Вы - новичок

и хотите больше узнать о движении или вступить в него

Вы - активист

и вас интересует жизнь движения

Вы - инвестор

и вы заинтересовались проектами движения и возможностью финансирования

Вы - журналист

и ищете информацию или хотите взять интервью

В поисках российской нанотехнологической инициативы

Дата опубликования статьи: 05.03.2007

Нанотехнология – это наука и технология производства, ориентированная на дешевое получение устройств и веществ с заранее заданной атомарной структурой. Это всеобъемлющая технология, обеспечивающая прогресс во всех известных приложениях, начиная с перестройки промышленности, и заканчивая достижением физического бессмертия. Развитие этой отрасли приведет к революционным успехам практически во всех областях человеческой деятельности. На сегодняшний день государственные программы ее поддержки разработали и внедряют абсолютно ВСЕ развитые и большинство развивающихся стран мира.

Данное междисциплинарное направление уже сейчас представляет собой основной ресурс роста экономики и промышленности. Расходы в этой области за ближайшие пять лет превысят расходы на содержание армий в ряде ведущих стран мира. В России же программа федерального масштаба до сих пор находится в стадии становления. Текущие исследования, проводимые научными заведениями, как правило, носят теоретический характер. Между тем, нанотехнология является главным прорывным направлением в развитии экономики страны и требует наличия национальной стратегии для своего становления.

В целом эксперты расходятся в сроках, но в тот день, когда будут сконструированы первые полноценные наномашины, ядерное оружие навсегда утратит свое нынешнее значение и отойдет в ту архаичную область, к которой сегодня относят лук и стрелы. Днем позже в историю отойдет мировой рынок нефти, на смену которому придет рынок нанороботов.

К примеру, в планах Пентагона уже на 2008 год запланирована демонстрация боевых наномеханизмов, а отдельные фрагменты (касающиеся разведки) уже были продемонстрированы в боевых условиях Афганистана.

С точки зрения оружия наноэры нынешний военный потенциал России абсолютно небоеспособен. Никто не даст гарантий, что зарубежные страны, в случае появления у них принципиально новых технологий, не попробуют перекроить геополитическую карту мира. Тем более, что страна, против которой будет использовано это оружие, не сможет абсолютно ничего противопоставить из современных арсеналов.

Повторяется история с разработкой атомного оружия, но сейчас дело не только в будущем появлении оружия в миллиарды раз более сильного, но и в грядущей перестройке всей промышленности с полной ликвидацией нынешней. И необходимо сделать все, чтобы в момент наступления новой эпохи у России были эти разработки.

Кроме того, следует понимать, что ресурсы, за счет которых растет наша экономика, исчерпываются, и необходимы новые источники роста. Это жизненно важно для интеграции в мировую экономику и обеспечения достойного качества жизни российских граждан.

Зарубежные программы

Государственные нанотехнологические программы в своей основе содержат общенациональную стратегию междисциплинар-ных исследований в нанонауке.

Так, в США Национальная Нанотехнологическая Инициатива была организована еще в 2000 году. И уже спустя три года расходы на нее только со стороны государства превысили 2 млрд. долларов, а число ученых превысило 100 000 человек. Позже, в 2003 году, эта программа сконцентрировала решение проблем нанотехнологии как в фундаментальном, так и в прикладном направлениях с выделением свыше тысячи направлений поиска.

В Японии с 1999 года действует японская «Национальная программа работ по нанотехнологии» с высшим государственным приоритетом «Огато». В Китае пятилетний план 2001 - 2005 включал выделение 300 млн. долларов, позволив выйти на мировой уровень разработок.

Общая динамика роста правительственных затрат ведущих стран мира на протяжении ряда лет неуклонно растет (таблица 1).

Таблица 1. Правительственные инвестиции в нанотехнологии ($ млн.)

Регион 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
США 116 190 255 270 465 697 862 989 1081
ЕС 126 151 179 200 225 400 650 950 1050
Япония 120 135 157 245 465 720 800 900 950
Другие 70 83 96 110 380 550 800 900 100
Всего 432 559 687 825 1535 2350 3100 3700 4100

Источник: M. Roco, National Science Foundation


Что мы видим на этой таблице? Динамика роста инвестиций ведущих стран в нанотехнологии свидетельствует о понимании правительствами этих стран прогнозов развития человечества. Надо также учитывать, что вложения в нанотехнологии со стороны промышленных кругов, например, в США, примерно в 10 раз больше правительственных.

