Hình vẽ mô tả máy bắn đá trong Vũ kinh tổng yếu được soạn vào năm 1044.

Trung Quốc dẫn đầu thế giới về khoa học và kỹ thuật cho đến thời Minh. Những phát hiện và phát minh từ thời cổ của Trung Quốc, như cách làm giấy, in, la bàn, và thuốc súng (Tứ đại phát minh), về sau trở nên phổ biến tại châu Á và châu Âu. Đây được coi là tứ đại phát minh. Ngoài ra cũng phải kể đến các phát minh như bàn tính, cung tên, bàn đạp ngựa, sơn mài, bánh lái, địa chấn ký, sành sứ, tiền giấy.

Những địa hạt nghiên cứu kỹ thuật khác:

• Toán học: các ứng dụng toán học của Trung Quốc thời xưa là kiến trúc và địa lý. Số π đã được nhà toán học Tổ Xung Chi tính chính xác đến số thứ 7 từ thế kỷ thứ V. Hệ Thập phân đã được dùng ở Trung Quốc từ thế kỷ XIV TCN. Tam giác Pascal được nhà toán học Lưu Dương Huy tìm ra từ lâu trước khi Blaise Pascal ra đời. Những nhà toán học tại Trung Quốc là những người đầu tiên sử dụng số âm.[216][217]
• Sinh học: các nghiên cứu sinh học tương đối phát triển, và các ghi chép lịch sử vẫn còn được tra cứu cho đến ngày nay như dược điển về các cây thuốc.
• Y học: Y học Trung Quốc và phẫu thuật đã phát triển cao tại nhiều thời điểm khác nhau trong lịch sử, và nhiều lĩnh vực vẫn còn được xem là nổi bật. Chúng tiếp tục giữ vai trò lớn mạnh trong cộng đồng y học quốc tế, và cũng đã được phương Tây công nhận như các phương pháp trị liệu bổ sung và thay thế trong vài thập niên gần đây. Một thí dụ là khoa châm cứu, mặc dù được coi như một phương pháp y học tại Trung Quốc và các nước xung quanh, nhưng lại từng là đề tài gây tranh luận tại phương Tây. Tuy nhiên, khoa khám nghiệm tử thi đã không được chấp nhận ở Trung Quốc thời trung cổ vì người ta cho rằng không nên xâm phạm xác chết. Dù thế, nhiều bác sĩ không tin điều này đã tăng cường sự hiểu biết về giải phẫu học.
• Thuật giả kim là hóa học theo trường phái Đạo giáo, rất khác với hóa học hiện đại.
• Thiên văn Trung Quốc và các chòm sao đã thường được dùng cho bói toán.
• Các phát minh quân sự bao gồm cung tên, bàn đạp ngựa, hơi độc, hơi cay (làm từ bột chanh), các bản đồ giải vây dùng cho kế hoạch đánh trận, diều chở người, hỏa tiễn, thuốc súng, thuốc nổ, các dạng sơ khai của súng ngắn, và súng thần công.

Tuy nhiên, đến thế kỷ XVII, thế giới phương Tây vượt qua Trung Quốc trên phương diện phát triển khoa học và kỹ thuật.[57] Sau những thất bại quân sự liên tục trước các quốc gia phương Tây trong thế kỷ XIX, những nhà cải cách người Trung Quốc bắt đầu đề xướng khoa học và kỹ thuật hiện đại, một phần của vận động Tự cường. Sau khi Đảng Cộng sản lên nắm quyền vào năm 1949, họ tiến hành các nỗ lực nhằm tổ chức khoa học và kỹ thuật dựa theo mô hình của Liên Xô, theo đó nghiên cứu khoa học là bộ phận của kế hoạch tập trung.[218] Sau khi Mao Trạch Đông từ trần vào năm 1976, khoa học kỹ thuật được xác định là một trong "Bốn cái hiện đại hóa",[219] và chế độ học thuật theo phong cách Liên Xô dần được cải cách.[220]

