OPINIE - BUITENLAND

China’s technologische sneltrein

drs. Rick Meessen [1]
d.t.v. kol b.d. drs. Ad de Rooij

In 2013 schreef Kishore Mahbubani, rector van de National University of Singapore, en tot 2004 ambassadeur voor zijn land bij de VN, het boek De eeuw van Azië waarin hij de onafwendbare machtsverschuiving van het Westen naar Azië voorziet, met een leidende rol voor China. Inmiddels zijn we zes jaar verder en ontkomen we er ook in Nederland niet meer aan: China is dagelijkse gesprekstof. In mei bracht het Ministerie van Buitenlandse Zaken de lang verwachte China-notitie uit waarin sprake is van een nieuwe balans tussen Nederland en China: het kabinet breekt zijn hoofd over het wel of niet weren van Huawei bij de aanleg van het 5G-netwerk, en de beurzen gaan bijna wekelijks gebukt onder de handelsoorlog tussen de VS en China. Veel van deze zaken zijn gericht op geopolitiek en economie, ook wel geo-economie genoemd. Een belangrijke factor hierin vormen de snelle technologische ontwikkelingen die in China plaatsvinden. In zijn boek De Nieuwe Wereldorde geeft Rob de Wijk aan dat de Chinese droom om in 2049 de wereldleider te zijn, kan uitkomen als China de koploper van de nieuwe industriële revolutie van Internet of Things, nanotechnologie en Artificiële Intelligentie (AI) wordt. Laten we daarom eens een diepere kijk nemen in China’s technologische ontwikkelingen.


Uiteraard voert het te ver om een brede rondgang langs alle relevante technologiegebieden te maken, daarom beperkt dit artikel zich tot drie gebieden: AI, human enhancement (het fysiek, cognitief en mentaal verbeteren van de mens) en quantumtechnologie. Deze technologiegebieden zijn ook binnen de Nederlandse Defensie Industrie Strategie (2018) aangemerkt als prioritair, naast acht andere gebieden. Een belangrijke reden hiervoor is dat op deze gebieden revolutionaire en disruptieve mogelijkheden in het verschiet liggen, niet alleen in het civiele domein maar zeker ook in het defensie domein. Denkt u maar eens aan de impact van een cyborg soldaat of een zichzelf coördinerende zwerm van autonome systemen op het gevechtsveld.

Voetnoot:

1. Drs W.R.M.J. (Rick) Meessen is principal advisor bij TNO Defensie en Veiligheid

AI en autonomie

In 2017 heeft China het Next Generation Artificial Intelligence Plan uitgebracht, waarin het aangeeft om in 2030 de wereldleider in AI te worden. In China blijft het niet bij plannen, ze boeken vooruitgang op een ongekende schaal. China heeft inmiddels miljarden dollars geïnvesteerd in onderzoek, heeft startups begeleid en heeft het onderwijssysteem omgevormd zodat in heel het land AI-cursussen op middelbare scholen worden gegeven om de volgende generatie klaar te maken voor deze baanbrekende technologie. Dit allemaal met een expliciet doel om de VS en de rest van de wereld te verslaan. De inspanningen strekken zich ook uit tot regionale en lokale overheden.

Alleen al de stad Tianjin in het noorden van China is van plan de komende jaren zestien miljard dollar aan AI uit te geven om daarmee een boost te geven aan haar Smart City ambities. Ter vergelijking, de investeringen van de gehele Amerikaanse overheid en bedrijfsleven tezamen bedroegen in 2018 ‘slechts’ zeven miljard dollar.


Een groot deel van de AI-investeringen richten zich op algoritmes voor gezichts-, spraak- en patroonherkenningen, te gebruiken in een breed scala aan toepassingen waaronder (semi-) autonome systemen voor transport, militair gebruik en sociale controle. Zo maakt AI-geactiveerde gezicht- en spraakherkenningstechnologie deel uit van een intensief surveillancesysteem dat wordt gebruikt om de Oeigoeren, een van oorsprong Turks volk en een moslim-minderheid in de Chinese autonome regio Sinkiang, te beheersen.