В Европейском Союзе программа развития нанотехнологий включает множество проектов, направленных на установление лидирующих позиций на ряде критических направлений, начиная с разработки микроантенн и микроустройств, и заканчивая разработкой микророботов, способных восстанавливать больные человеческие органы. Последние рамочные программы ЕС, начиная с 2002 года, отдают нанотехнологиям приоритет, предоставляя, начиная с этого времени более полутора миллиарда евро. На 2007 год на тематическое направление “Нанонауки, наноматериалы и новые технологии” планируется выделить уже три с половиной миллиарда евро.

Как ко всему этому буму относится Россия, вкладывающая всего несколько десятков миллионов долларов? Разработки созданные даже на эти деньги в своем абсолютном большинстве не покидают лабораторий. При этом мировой рынок нанотехнологий растет каждый год на 40%, и по прогнозам достигнет $1 трлн. к 2015г., создав 2 млн. рабочих мест. А уже в ближайшее десятилетие ежегодный объем рынка в мире составит по наноматериалам 340 млрд. долл, в электронике - 300 млрд долл, в медицине - 180 млрд долл, в химии - 100 млрд долл, а в энергетике - 45 млрд долл.

И колоссальные средства, выделяемые в зарубежных странах на эти проекты, с точки зрения инвесторов дадут не менее колоссальную отдачу уже в ближайшем будущем.

Прогнозы развития

Нанотехнологии являются главным источником глобальной конкурентоспособности в будущем мире. Ведущие научные эксперты ряда стран прогнозируют переход в ближайшие 10 лет всей полупроводниковой промышленности и половины фармацевтической на достижения нанотехнологии.

В 2015 году ожидается очередная революция в области хранения и обработки данных с помощью наноэлектромеханических устройств. По итогам этого скачка рынок микроэлектроники получит сверхпортативные компьютеры, новые средства визуализации, сверхъемкие устройства хранения данных, микроанализаторы и лаборатории и производственные комплексы на микросхемах.

В долгосрочной перспективе (2015-2030 годы и далее) видна глобальная тенденция к переходу мировой экономики на новую базу. В эти годы начнется тотальное отмирание ВСЕЙ промышленности в нашем нынешнем понимании. ВСЕ заводы, фабрики, электростанции и другая устаревшая промышленность остановятся по причине абсолютной неконкурентоспособности по сравнению с промышленностью, основанной на молекулярной сборке.

Процесс будет носить взрывной характер, начиная с момента создания первого полноценного наноробота. Этот наноробот и его копии предоставят чрезвычайно дешевое автоматизированное создание с атомарной точностью любой заданной структуры из практически любого сырья, обладающего должным набором химических элементов. Что именно воспроизводить будет зависеть от программного обеспечения. Поэтому нужно заранее готовить правительственную программу по регулированию, поскольку рынок информационного наполнения нанороботов станет самым крупным в мире.

Системы искусственного интеллекта, механокомпьютеры и глобальный переход промышленности на использование нанороботов – все это приведет к гигантским социальным последствиям. В первую очередь это относится к распределению доступа к благам нанореволюции, возникает вопрос о предоставлении бессмертия, а также о высвобождении огромной массы неквалифицированной рабочей силы. Эти вопросы также должны быть решены правительством с помощью соответствующих ведомств.

Организация стратегии для России

Геополитическое давление на Россию, по мере ее возрождения, постоянно усиливается. А что произойдет, если наши главные мировые козыри (ядерное оружие и источники сырья) под влиянием прогресса утратят свое значение, представить нетрудно. Но ясно, что картина будет, мягко говоря, безрадостная.

Таким образом, крайне необходима государственная концепция развития наноотрасли, с поддержкой из всех имеющихся финансовых источников.

В нашей стране ведущие научные заведения проводят достаточно серьезные исследования в части фундаментальных исследований. Но это касается в основном теоретических программ. А в ведущих странах Запада ключевой стратегией является поддержка не столько фундаментальных исследований, сколько процесса перенесения продукта из лаборатории на рынок.

Значит, для решения национальных задач необходимо принятие комплекса мер, направленных на международное сотрудничество, которое позволит получить финансирование на перспективные научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, приобрести знания о состоянии дел в зарубежной науке. Доступ к контактам с компаниями, ведущими высокотехничные разработки очень важен, однако при этом должен жестко ставится вопрос о патентных правах и секретности ряда разработок.