Kể từ khi kết thúc Cách mạng văn hóa, Trung Quốc đã đầu tư đáng kể cho nghiên cứu khoa học,[221] dành trên 100 tỷ USD cho nghiên cứu và phát triển khoa học riêng trong năm 2011.[222] Khoa học và kỹ thuật được nhìn nhận là trọng yếu để đạt được các mục tiêu kinh tế và chính trị, và có ảnh hưởng như một nguồn tự hào dân tộc đến mức đôi khi được mô tả là "Chủ nghĩa dân tộc kỹ thuật".[223] Mặc dù một số nhà khoa học sinh tại Trung Quốc từng đoạt giải Nobel Vật lý và giải Nobel Hóa học, song họ đều đạt học vị tiến sĩ và tiến hành nghiên cứu đoạt giải Nobel tại phương Tây.[lower-alpha 12] Hiện tại thì Trung Quốc đang đối mặt với nhiều cáo buộc ăn cắp công nghệ như một phần trong xu hướng hiện đại hóa đất nước. Việc giành lấy các công nghệ bí mật một cách bất hợp pháp sẽ ít tốn kém và giúp Trung Quốc đẩy nhanh quá trình hiện đại hóa bằng cách bỏ qua các vấn đề đòi hỏi nhiều năm nghiên cứu để giải quyết từ kinh tế cho đến quân sự bằng nhiều con đường khác nhau[229][230].

Máy bay tàng hình J-20 do Trung Quốc thiết kế và chế tạo

Trung Quốc đang phát triển nhanh chóng hệ thống giáo dục của mình với trọng tâm là khoa học, toán học, và kỹ thuật; năm 2009, hệ thống này đào tạo ra trên 10.000 tiến sĩ kỹ thuật, và 500.000 cử nhân, nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác.[231] Trung Quốc cũng là nơi xuất bản các bài báo khoa học nhiều thứ hai trên thế giới, với 121.500 bài trong năm 2010.[232] Các công ty kỹ thuật của Trung Quốc như Huawei và Lenovo đứng hàng đầu thế giới về viễn thông và điện toán cá nhân,[233][234][235] và các siêu máy tính Trung Quốc luôn có tên trong danh sách mạnh nhất thế giới.[236][237] Trung Quốc cũng trải qua một sự tăng trưởng đáng kể trong việc sử dụng robot công nghiệp; từ năm 2008 đến năm 2011, việc lắp đặt robot đa chức năng tăng đến 136%.[238]

Trong 10 năm từ 2000 tới 2010, tỷ trọng sản phẩm công nghệ cao của Trung Quốc so với cả thế giới đã tăng từ 6% lên 22%, trong khi đó tỷ trọng của Mỹ giảm từ 21% xuống còn 15%. 16 trường đại học của Trung Quốc đã lọt vào danh sách các trường đại học tốt nhất thế giới do tạp chí Times bình chọn năm 2013, trong đó có cả các trường đại học của Hong Kong. Trung Quốc đã thành lập hai trung tâm công nghệ cao là Thâm Quyến và Công viên khoa học Trung Quan Thôn ở Bắc Kinh, cũng như nhiều "công viên khoa học" ở hàng loạt thành phố lớn của đất nước. Tỷ trọng sản phẩm công nghệ cao trong xuất khẩu của Trung Quốc dao động trong khoảng từ 25 - 30%. Các công ty công nghệ cao của Trung Quốc như Lenovo, Huawei, Xiaomi, Coolpad, ZTE,... đã bắt đầu cạnh tranh thành công trên thị trường thế giới.

Trung Quốc ngày nay đang sản xuất ngày càng nhiều thiết bị công nghệ cao với năng suất và sản lượng lớn chưa từng có. Từ vị thế bị các chuyên gia kinh tế nước ngoài coi thường, giờ đây Trung Quốc đã trở thành cường quốc kinh tế mà không một quốc gia nào có thể phớt lờ. Không dừng lại ở đó, chính quyền Trung Quốc còn muốn tiến xa hơn nữa bằng cách nâng cao các nhà máy của họ trong chuỗi giá trị sản xuất, tạo nên một công xưởng sản phẩm kỹ thuật cao để áp đặt luật chơi cho toàn cầu. Trung Quốc hiện muốn thống trị trong cả những lĩnh vực công nghệ tiên phong mà các tập đoàn lớn như Apple hay Qualcomm đang hoạt động. Dù chưa đứng đầu thế giới về công nghệ cao nhưng với lượng tiền khổng lồ đổ vào trí tuệ nhân tạo, điện tử đám mây, robot,... Trung Quốc đang khiến nhiều nước phải dè chừng. Đó là chưa kể việc quốc gia này bỏ tiền mua hàng loạt những công ty công nghệ lớn nhằm tận dụng kỹ thuật tiên tiến của họ. Bằng việc vung tiền như vậy, Trung Quốc đang tạo nên một mô hình phát triển chuỗi sản xuất mới chưa từng có.[239].