Voor de meeste AI-toepassingen is big data (het hebben van een enorm grote hoeveelheid data) een vereiste. In dat opzicht heeft China sterke structurele voordelen bij het verzamelen van gegevens. China is met 1,38 miljard inwoners het land met het grootste bevolkingsaantal ter wereld. China heeft tevens wereldwijd het grootste aantal beveiligingscamera's in gebruik: 176 miljoen in 2018, en dat aantal zal naar verwachting groeien tot 626 miljoen in 2020. Ook het sociaal-punten systeem, dat China voor al haar burgers heeft ingevoerd, maakt het mogelijk om snel een grote hoeveelheid data te verzamelen en daardoor de AI-algoritmes en systemen stelselmatig te verbeteren. In wezen creëert de overheid hiermee een grote proeftuin, in militaire termen: het grootste Concept & Development Experiment (CD&E) ter wereld.


China is een toonaangevende wereldwijde hub voor AI-ontwikkeling. Startups en grote technologiebedrijven zoals Baidu, Alibaba, Tencent en DJI ontwikkelen geavanceerde producten, oplossingen en diensten met behulp van AI. DJI is zelfs wereldwijde marktleider voor drones en heeft een aandeel van 74% op de wereldmarkt. Een van de paradepaarden van DJI is de Phantom 4 mini-drone die gebruik maakt van AI-algoritmes en die inmiddels ook voor militaire toepassingen wordt ingezet. Het Australische Ministerie van Defensie heeft in 2018 een serie van deze mini-drones gekocht, daar waar de VS heeft afgezien van aanschaf vanwege vrees of vermoedens dat de door de drone vergaarde mission-data via een achterdeurtje bij DJI en de Chinese overheid terecht komt.

Foto links: Tianjin wil met AI één van de leidende Smart Cities worden [bron: AI Business]

Om met nog maar enkele duizelingwekkende cijfers China’s ambities aan te geven: in 2018 vond zestig procent van de totale wereldwijde AI-investeringen in China plaats, waarbij de financiering afkomstig is van wereldwijde durfkapitaalbedrijven, privaat vermogen, technoreuzen en de Chinese overheid. Volgens het World Economic Forum moet in 2030 AI voor China 1 biljoen yuan (146 miljard dollar) aan waarde creëren.


Hoewel deze duizelingwekkende cijfers China’s ambities weergeven en laten zien dat China in een razend tempo haar leidende rol in de wereld op het gebied van AI wil realiseren, zijn er ook nog enkele kanttekeningen te maken. Zo moeten de genoemde schaalvoordelen (mensen, geld, camera’s, data) niet worden overschat wanneer wordt gekeken naar de militaire toepassing van AI. De Chinese AI-toepassingen voor bewaking en monitoring richten zich nu veelal op dichtbevolkte, ontwikkelde gebieden. Het gebruiken van deze AI in bijvoorbeeld de inzet van (semi-)autonome militaire voertuigen is niet zomaar mogelijk, deze voertuigen moeten off-road kunnen opereren, in slecht begaanbare gebieden met relatief beperkte GPS-gegevens en kaarten. Er is dan geen sprake van big data. Zeker voor expeditionaire missies zal China de benodigde data via andere bronnen moeten verzamelen, één daarvan is via satellieten. Daarin hebben de VS nu nog een voordeel ten opzichte van China met 373 aardobservatiesatellieten, terwijl China er slechts 134 heeft. Ook op andere fronten lopen de VS nog wel voorop. Volgens het China Artificial Intelligence Development Report 2018 heeft China 1011 AI-bedrijven, goed voor twintig procent van het wereldtotaal, en komt daarmee op de tweede plaats na de VS met 2028. De wapenwedloop op AI-gebied is daarmee een race geworden tussen de VS en China, waarbij Europa vooralsnog (en mogelijk definitief) het nakijken heeft.