Главным фактором, способствующим разработкам, являются создание научной инфраструктуры, включающей оборудование и аппаратуру мирового уровня.

Достаточная часть инвестиций должна быть направлена на подготовку квалифицированного персонала с профильным образованием, способного снять Россию с «сырьевой иглы» и закладывать основы экономики знаний. Как следствие нужна активизация исследований в университетах, направленных на будущую перестройку всей структуры экономики страны.

Даже введение специальности “нанотехнология” на базе кафедр физики в ведущих университетах страны не исправляет ситуацию – во-первых, выпускники появятся еще через несколько лет, а во-вторых, они не продублированы на сопутствующих, не менее важных направлениях, - в информационных технологиях, химии, биологии…

Необходимо способствовать студенческому обмену и повышать степень информированности отечественных ученых о европейских конкурсах рамочной программы.

При разработке глобальных целей государственной политики для сосредоточения средств на критических областях ключевыми приоритетами могут стать:

  • выбор критических направлений для обороны страны и развития промышленности (в первую очередь это относится к боевым и медицинским нанороботам, а также промышленным аспектам наноэлектроники)
  • принятие решение о создании нескольких крупных государственных корпораций, занимающихся нанотехнологиями, путем слияния профильных научно-исследовательских институтов и производств
  • анализ мирового рынка и выбор незанятых сегментов
  • анализ существующей исследовательской инфраструктуры и выработка рекомендаций по ее модернизации
  • выработка стратегии финансирования проектов, включая долгосрочные проекты с привлечением крупнейших отечественных и зарубежных компаний и программу сертификации нанопродуктов
  • создание механизмов возврата вложенных средств, с ориентацией каждого инвестиционного проекта на конкретный продукт (кроме долгосрочных фундаментальных исследований)
  • разработка мер по стимулированию частных бизнес проектов
  • выработка мер подготовки профильных кадров, включая полный цикл междисциплинарных знаний
  • создание программы информирования всего населения об изменениях в мире, вызванных нанотехнологиями (прежде всего на телевидении)

В настоящее время, прежде всего, необходимо определение потенциальных исполнителей и времени работ по выбранным направлениям. Причем, государство способно поддержать фундаментальные исследования не только в академических институтах, но и в частных компаниях.

В краткосрочной перспективе (до 2010 года) необходимо поддержать критические инвестиционные проекты следующего характера:

  • создания материалов следующего поколения
  • моделирование нанороботов
  • становления элементной базы наноэлектроники на основе существующей полупроводниковой промышленности

В долгосрочной перспективе (после 2010 года) наиболее привлекательными выглядят инвестиционные проекты:

  • разработка средств фармацевтики, включая лекарства с направленным действием и новые имплантанты
  • создание новых строительных материалов
  • организация производства наносенсоров, молекулярных двигателей и связанной с ними продукции военного и космического назначения
  • разработка принципиально новых топливных элементов

Возможны разные варианты перспективных проектов, в зависимости от финансирования, но при любом уровне государственного финансирования необходимо создавать условия для привлекательности вложений в наноотрасль со стороны бизнеса

Коммерциализация нанотехнологических исследований

Экономическими стимулами для бизнеса в наноотрасли могут стать:

  • налоговые преференции для предприятий, включающие снижение налогов на имущество, прибыль, социальных
  • налоговые льготы для импортеров высокотехнологичного оборудования
  • целевая подготовка специалистов
  • долевое участие государства

Иностранные инвестиции в высокотехнологичные отрасли нашей экономики в современном состоянии маловероятны. Но они могут пойти в стратегически спланированные правительством крупные проекты, под которые будут предоставлены государственные гарантии. Разумеется, политические риски должны быть минимальны. Кроме того, важно низкопроцентное кредитование под такие проекты.

Таким образом, решающую роль в привлечении инвестиций нужного типа и качества должно играть именно государство. При этом оно также должно стимулировать внутренний спрос, например, предоставляя льготные ссуды, а также налоговые льготы для экспортеров высокотехнологичной продукции.

Ключевым фактором станет создание отдельных технопарков для крупномасштабных инвестиций, где разработки, проводимые учеными со всей страны, могли бы находить практическое воплощение. Но дело не только в зарубежных инвестициях – ведь в стране достаточно собственных средств. Компании, как частные, так и государственные, которые получают сверхприбыли от роста цен на сырье, могут скупать высокотехнологичные активы, а также создавать собственные (хотя последнее представляет серьезную проблему).