Chương trình không gian của Trong Quốc nằm vào hàng tích cực nhất thế giới, và là một nguồn quan trọng của niềm tự hào dân tộc.[240][241] Năm 1970, Trung Quốc phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên của mình là Đông Phương Hồng I, trở thành quốc gia thứ năm có thể thực hiện điều này một cách độc lập.[242] Năm 2003, Trung Quốc trở thành quốc gia thứ ba độc lập đưa người vào không gian, với chuyến bay vũ trụ của Dương Lợi Vĩ trên Thần Châu 5; đến tháng 6 năm 2013, có 10 công dân Trung Quốc đã thực hiện hành trình vào không gian. Năm 2011, môđun trạm không gian đầu tiên của Trung Quốc là Thiên Cung 1 được phóng, đánh dấu bước đầu tiên trong một kế hoạch nhằm lắp ráp một trạm quy mô lớn có người điều khiển vào đầu thập niên 2020.[243] Năm 2013, Trung Quốc thành công trong việc hạ cánh tàu thăm dò Thường Nga 3 và một xe tự hành Ngọc Thố lên Mặt Trăng.[244]

Vi phạm bản quyền

Ông Richard Trumka, chủ tịch của AFL-CIO, đại diện cho hơn 12 triệu công nhân đang hoạt động và đã nghỉ hưu, lên án Trung Quốc vì hành vi sao chép tài sản trí tuệ của Hoa Kỳ và "hành xử bắt nạt để có được những tiến bộ quan trọng của Hoa Kỳ trong công nghệ".[245]

Nhiều quốc gia và công ty đã lên tiếng phản đối việc các điệp viên và tin tặc Trung Quốc ăn cắp bí mật công nghệ và khoa học của họ thông qua việc gây ra các lỗi phần mềm và bằng cách xâm nhập vào các ngành công nghiệp, tổ chức và trường đại học. Trung Quốc cũng bị cáo buộc đã hưởng lợi từ việc ăn cắp các thiết kế nước ngoài, bỏ qua bản quyền sản phẩm và hệ thống bằng sáng chế.[246][247][248][249][250][251][252][253][254][255] Cục tình báo Trung Quốc cũng bị cáo buộc là đã hỗ trợ các công ty Trung Quốc.[256][257]

Các quan chức Hoa Kỳ đã cáo buộc các điệp viên và tin tặc Trung Quốc đã đánh cắp các công nghệ quân sự nhạy cảm và hàng đầu của Mỹ bao gồm máy bay ném bom tàng hình B-2, C-17, máy bay tấn công tàng hình F-117, F-22 và máy bay chiến đấu tàng hình F-35, động cơ máy bay, máy bay trực thăng quân sự, máy bay không người lái, phương tiện dưới nước không người lái, tàu khu trục, tàu đổ bộ đệm không khí, tàu ngầm, tên lửa, vệ tinh, hệ thống vũ khí, robotics, trí tuệ nhân tạo, bán dẫn, ổ đĩa trạng thái rắn, thông tin di động di động, phần mềm trong số hầu hết các loại vũ khí và công nghệ tiên tiến.[258][259][260][261][262][262][263][264][265][266][267][268][269][270][271][272][273][274][275][276][277]

Các chuyên gia an ninh quốc gia tại Mỹ cho biết tin tặc Trung Quốc đã liên tục đánh cắp bí mật thương mại từ các nhà thầu quốc phòng của Mỹ. Cựu Giám đốc Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ là Keith B. Alexander đã gọi hành vi sao chép trái phép tài sản trí tuệ của Trung Quốc là hành vi trộm cắp trắng trợn nhất trong lịch sử.[278][279]

