М. Ковальчук. Зачем нам нано?
Cегодня все ведущие мировые державы развивают новые направления научных исследований, связанные с созданием перспективных материалов, прежде всего, с помощью технологий атомно-молекулярного конструирования. Человек, манипулируя атомами, может конструировать новые материалы с заданными свойствами и целые системы на их основе. Раньше парадигма научно-технического развития была основана на миниатюризации создаваемых предметов по принципу сверху-вниз. Сейчас ученые идут снизу-вверх, от уровня атомов, складывая из них, как из кубиков, нужные им материалы и системы. В атомно-молекулярном конструировании суть нанотехнологий. Их внедрение повлечет за собой значительное улучшение качества и увеличение общей продолжительности жизни людей, перераспределение ресурсов, снижение социальной напряженности, развитие принципиально новых экологических и энергетических систем.
Например, энергетика. Россия – одна из немногих стран, абсолютно самодостаточных с энергетической точки зрения. Мы контролируем более 70 процентов мировых запасов газа, у нас колоссальные ресурсы нефти, угля, развитой сектор тепловых электростанций, гидроэнергетика… Но сегодня всем очевидно, что традиционные источники энергии исчерпаются в обозримом будущем – мы слишком расточительно относимся к этому нашему богатству. Львиная доля производственных затрат человека идет, как это ни парадоксально, на производство отходов и загрязнение окружающей среды. Если же мы будем целенаправленно создавать необходимые нам материальные объекты, конструируя их из атомов и молекул, с помощью нанотехнологий, это приведет к радикальному снижению материальных и энергетических затрат. И это не вопрос отдаленного будущего – уже сегодня совершенно реален переход от традиционных ламп накаливания к светодиодному освещению, что, по сути, является абсолютно нанотехнологическим продуктом, представленным на российском рынке.
Краткий экскурс в развитие науки и экономики. Сначала наука об окружающем мире называлась естествознанием, а ученый, который пытался этот мир изучать, – естествоиспытателем. Постепенно из этого непознанного целого человек начал вычленять сегменты, доступные для анализа. Таким образом появились научные дисциплины: химия, физика, биология и т. д. Следующим этапом стала еще более узкая специализация, и в результате на сегодняшний день существуют сотни различных узкоспециальных направлений в науке. Отраслевой принцип знаний привел, в том числе, и к отраслевому принципу организации экономики. На следующем этапе, уже в ХХ веке, стали зарождаться межотраслевые технологии: космонавтика, энергетика, микроэлектроника, авиация, машиностроение и т. д. Затем появились принципиально новые технологии – информационные, ставшие надотраслевыми. Информационные технологии явились неким обручем, который объединил все межотраслевые науки. И совсем недавно появились нанотехнологии, внутренняя логика развития которых призвана соединить существующую узкоспециализированную науку и отраслевую экономику в единую картину естествознания, но уже на новом уровне развития цивилизации – уровне углубленного знания.
Нанопроект по своей значимости, масштабам сравним с атомным или космическим, которые дали развитие сотням новейших высоких технологий, благодаря которым Россия до сих пор по праву относится к передовым высокотехнологичным государствам. Но при этом нанопроект значительно превосходит предыдущие по силе воздействия на общество. Прогресс в развитии нанотехнологий даст импульс для развития практически всех отраслей экономики на ближайшее десятилетие.
Несмотря на потрясения последних десятилетий, Россия в значительной мере сохранила свой научный потенциал, обладает высококвалифицированными кадрами мирового уровня, работающими в разных научных направлениях, мощной междисциплинарной научно-технической базой (синхротронные источники и источники нейтронов мирового класса, атомно-силовая микроскопия, плазменные технологии и многое другое). Также мы весьма конкурентоспособны в нанотехнологиях – здесь существуют такие области, где российские и советские ученые стали первооткрывателями, получив результаты, положившие начало развитию новых научных течений. Среди них можно выделить: получение ультрадисперсных наноматериалов, теоретическую разработку и проектирование одноэлектронных приборов, а также работы в области рентгеновской, электронной, атомно-силовой и сканирующей зондовой микроскопии. В России уже производится целый ряд нанопродуктов, востребованных на рынке: наномембраны, нанопорошки, нанотрубки. Большой прорыв сделан в наноэлектронике, успешно внедряются новые открытия в медицину. Рынок нанотехнологий можно условно поделить на три уровня.
Первый – готовые продукты. Это нанодисперсные материалы: покрытия, керамика, композиты, катализаторы, мембраны, светодиоды и др.
Второй – продукты, которые будут готовы к выходу на рынок через несколько лет, то есть в ближнесрочной перспективе. К этой группе можно отнести наноэлектронные устройства, средства доставки лекарств, микросистемную технику или наноуглеродные материалы.
Третий – продукты, которые будут готовы в средне- или долгосрочной перспективе через 8–10 и более лет. Это группа продуктов, к которой можно отнести продукты нанобиотехнологий и гибридные материалы, приборы. Прикладные возможности применения нанотехнологических разработок поистине огромны и включают в себя различные производства, целые отрасли: медицину, фармакологию, средства связи, компьютерную технику и многое другое. Неограниченные возможности нанотехнологий таятся в разработках генной инженерии, мобильной связи, телевизионных и компьютерных технологий, биологических и химических сенсоров.
Сейчас у нас в стране существует уникальная возможность использования механизмов национальных проектов для создания платежеспособного спроса на отечественную высокотехнологичную продукцию. Фактически речь может идти о создании или подборе компаний, институтов по приоритетным направлениям, передаче им интеллектуальной собственности, материальных ресурсов, включая прямые инвестиции и создание гарантированного спроса на выпускаемую ими высокотехнологичную продукцию. То есть формирование внутреннего рынка этой продукции.
Отношение государств к развитию нанотехнологий и формированию рынка высокотехнологичной продукции определит их реальное место в постиндустриальном мире. В послании Федеральному Собранию РФ в 2007 году Президентом РФ В. В. Путиным, с учетом глобальности и чрезвычайной важности проекта по развитию нанотехнологий у нас в стране, предложено всем странам – членам Содружества Независимых Государств принять в нем участие. Это, по мнению президента, могло бы стать еще одним объединяющим, взаимовыгодным и направленным в будущее проектом.
В настоящее время, несмотря на неоднородность материальной, ресурсной и кадровой базы, на постсоветском пространстве имеется созданный в советский период значительный научно-технический потенциал, который продолжает в той или иной степени использоваться для проведения совместных работ.
В РФ началось формирование национальной нанотехнологической сети, включающей в себя головные организации по научно-технологическим направлениям и по регионам. Этот тип сотрудничества может быть реализован и путем взаимодействия организаций крупных исследовательских и образовательных центров государств Содружества. Например, коллективное использование МЕГАустановок, к которым относятся синхротронные и нейтронные источники, ускорители, плазменные установки, интегрированная информационно-вычислительная сеть на основе технологий GRID-GLORIAD и др. Предлагается формирование единой исследовательской и технологической инфраструктуры России и стран СНГ, организация в ее рамках партнерского доступа ученых государств Содружества к уникальным исследовательским возможностям.
Решение этих задач позволит сформировать на постсоветском пространстве один из крупнейших в мировом сообществе единый региональный рынок продукции наноиндустрии. При этом каждое государство СНГ, независимо от его масштабов, сможет занять достойное место в глобальном технологичном мире.
|