Технопарки смогут решать стратегические цели, определенные на государственном уровне. Как индустриальные сегменты нашей экономики они станут локомотивами новой экономики знаний (особенно после тотального перехода на новые виды промышленности). Их создание, с размещением на их территории предприятий, решающими конкретные задачи, даст толчок новой экономике и создаст новые рабочие места.

Для поиска потенциальных инвесторов в прикладные разработки необходимо проведение научно-технических выставок продукции технопарков. Государственная инвестиционная программа по развитию конкретных бизнес-проектов предоставит выход на мировые рынки, путем совместной с частными компаниями реализации долгосрочной программы формирования.

Для этого необходимо оценка инвестиционной привлекательности высокотехнологичной промышленности в России и определение принципов ее финансирования (в том числе через венчурные фонды).

Необходимо создание отдельной экспертной группы по анализу перспектив того или иного проекта при его финансировании из венчурных фондов. Данные фонды рискованных инвестиций должны финансировать представляемые проекты на конкурсной основе, вкладывая деньги в отрасли, требующие сложных технологий при долгосрочных целях на рынке. Кроме того, необходимо отдельно учитывать проблему патентования.

Представляется актуальным создание крупного государственного холдинга, объединяющего работы по новым технологиям, наподобие авиастроительного. Это позволит более успешно конкурировать с зарубежными компаниями. Причем таких холдингов может быть несколько – как военные, закрытые типа, так и открытые частным инвестициям.

Государственная политика в области нанотехнологий не может быть сервисной, как например, в IT – индустрии. Нужен полный замкнутый цикл производства. Если мы попробуем переложить развитие нанотехнологий на зарубежные корпорации, то это будет началом конца нашей экономики. Как минимум один крупный холдинг должен быть военного назначения – никакие межконтинентальные ракеты с ядерными боеголовками не смогут поддерживать нашу национальную безопасность, ведь их смогут разобрать на атомы еще внутри шахты, никакие современные радары не засекут роботов размеров с молекулу. Поэтому нужно понимание ведущих министерств и ведомств, что модернизация армия на основе укрепления ядерных сил сдерживания – это не панацея от будущих угроз.

Также необходима поддержка частным компаниям, чтобы они смогли направить новые средства в исследования, которые они уже без государственной помощи смогут провести до рынка. Эта поддержка должна обеспечивать долгосрочные проекты частных фирмы по научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам, чтобы компания не обанкротилась в первый же год создания.

При создании технопарков необходимо заранее проводить определение емкости рынка, прогноз сбыта, анализ потенциальных конкурентов, их технологий, и аналогов продукта. И только после этого обосновывать требуемый объем инвестиций, причем предпочтительнее, чтобы присутствовал частный инвестор, возможно на паритетных с государством правах.

Грамотные инвестиции в модернизацию экономики послужат еще и антиинфляционной мерой, к примеру, в Китае, несмотря на гигантскую ежегодную эмиссию денежной массы, инфляция очень мала, поскольку деньги направляются на структурные преобразования экономики.

Таким образом, необходимы грамотные инвестиционные проекты, запуск которых должен инициировать единый координационный центр. Этот центр должен обеспечить потенциал взаимодействия между теоретическими разработками, проводимыми в научных учреждениях, и частными корпорациями, по принципу аналогичных центров в других странах мира. Он также должен на основе государственных задач разрабатывать краткосрочные и долгосрочные цели для исследователей в нанотехнологии (обратив при этом внимание на вопросы безопасности). Кроме того, на уровне правительства следует предусмотреть возможность публикации ежегодного отчета о научном прогрессе и затратах на нанотехнологии (за исключением военных разработок).

Проведение конкурсов инновационных проектов и разработок должно проводиться на основе ясно определенных перспектив экономического роста и поддержки национальной безопасности. В интересах создания отечественной элементной базы, нужно сделать все, включая скупку на государственном уровне недостающих патентов и технологий у зарубежных компаний, но выйти на мировой уровень в соответствующих разработках. Уже сейчас в мире создано более 16 000 нанотехнологических компаний, и их число удваивается каждые 1,5-2 года. Они уже производят более трех тысяч продуктов.

Таким образом, все эти технологии будущего или уже существуют, или создаются. И если мы сейчас упустим момент, то уже никогда не войдем в мировую экономику на достойных основаниях. Нужно прямо сейчас закладывать основы молекулярной сборки (а где отставание велико – скупать недостающие ноу-хау).