de Phantom-4 mini-drone van DJI

Human Enhancement

Op basis van de huidige ontwikkelingen lijkt de toekomst van genetische verbeteringen waarschijnlijk niet in het Westen te liggen maar in China. De uitvinding van het krachtig gen-bewerkingsinstrument CRISPR [2] heeft de weg geopend naar het genetisch modificeren van mensen, zelfs al in het embryo-stadium. Aan de basis daarvan stond een publicatie van de Chinees-Amerikaanse wetenschapper Feng Zhang, die als eerste een methode had bedacht om CRISPR in het genoom, het geheel van erfelijke informatie in een cel, van mensen en muizen te bewerken. Inmiddels lijkt het erop dat dit al gebeurt. In november 2018 shockeerde de Chinese wetenschapper He Jianku de wereld door te melden dat hij met zijn team van de Southern University of Science and Technology in Shenzhen, de eerste genetisch gemodificeerde baby’s had gecreëerd. Hij had acht koppels geworven voor een experiment met als doel de eerste gen-bewerkte baby's te maken, die resistent zouden zijn tegen HIV, pokken en cholera. Uiteindelijk zouden twee koppels zwanger raken en is officieus bevestigd dat inmiddels een genetisch gemodificeerde tweeling is geboren.


Hoewel dergelijke technieken van vitaal belang zijn in de medische sector, is de zorg groot dat China deze kennis gaat gebruiken om genetisch verbeterde soldaten (supersoldaten) te creëren, met fysieke en mentale vermogens die al in hun embryo-stadium zijn ingebouwd. Deze angst is niet ongegrond. Al in 2015 hebben Chinese wetenschappers onthuld dat hyper-gespierde reageerbuis-pups met succes werden gefokt in laboratoria. Deze honden zouden twee keer zoveel spiermassa hebben als normale honden van een vergelijkbaar ras, waardoor ze aanzienlijk sneller en sterker zouden zijn. Stel eens voor (of liever niet) dat hetzelfde kan worden bereikt met menselijke genen.

Foto links: In China gefokte hyper-gespierde hond

Voetnoot:

2. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats

Naast genetische modificatie zijn er tal van andere ontwikkelingen op het gebied van human enhancement. Begin 2019 werd bekend gemaakt dat Chinese onderzoekers een enorme doorbraak hebben gerealiseerd. Zij ontdekten dat muizen in het infraroodspectrum konden waarnemen nadat nanodeeltjes in hun oogbollen waren geïnjecteerd. Door met infrarood te kijken, kunnen warmtebronnen ook in het donker worden gezien. Voor soldaten zou dat betekenen dat ze 's nachts gevaarlijke missies kunnen uitvoeren zonder de noodzaak van nachtzichtapparatuur. Uiteraard werd niet de militaire kant van dit onderzoek belicht, maar de medische: de onderzoekers stellen dat de doorbraak mogelijk ook mensen met ernstige kleurenblindheid kan helpen.


Niet alleen vanuit militair standpunt wordt door de rest van de wereld met argusogen naar China gekeken, maar ook vanuit ethisch oogpunt. Veranderingen in een embryo zouden door toekomstige generaties kunnen worden geërfd en daarmee uiteindelijk de gehele genenverzameling en het menselijk ras kunnen beïnvloeden. De rol van de Chinese overheid bij deze ontwikkelingen en in het bijzonder de genoemde experimenten roept nog veel vraagtekens op. In een officiële reactie heeft de overheid laten weten dat He Jiankui en zijn team op eigen houtje hebben geopereerd, en dat de overheid tegen hen zal optreden. Probleem echter is dat China tot dusverre wel richtlijnen heeft die genetische manipulatie verbieden maar geen formele wetgeving. Ook rijst de vraag in hoeverre in Chinese overheidsorganisaties, zoals wetenschappelijke instituten, onderzoeksteams zonder controle en verantwoording hun gang kunnen gaan. Als het gaat om onderzoek naar het verhelpen van ziektes en/of medische beperkingen, zoals in het geval van het kleurenblindheid-experiment, zijn er al helemaal geen grenzen meer te trekken. Feit is wel dat China op tal van human enhancement technologieën snel vorderingen maakt en dat de wetenschappelijke wereld, overheid en daarmee ook defensie dicht tegen elkaar kunnen aanschurken.

