientras que el número de estaciones base 5G superó los 4.8 millones para 2025, casi siete veces el total de 2020. Al mismo tiempo, el crecimiento en la inversión en infraestructura tradicional se volvió negativo, cayendo un 2.2% interanual, una contracción rara después de décadas de expansión. Las carreteras y los puentes siguen siendo esenciales, dicen los funcionarios, pero los retornos en nuevos proyectos han disminuido. Por lo tanto, el gasto reciente se ha centrado más en cubrir vacíos, incluida la mejora de la infraestructura en regiones menos desarrolladas y fortaleciendo la resistencia ante desastres. El gasto de China en I+D aumentó de 89.6 mil millones de yuanes en 2000 a 3.6 billones de yuanes en 2024. Ajustado por paridad de poder adquisitivo, ese aumento fue el más rápido entre las principales economías. La innovación se convirtió en un objetivo central de desarrollo a principios de la década de 2010. El gasto anual en I+D superó el billón de yuanes en 2012, y el gobierno pronto comenzó a planificar una nueva generación de grandes instalaciones científicas programadas para construirse entre 2016 y 2030. Las autoridades también establecieron objetivos a largo plazo: convertirse en una economía impulsada por la innovación para 2020, ubicarse en las primeras filas de la innovación global para 2030 y construir una potencia líder en ciencia y tecnología a mediados de siglo. Para ingenieros como Pan Chao, el cambio ya es visible en el trabajo. Después de años construyendo sistemas de drenaje y tuberías de vapor en toda China, el ingeniero en sus 30 años ahora trabaja en la instalación SHINE en Shanghái. «La dirección nacional se está desplazando hacia proyectos de alta tecnología», le dijo a Sixth Tone. «Y nosotros somos una gota en esa ola.»
Nueva ola La incursión de China en la megaciencia comenzó modestamente. El primer instrumento de investigación importante del país, el Colisionador de Electrones y Positrones de Beijing, se completó en 1988 después de años de luchas por la financiación. Durante gran parte de su vida temprana, la instalación operaba con un presupuesto anual de solo 27 millones de yuanes, un nivel que los científicos más tarde dijeron que llevó al envejecimiento del equipamiento y a problemas técnicos crecientes. Hoy en día, la inversión en instalaciones de megaciencia asciende a unos 16 mil millones de yuanes cada cinco años, y los proyectos individuales pueden costar 10 mil millones de yuanes o más. De 2016 a 2023, cinco regiones: las ciudades de Shanghái, Pekín, Hefei y Xi’an, así como la Gran Área de la Bahía de Guangdong-Hong Kong-Macao, fueron designadas centros nacionales de ciencia, atrayendo a grupos de grandes instalaciones de investigación y laboratorios. Algunos centros han desarrollado especializaciones distintas. Hefei, la capital de la provincia oriental de Anhui, ha emergido como un centro de investigación de fusión. Shanghái se ha convertido en un hub de ciencias fotónicas, anclado por múltiples instalaciones de sincrotrón y láser de electrones libres. «La importancia de las instalaciones de megaciencia no es solo que se puedan llevar a cabo experimentos», dijo Li Xinsheng, el ingeniero de SHINE. «También impulsan industrias relacionadas.» Los efectos ya son visibles en la industria farmacéutica. Los investigadores han utilizado el Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF) para ayudar a más de 40 empresas con el descubrimiento de fármacos mediante el análisis de estructuras moleculares. Uno de los medicamentos resultantes, el zanubrutinib, un tratamiento para ciertos tipos de cáncer de sangre, recibió la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. en 2019 y luego se convirtió en el primer medicamento desarrollado por China en superar los $1 mil millones en ventas anuales. Las instalaciones de megaciencia también están dando forma al desarrollo más allá de los principales núcleos de investigación de China. En la provincia suroeste de Guizhou, por ejemplo, el gigantesco radiotelescopio FAST ha llevado a las autoridades locales a invertir alrededor de 5 mil millones de yuanes en un complejo turístico temático de astronomía, que incluye un parque científico y instalaciones educativas en torno al observatorio. La mayoría de las principales instalaciones científicas fueron financiadas en su totalidad por el gobierno central. Hoy en día, los costos se comparten cada vez más con las autoridades locales, aunque la división varía. En Shanghái, por ejemplo, el gobierno municipal cubrió aproximadamente el 80% del presupuesto de aproximadamente 10 mil millones de yuanes de SHINE. El modelo se ha replicado desde entonces en otras regiones que buscan atraer proyectos de