Большинству наших соотечественников термин «нанотехнологии» стал известен в середине 2000-х годов, когда его подняли на флаг масштабной политической кампании. Однако специалисты стали пользоваться этим словом за два десятилетия до этого, а сами технологии инженерии объектов с размерами в тысячу раз меньшими, чем толщина человеческого волоса, появились в середине двадцатого века. Сегодня такие технологии – это мейнстрим инженерного прогресса. Как ни странно, Россия до сих пор имеет неплохие шансы на участие в технологической гонке.
Птица Феникс из СССР
Традиционно выделяют три больших направления, в которых нанотехнологии уже сейчас массово внедряются в промышленное производство, а значит, оказывают существенное влияние на нашу жизнь: медицина, электроника и новые материалы. Если в первом направлении российские ученые проигрывают вчистую, то по двум другим ситуация немного сложнее. Там мы тоже проигрываем любой развитой стране, если считать в объемах производства, в количестве предприятий и в технических характеристиках конечных продуктов. Но парадокс состоит в том, что практически все мировые достижения и в сфере электроники и в сфере материаловедения базируются на разработках советских научных школ.
Механизм этого явления достаточно прост. Создание принципиально нового технологического продукта состоит из трех этапов: 1) Идея (новый принцип действия, новое физическое явление в основе и т.д.); 2) Собственно разработка – превращение идеи в работающий прототип; и 3) Коммерциализация – налаживание массового производства и продажа конечного продукта. Из этих трех частей первые две – самые долгие, дорогие и рискованные с точки зрения традиционного бизнеса. Именно поэтому что-то действительно новое на рынке появляется крайне редко.
Распад Советского Союза и последующая эмиграция сотен тысяч советских ученых радикально поменяли расклад на мировом рынке технологий. Люди приходили в зарубежные корпорации уже с готовыми идеями, которые у себя на родине они опробовали и проверили на работоспособность. А поскольку это были люди, привыкшие к крайне низкому уровню личного благосостояния, они были готовы делиться своими знаниями за очень небольшие деньги. Так Россия подарила миру нанотехнологическую революцию.
Военные технологии – двигатель прогресса
В юности я считал себя пацифистом и до сих пор мне не нравится, что в мире накапливаются огромные арсеналы средств для уничтожения людей. Но я вынужден констатировать, что запросы военных – это главная движущая сила в развитии новых технологий. И военные, и бизнесмены строго ориентированы на результат. Только если в бизнесе результат – это деньги, а деньги всегда можно заработать многими способами, то у военных результат исключительно материальный – ракета либо попала в цель, либо нет. Для достижения конкретного материального результата нужны технологии.
Поэтому неудивительно, что сохранившиеся в России технологии мирового уровня в большинстве своем имеют двойное назначение – это технологии покрытий, технологии обработки металлов, технологии систем управления (микроэлектроника и ИТ).
В качестве иллюстрации можно привести конкурс на получение премии RUSNANOPRIZE Award. В 2013 году темой премии объявлены наноматериалы и модификация поверхности. На премию было подано более 30 заявок, примерно половина полностью российских, остальное – либо смешанные, либо полностью иностранные технологии. Что представляют иностранцы? Как сделать так, чтобы кетчуп не оставался в бутылке, а вытекал полностью, как защитить смартфон от влаги, как сделать микросхемы в планшете меньшего размера. Что представляют российские коллективы? Как надежнее защитить поверхность стальных изделий от коррозии, как сделать титановые изделия в разы прочнее, как выделять и очищать наноалмазы из шихты после подрыва устаревших боеприпасов.
Если у читателей возникло впечатление, что иностранные ученые разрабатывают новые технологии исключительно в мирных целях, то это иллюзия. Гидрофобные покрытия улучшают вытекание кетчупа, но также улучшают гидродинамические характеристики военных судов. Защищать от влаги нужно не только смартфоны, но и военные радиостанции, а маленькие микросхемы нужны для крылатых ракет ничуть не меньше, чем для планшетов и игровых приставок.
Разница заключается в том, что в США и в Европе есть гигантский гражданский сектор, который охотится за новыми технологиями и готов быстро вложить (небольшие) деньги в бутылки для кетчупа. Уже потом можно разговаривать с военными о долгосрочных и очень дорогих контрактах. А в России быстрыми деньгами никто не распоряжается – и с гражданскими и с военными производствами ученым приходится договариваться самим, и происходит это тяжело и очень долго.
Красота – страшная сила.
А куда направлен вектор науки сегодня, и чем будут пугать публику журналисты через 30 лет? Идеологи нанотехнологий в России продвигают концепцию НБИК (Нано-Био-Инфо-Когно). Ключевая буква в этой аббревиатуре – последняя. Именно в развитии гуманитарного пакета фундаментальных знаний сегодня многие видят и большие опасности, и большие возможности.
Логика очень простая. Сегодня автоматизированные системы все больше заполняют нашу жизнь. Все чаще возникает потребность в том, чтобы роботы самостоятельно принимали решения – они делают это и точнее, и быстрее, чем люди. Чтобы принимать решения, компьютеры должны обладать интеллектом, то есть способностью анализировать ситуацию в рамках определенной системы ценностей. Какие именно решения можно отдать на откуп умным машинам? Какие ценности нужно заложить в «голову» роботу, чтобы его решения были правильными для людей? Что такое «правильно»?
Для того, чтобы ответить на эти технические вопросы, людям придется очень многое понять о самих себе и о природе сил, движущих развитием нашего общества – какую роль в судьбоносных шагах играет рациональная логика, а какую – биологические инстинкты, эмоции, «простые человеческие желания». Людям придется договориться о важности (или не важности) таких нематериальных ценностей, как красота, гармония, этика. Очевидно, что в наших головах эти факторы существуют и влияют на наши решения. Что из этого надо переносить в головы роботам?
Сегодня российские ученые находятся на острие данного направления в плане «железа». Наши разработки в области наноэлектроники позволяют уже сейчас создавать и даже выпускать небольшими сериями так называемые микросхемы с нейроморфной архитектурой. То есть устроенные точь-в-точь, как мозг человека, только, разумеется, гораздо проще. Я совсем не исключаю, что именно в России первыми появятся люди, которые запрограммируют идеал красоты в серийно производимом искусственном интеллекте. Не хотелось бы, чтобы любимой картиной русского робота стал «Апофеоз войны» Василия Верещагина, великого русского художника.