Trung Quốc có lợi thế là nhờ luôn đi sau nên có thể hạn chế rủi ro thất bại. Họ rút kinh nghiệm từ những mô hình kinh doanh và phát minh sáng chế bị lỗi hay khiếm khuyết của người Mỹ để hoàn thiện nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư và sáng tạo trí tuệ. Việc các công ty công nghệ Mỹ lớn đồng loạt cấm vận Huawei (một tập đoàn đa quốc gia về thiết bị mạng và viễn thông của Trung Quốc) vào năm 2019 đã mang đến một bài học lớn về việc ỷ lại vào sao chép, cũng như tư duy vi phạm sở hữu trí tuệ của Trung Quốc. Nền công nghệ Trung Quốc vẫn thiếu sự đầu tư bài bản, nghiên cứu công phu và đầu óc sáng tạo như của phương Tây. Chiến lược phát triển “ăn xổi ở thì”, chuyên sao chép và đánh cắp công nghệ của Trung Quốc sẽ phải trả cái giá đắt khi bị các đối thủ tập trung triệt hạ[280]. Trung Quốc dù rất muốn không phụ thuộc vào Mỹ, nhưng cho đến nay toàn bộ máy tính của họ vẫn phải dùng CPU của Intel, hệ điều hành Windows, thiết bị mạng cao cấp cho các đường trục chính (backbone) internet vẫn là mua của Cisco (Mỹ). Nhưng quan trọng nhất là sự kết nối ra thế giới, toàn bộ giao dịch internet thế giới đều phải qua 7 hệ thống máy chủ gốc phân giải tên miền (Domain Name Root Server) là xương sống của mạng internet quốc tế. Và, tất cả đều được đặt ở Mỹ. Trong trường hợp xấu nhất là bùng phát chiến tranh trên mạng internet thì Trung Quốc sẽ nhanh chóng bị Mỹ cách ly và vô hiệu hóa với thế giới còn lại.

Bên cạnh Huawei, việc công ty thiết bị viễn thông lớn thứ hai Trung Quốc là ZTE bị đẩy vào tình trạng khó khăn sau khi bị Mỹ cấm vận công nghệ cho thấy Trung Quốc vẫn còn phụ thuộc Mỹ rất lớn về một số công nghệ. Trên tạp chí Forbes, ông Jean Baptiste Su, Phó Chủ tịch công ty nghiên cứu thị trường công nghệ Atherton Research (Mỹ) cho rằng khó khăn của ZTE sau lệnh cấm vận công nghệ của Mỹ cho thấy hầu như tất cả các công ty lớn của Trung Quốc hiện đang phụ thuộc lớn vào các công nghệ của Mỹ. Các công ty lớn của Trung Quốc từ Baidu, Alibaba, Tencent, Xiaomi, Didi Chuxing cho đến Ngân hàng Trung Quốc (BOC), Ngân hàng Công thương Trung Quốc (ICBC), các công ty viễn thông China Mobile, China Telecom, tập đoàn dầu khí nhà nước Trung Quốc Petro China, hãng ô tô nhà nước SAIC..., đều dựa vào công nghệ, linh kiện, phần mềm hoặc tài sản sở hữu trí tuệ của các công ty Mỹ như Apple, Google, Intel, Qualcomm, Cisco, Micron, Microsoft... Tác giả cho rằng một lệnh cấm bán công nghệ Mỹ cho các công ty Trung Quốc có thể làm sụp đổ nền kinh tế Trung Quốc: "Trong cuộc tranh chấp thương mại Mỹ – Trung hiện nay, nếu Mỹ quyết định mở rộng lệnh cấm công nghệ của Mỹ cho một số, hoặc tất cả, công ty khác của Trung Quốc, điều này có thể khiến toàn bộ nền kinh tế Trung Quốc phải quỳ gối" [281]

Theo một bài phân tích của Bloomberg, bên cạnh một số lĩnh vực không sánh được với Mỹ thì Trung Quốc cũng có những thế mạnh riêng để phát triển trong tương lai, như quy mô dân số, số người dùng internet, việc Huawei là hãng mạnh nhất về phát triển của công nghệ 5G mà các nhà mạng toàn cầu mới bắt đầu triển khai. Năm 2016, Trung Quốc có 4,7 triệu sinh viên tốt nghiệp các ngành khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học gần đây, trong khi Mỹ chỉ có 568.000 (dân số Trung Quốc gấp 4,2 lần dân số Mỹ, tính theo tỷ lệ dân số thì chỉ số này của Trung Quốc cao hơn 2 lần so với Mỹ). Chuỗi lắp ráp, sản xuất tại Trung Quốc nhìn chung vẫn nhỉnh hơn Mỹ về mặt tổng sản lượng trong nhiều ngành công nghiệp và luôn có chi phí thấp hơn Mỹ. Chiến tranh lạnh về công nghệ ngày càng tăng tiến giữa Trung Quốc và Mỹ sẽ rất khó tìm bên chiến thắng rõ ràng.[282]

Tự chủ công nghệ

Học viện phát triển kinh tế-công nghệ Thiên TânTàu cao tốc chạy trên Đường ray Maglev tại Thượng Hải do Trung Quốc tự chế tạo năm 2004, đây là loại tàu đầu tiên trên thế giới dùng nguyên lý Maglev và có thể đạt vận tốc 431 km/h (268 mph).