megaciencia, lo que contribuye a las preocupaciones entre algunos científicos de que la construcción está comenzando a superar la demanda. Sin embargo, construirlos es solo el primer desafío. Operar grandes centros de investigación puede requerir presupuestos anuales equivalentes al 10% al 20% de su costo de construcción en China, y en algunos países la cifra llega al 50%. «La inversión debe fortalecerse a medida que se desarrolle la economía», dijo Chen Hesheng, académico de la Academia China de Ciencias e investigador del Instituto de Física de Altas Energías, a los medios nacionales. «Pero lo que importa más es producir resultados en lugar de simplemente expandir el número de proyectos.» Liu Zhi, director del Centro de Ciencia Transformadora, está de acuerdo. «La rápida expansión de China de las instalaciones de megaciencia es un tanto excesiva», dijo, agregando que dichos proyectos requieren una planificación más clara desde arriba hacia abajo. «La inversión en la gran ciencia es a muy largo plazo; si la dirección no es correcta, las consecuencias son duraderas.» Chen también advirtió que los grandes instrumentos científicos requieren equipos de construcción especializados y comunidades de investigación a largo plazo. «Esto no es como construir una ópera, un museo o una plaza pública», dijo. «Requiere un equipo experimentado de varios cientos de personas que abarcan ciencia, tecnología, gestión de ingeniería y apoyo técnico.» Dentro de SHINE En SHINE, esas demandas recaen en ingenieros como Pan Chao y Li Xinsheng. Cuando Sixth Tone visitó el interior inacabado, la estructura se asemejaba a un túnel ordinario a primera vista. Pesados cortinas cuelgan en la entrada, y una cámara de polvo de presión negativa filtra el aire para evitar la entrada de polvo. Li actúa como el puente entre los científicos y los equipos de construcción. Cuando los investigadores especifican requisitos estrictos, como la estabilidad de la temperatura, su equipo los traduce en soluciones de ingeniería, a menudo viajando por toda China para encontrar fabricantes capaces de cumplir con esos estándares. «Los científicos tienen problemas más complejos que resolver», dijo Li. «No deberían pasar su tiempo en esto.» Muchos de los desafíos, agregó, solo se hacen claros una vez que comienza la construcción. El diseño recto de tres kilómetros de SHINE, por ejemplo, requirió que los ingenieros contaran con la curvatura de la Tierra para mantener el túnel perfectamente alineado. Su ubicación en las afueras de Shanghái también requirió que los ingenieros mitigaran las vibraciones de los trenes de levitación magnética cercanos. Gran parte del trabajo implica pruebas repetidas. Cada soldadura e instalación deben ser revisadas y reexaminadas, y incluso pequeñas desviaciones pueden obligar a los equipos a rehacer semanas de trabajo. «Para ser sincero, es un poco tedioso», dijo Pan. «Como resolver el mismo problema matemático cien veces y aún tener que volverlo a hacer». Una vez completado, SHINE permitirá a los científicos observar procesos a escala atómica en escalas de tiempo extremadamente cortas. Los rayos X duros revelan la estructura de la materia, mientras que la instalación produce 1 millón de pulsos de láser de electrones libres por segundo. Cada pulso dura solo unos pocos femtosegundos (10^-15 segundos), lo suficientemente rápido como para congelar el movimiento de los átomos durante las reacciones químicas. «Por primera vez, podemos medir procesos a escala atómica con métodos ultrarrápidos», dijo Liu. Comparó SHINE con el SSRF. «El SSRF es como una bombilla incandescente enfocada en un faro», explicó Liu. «SHINE es como un puntero láser gigante. La máquina anterior ya era aproximadamente mil millones de veces más brillante que fuentes de luz ordinarias, y el rayo de SHINE será otro mil millones de veces más brillante aún. Su velocidad de pulso es otra diferencia clave.» Ese salto en capacidad ha requerido que los equipos de construcción desarrollen su propia experiencia. Shanghai Construction Group convirtió la «nueva infraestructura» en una línea de negocio dedicada en 2019, y los nuevos contratos en el sector alcanzaron los 27.8 mil millones de yuanes para 2024. La robótica se utiliza cada vez más en el sitio. Las máquinas instalaron cientos de bloques de blindaje que pesan hasta cuatro toneladas cada uno, y los robots de transporte redujeron el tiempo necesario para mover módulos de acelerador al túnel en aproximadamente un 70%. «No alcanzaremos los estándares internacionales de la noche a la mañana», dijo Li. «Pero la experiencia que acumulamos respaldará futuros proyectos. Cuando la experiencia se acumula lo suficiente, puede llevar a avances.»