Единый координационный центр сможет распараллеливать работы и избегать дублирования в расчетах (конечно, за исключением случаев, когда дублирование необходимо по иным причинам), обеспечивая взаимодействие между организациями, участвующими в развитии нанотехнологий (см. рис.1).

Рис. 1. Потенциальная схема взаимодействия между организациями, участвующими в развитии нанотехнологий


При этом недостаточное знание предмета со стороны чиновников, формирующих приоритеты, может стать фатальным для всего проекта. Инертность и неэффективность нашей бюрократии может поставить крест на всех попытках страны обеспечить будущую обороноспособность России и ее союзников в долгосрочной перспективе, а также солидный экономический рост.

Национальная программа развития нанотехнологий должна быть важнее всех нынешних четырех вместе взятых. Потому как образование, здравоохранение, сельское хозяйство и оборона сегодняшнего дня конечно важны, но мы должны помнить, что их завтрашний день будет абсолютно иным. И дело не только в создании нанороботов, как таковых, но и в реализации программ нанотехнологического переоснащения в медицине, электронике, энергетике, химии и всех других, где это позволит выйти на создание принципиально новых моторов экономического роста.

Законодательные инициативы

Успешная работа инвестиционных фондов финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок в сфере нанотехнологий нуждается в разработке ряда законов. Как следствие, для информирования законодательных органов России о целях инвестиций по нанотехнологиям необходима консультационная группа (возможно, в рамках координационного центра).

Законы, планируемые для принятия в Госдуме, должны иметь как можно больше норм прямого действия и, не допуская двойного толкования, четко фиксировать распределение средств по критическим направлениям. К таким законам можно отнести либерализацию экспортного контроля по нанотехнологическому оборудованию, предоставление льгот лабораториям, ведущим данные разработки, налоговые льготы для предприятий hi-tech отрасли в целом.

Данные налоговые стимулы для опытно-конструкторских работ помогут прорыву в постиндустриальное общество, обеспечивая необходимые структурные изменения в экономике.

Популяризация нанотехнологий

Стране необходима более активная популяризация новой промышленной революции с целью активного вовлечения специалистов. Разъяснительная работа по объяснению перспектив грядущего развития науки крайне важна для консолидации всего общества перед лицом новых задач и угроз.

Начиная со школы нужно проводить информирование нового поколения (например, в старших классах на уроках физики). Затем это следует продолжить в вузе, и далее в спецкурсах для аспирантов. Успешное становление предприятий новой экономики будет зависеть от команды высококвалифицированных технических специалистов. Соответственно, все это требует разработки новых учебных курсов и программ профессиональной подготовки.

Ускоренная реализация нанотехнологического проекта возможна только при глубоком понимании этой проблемы всем обществом. К примеру, и в Китае, и в Японии согласно последним опросам даже дети знают, что такое нанороботы, и большинство из них уже выбрали своей специализацией нанотехнологию (впрочем, велика вероятность, что к тому времени, когда они вырастут, других специальностей больше и не будет).

Заключение.

Процветающая держава по определению должна ставить перед собой возвышенные цели. Национальные программы по осуществлению полета человека в космос, создания атомного оружия, индустриализации страны в момент своего зарождения многим казались излишне амбициозными. Но проходило время, и оказывалось, что те правительства, которые правильно оценивали научные прогнозы, сумели вывести свои державы в мировые лидеры.

У нашей страны есть 5-7 лет стабильности, обеспеченной запасами сырья. Потом нанотехнологические разработки начнут массово выходить из лабораторий, и “сырьевая игла” покажет свое коварство. Либо мы сумеем за это время создать научную и промышленную базу принципиально новой экономики, осуществить нанотехнологический прорыв, либо экономики у страны не будет в принципе.

Прогресс согласного ведет, несогласного тащит, а тот, кто ему противится, гибнет под его колесами. Остановить грядущую нанореволюцию не под силу никому – в этой гонке задействованы абсолютно все. Можно игнорировать факты, но экономические и социальные последствия для государства, не имеющего собственной глобальной нанотехнологической программы, будут самые плачевные – от полного коллапса экономики до потери суверенитета. В целом же, развитие нанотехнологий, как национальной идеи, способно кардинально преобразовать общество и страну, и вывести их на новый виток развития, а от решения этой задачи напрямую зависит место России в глобальной экономике и политике.

Кухарев В.Н.