Quantumtechnologie

Hedendaagse computers en sensoren zijn niet alleen veel sneller, maar ook veel kleiner dan ooit tevoren. Ondanks deze doorontwikkeling is het principe steeds hetzelfde gebleven: een bit heeft de waarde 0 of 1. Quantumtechnologie werkt op een andere manier. Doordat de natuurwetten op microniveau anders uitpakken dan op macroniveau, kan bijvoorbeeld een elektrisch stroompje zowel linksom als rechtsom bewegen en heeft de quantumbit niet de waarde 0 óf 1, maar 0 én 1. Dit geeft quantumcomputers een exponentieel voordeel in rekenkracht ten opzichte van conventionele computers. Quantumtechnologie of -computing kan de sterkste vormen van codering doorbreken en is daarmee uiterst interessant voor (militaire) cyberoperaties, zoals digitale spionage en het hacken van militaire inlichtingen- en C2-systemen.


De Chinese overheid heeft quantum tot de focus van een megaproject gemaakt en haar zinnen gezet op belangrijke doorbraken in quantumcommunicatie en quantumcomputing. Zo heeft de Chinese overheid in 2017 tien miljard dollar geïnvesteerd in de bouw van het National Laboratory for Quantum Information Sciences in Hefei, een stad ten westen van Shanghai. De quantum-ambitie van China heeft parallellen met de vergelijkbare investeringen in AI en komt deels voort uit de wens om het land te positioneren als de technologische leider van de komende decennia. China heeft in feite de digitale revolutie gemist en dat heeft haar economie teruggeworpen. Die misstap wil het niet opnieuw begaan. Met de moderne informatiewetenschap is China een leerling en een volger geweest. Met quantumtechnologie wil het één van de bepalende, zo niet de bepalende, globale speler(s) zijn.

National Laboratory for Quantum Information Sciences in Hefei

Een andere belangrijke drijfveer hiervoor ontstond in 2013, toen de Snowden leaks de volledige omvang van de Amerikaanse inlichtingenactiviteiten in China blootlegde. Uit een analyse van de Amerikaanse denktank Centre for a New American Security blijkt dat deze onthullingen de Chinese overheid hebben doen schrikken, die daardoor op zoek is gegaan naar nieuwe oplossingen voor cybersecurity om vertrouwelijke overheidsinformatie optimaal te beschermen. Dat is ook de reden waarom in het grootste deel van China’s huidige quantumtechnologie vooruitgang is geboekt op het gebied van veilige quantumcommunicatie.


In 2016 lanceerde China 's werelds eerste quantum-communicatiesatelliet in een baan om de aarde. De satelliet, genaamd Micius, maakt deel uit van het Quantum Experiments at Space Scale (QUESS) programma en is bedoeld om in het huidige tijdperk van wereldwijde elektronische surveillance en cyberaanvallen een hack-proof-communicatiesysteem te ontwikkelen. Micius moet informatie, beveiligd door onkraakbare coderingssleutels, vanuit de ruimte naar de aarde verzenden. Het baanbrekende programma is bedoeld om te testen of de eigenschap van kwantumverstrengeling, die de fundamentele basis voor quantumtechnologie is, ook op lange afstanden kan werken. China heeft bij dit programma ook Oostenrijkse wetenschappers betrokken. In januari 2018 slaagde een test waarin voor het eerst data tussen China en Oosterrijk zijn verstuurd middels quantum encryptie. Aansluitend werd een 75 minuten durende video conference call gehouden, ook via quantum encryptie. Deze revolutionaire ontwikkeling moet de opmaat worden naar een wereldwijd beveiligd internet met China in de driver’s seat.