Trung Quốc cũng ý thức rõ rằng việc sao chép công nghệ không phải là hướng đi lâu dài và từ lâu họ đã đề ra những chính sách mới về công nghệ. Từ năm 2000, Trung Quốc đã chuyển từ phát triển chiều rộng sang chiều sâu, chú trọng việc nghiên cứu tạo ra các thành tựu khoa học kỹ thuật mới thay vì sao chép của nước ngoài, nhằm biến Trung Quốc từ một “công xưởng của thế giới” thành một “nhà máy của tri thức”. Trung Quốc đã đầu tư lượng lớn tiền cho sản phẩm công nghệ cao như ô tô điện, sản phẩm bán dẫn, công nghệ smartphone… Điều này đã được ghi rõ trong kế hoạch "Made in China 2025" của Trung Quốc[239]. Các chuyên gia cho rằng khi bị Mỹ gây sức ép, Trung Quốc có thể sẽ tập hợp các hãng nội địa vào một cơ chế hợp tác ở cấp độ cao hơn và phát triển công nghệ mới để đẩy nhanh tiến bộ công nghệ của họ[283].

Kế hoạch "Made in China 2025" của Trung Quốc về bản chất là chiến lược nhằm thay thế công nghệ phương Tây bằng công nghệ cao do chính Trung Quốc chế tạo, làm tốt công tác chuẩn bị cho doanh nghiệp Trung Quốc tiến vào thị trường quốc tế. Trong “Made in China 2025”, từ ngữ xuyên suốt là “tự chủ sáng tạo” và “tự mình bảo đảm”, đặc biệt là mục tiêu chi tiết của “tự mình bảo đảm”: dự tính tới trước năm 2025 nâng thị phần trong nước lên 70% với các hãng cung cấp nguyên liệu cơ bản, linh kiện then chốt, 40% với chíp điện thoại di động, 70% robot công nghiệp, 80% thiết bị sử dụng năng lượng tái sinh là do Trung Quốc tự sản xuất. Trước đây, Trung Quốc sao chép công nghệ phương Tây để phát triển năng lực nội tại, khi đã đạt được mục tiêu đó thì họ sẽ chấm dứt việc phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài. Kế hoạch của Trung Quốc cho tới năm 2025 là sẽ từng bước sử dụng công nghệ trong nước thay thế cho công nghệ nước ngoài. Sau đó, Trung Quốc sẽ tiến tới việc phổ biến công nghệ của họ ra toàn thế giới, tranh giành thị phần với châu Âu và Mỹ.

Cuối tháng 11/2018, CNN Business đã có phóng sự về việc các thành phố lớn như Thâm Quyến đã chuyển mình từ bắt chước (imitation) sang sáng tạo (innovation), và rằng việc xem Trung Quốc là công xưởng chỉ biết gia công, sao chép các sản phẩm do nước ngoài thiết kế giờ đã là “quan niệm lạc hậu và sai lầm”. Christian Grewell, giáo sư kinh doanh Đại học New York Thượng Hải, nhận định: “Có rất nhiều phát minh, sáng tạo đang diễn ra với quy mô lớn và tốc độ rất nhanh ở Trung Quốc mà chúng ta không hề hay biết”. Trung Quốc muốn thành quốc gia đi đầu về trí tuệ nhân tạo vào năm 2030, và hiện đã dẫn đầu về số lượng bài nghiên cứu và lượt trích dẫn trong lĩnh vực này[284]. Việc Chính phủ Mỹ cản trở các công ty Trung Quốc tiếp cận công nghệ Mỹ khiến các công ty này chuyển hướng sang tự nghiên cứu, thiết kế và sản xuất sản phẩm không cần đến công nghệ Mỹ[285].

Cài sẵn mã độc, ăn cắp dữ liệu, theo dõi người dùng trên các thiết bị công nghệ bán ra

Rất nhiều lần các sản phẩm công nghệ có nguồn gốc từ Trung Quốc bị tố cài sẵn mã độc, ăn cắp thông tin hoặc gián điệp người dùng.[286][287][288][289][290]