Micius quantumcommunicatiesatelliet (bron: China Global Television Network)

Naast deze ontwikkelingen zien we dat China inmiddels ook koploper is als het gaat om het aantal quantumtechnologie gerelateerde patenten. Volgens Patinformatics, dat het wereldwijde patentenoverzicht bijhoudt, dienden de VS en China in 2014 nagenoeg evenveel patenten in, maar in 2018 bedroeg het aantal Chinese patenten al het dubbele van die van de VS. Eén van de oorzaken hiervan is dat inmiddels ook Chinese bedrijven zoals Tencent, Alibaba en Baidu zijn ingestapt in de quantumrace. Hoewel ze enkele jaren geleden weinig interesse toonden hiervoor, hebben alle Chinese e-commercebedrijven nu hun eigen quantum computing-projecten.


Een andere maat voor China’s groeiende positie op quantumtechnologie is af te leiden uit de Top 500-ranglijst van 's werelds snelste supercomputers. Medio 2019 bleek dat China 220 van de 500 plaatsen op die lijst claimt, bijna tweemaal zoveel als de VS, die overigens nog steeds de eerste bezet houden.

Tot slot: copycat of innovator?

Uiteraard wordt met de genoemde technologieontwikkelingen slechts een tipje van de sluier opgelicht, maar ook op vele andere technologiegebieden timmert China stevig aan de weg. In hoeverre China uiteindelijk ook de dominante wereldspeler op technologisch gebied gaat worden, blijft deels nog koffiedik kijken. De massa die China in menskracht en financiën kan aanwenden is enorm, en kent zijn gelijke niet. Hoewel de VS met 553 miljard dollar aan R&D-investeringen China nog net voor blijft (475 miljard), nadert China met rasse schreden blijkens cijfers van de OESO.


Daarnaast heeft China als ‘duister’ voordeel dat ethische normen en wetgeving (nog) geen beperkende factor zijn bij het doorontwikkelen en inzetten van technologie. Daar waar het Westen zich terecht zorgen maakt over de inzet van autonome systemen, en nadenkt hoe dit te doen met voldoende menselijke controle (meaningful human control), zal China de grenzen, in feite onze westerse ethische grenzen, opzoeken en mogelijk overschrijden. Daardoor kan sprake zijn van een ongelijke strijd. De vraag kan worden gesteld of ook het Westen zijn grenzen zal gaan verleggen, zoals we bijvoorbeeld hebben meegemaakt met de ethische discussies rondom IVF in de jaren zestig. Dat zat toen nog nog in de taboesfeer, maar is inmiddels gelegaliseerd en opgenomen in ons zorgstelsel.


Maar het Chinese systeem kent ook nadelen, zoals het bekende copycat effect. China is meester in het gebruiken en zelfs (digitaal) stelen van buitenlandse technologie, zoals recent nog bekend werd gemaakt in het geval van ASML. Maar daarmee wordt China nog geen sterke innovator. Ook het beleid in de Chinese academische wereld werkt hier vooralsnog tegen. Chinese wetenschappers krijgen een relatief laag basissalaris maar ontvangen forse bonussen voor publicatie in internationale wetenschappelijke tijdschriften, soms wel driemaal zo hoog als hun basissalaris. Vanwege de druk van de overheid en de grote bonussen blijkt vaak dat Chinese publicaties van te lage kwaliteit zijn, rectificaties vereisen en minder vaak worden geciteerd, en dat zelfs onderzoeksresultaten geregeld worden vervalst. Dit is een uitdaging voor de Chinese overheid, omdat zij begrijpen dat frauduleuze artikelen en controversiële experimenten schadelijk zijn voor de wereldwijde academische reputatie van China en verspilling van middelen veroorzaken. Momenteel staat dan ook geen enkele Chinese universiteit in de wereldwijde top vijftig.


Veel hightech bedrijven kennen ook nog een grote mate van overheidsbemoeienissen. Dit beperkt creativiteit en open discussies, zoals in het Westen wel het geval is. Voor het zetten van de stap van copycat naar innovator is dus nog heel wat nodig. Ook in China wordt dit probleem gezien, en men zegt men weleens: ‘Wij leveren heel veel iPhone jobs, maar geen Steve Jobs’. En er is dus inog werk aan de winkel voor China, maar het heeft de tijd; uiteindelijk is 2049 pas het jaar waarin de Chinese droom werkelijkheid moet worden.