Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

IV Интернет - олимпиада по нанотехнологиям: Лекции: Лекция - семинар 10. Развитие нанотехнологий (обсуждение)

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

14 октября 2009

ПОЖАЛУЙСТА, выскажите свое мнение по "Наноазбуке"...

Академик Ю.Д.Третьяков (МГУ):

"В последнее время нанотехнологии стали рассматривать как своеобразную чудодейственную панацею, которая призвана привести к кардинальному улучшению качества жизни и исполнению мечты о счастливом высокотехнологическом обществе. В то же время многие из давно используемых человечеством объектов – это «нанообъекты».

К представителям наномира также можно отнести кластеры, способные содержать до нескольких сотен атомов, и различного рода «наноструктуры», размер которых хотя бы в одном из измерений не превышает нескольких десятков нанометров. Человечество с самого своего возникновения живет среди нанообъектов. Внутри наших клеток находятся миллиарды молекулярных машин – клеточных органелл. Наш скелет представляет собой, по сути, композитный материал, который содержит строительные элементы в виде «наночешуек» гидроксилапатита размером 30-50 нм и толщиной всего несколько нанометров. Неудивительно, что приставка «нано» по-прежнему удивляет, восхищает и… пугает. Как нам использовать опыт тех, кто уже почувствовал вкус к нанотехнологиям, все их плюсы и минусы?

Все-таки «нано» – это много или мало? Когда-то, говорят, Чингисхан приказал каждому из своих воинов принести по камню к его шатру. Выросла большая гора. А что если каждый человек на земном шаре (а их явно гораздо больше, чем воинов Чингисхана) принесет по одной-единственной квантовой точке (диаметр 10 нм, плотность материала 7 г/куб. см) и положит ее около штаб-квартиры Государственной корпорации «Роснанотех» в кучу, то какую массу будет иметь эта куча? Этот вопрос был задан школьникам на второй Всероссийской олимпиаде по нанотехнологиям, организованной МГУ в 2008 г., и многие из них с полным изумлением получили правильный ответ – «кучка» из наноточек будет иметь массу всего 22 нанограмма, это мельче любой самой маленькой пылинки!

Нанотехнологии – детище современной фундаментальной науки, междисциплинарная область деятельности, основанная на достижениях химии, физики, биологии, механики и других классических наук, а также на связанном с закономерной эволюцией этих и других областей исследований прорыве в разработке методов синтеза и анализа веществ и материалов. В этом плане нанотехнологии – зачастую существенное улучшение свойств многих практически важных устройств, но не всеобъемлющий переворот наших знаний, как иногда полагают. По определению нанотехнологии – это только способ что-то сделать, их наиболее важным, осязаемым. Продуктом выступают наноматериалы (НМ), практически важные (функциональные) свойства которых определяются химическим составом, структурой, размерностью и упорядочением составляющих их фрагментов, размер которых принадлежит нанодиапазону, то есть интервалу от 1 до 100 нм. Принципиальная важность нанодиапазона «пространственной шкалы» заключается в том, что в нем реализуются специфические химические и физические взаимодействия. В действительности любые объекты и материалы можно и нужно изучать на разных пространственных масштабах, особенности структуры и свойств материалов которых (структурная иерархия) лишь в неразрывной совокупности предопределяют их конечные свойства, важные для фундаментальных исследований и, безусловно, практики. В итоге, для создания наноматериалов оказываются важными не только их состав (определяющий основные свойства) и размер (изменяющий многие свойства), но и размерность (делающая частицы неоднородными), а также упорядочение в системе (усиление, интеграция свойств в ансамбле нанообъектов). Это характерно для нанотехнологий – новое качество, как правило, получается только при правильно организованной структуре на более крупных масштабах, чем нано. Напротив, наноуровень присутствует практически в любых макрообъектах, но не всегда он важен, в этом случае нет оснований говорить о «нанотехнологиях».

Через десятилетие после пика нанотехнологического бума на Западе он докатился и до России. Появление «нано» в нашем обиходе закономерно, ведь еще пять лет назад (22 мая 2003 г.) Президент РФ поручил правительству дать предложения по повышению результативности исследований и разработок в области наноматериалов и нанотехнологий. Потребовалось почти четыре года, чтобы мы поняли, что такое наноиндустрия, и появилась «Стратегия развития наноиндустрии», утвержденная Президентом РФ 24 апреля 2007 г. Спустя несколько месяцев были созданы ГК «Роснанотех» с колоссальным по отечественным меркам начальным уставным капиталом в 130 млрд руб., выделенных из бюджета, и правительственный Совет по нанотехнологиям во главе с заместителем председателя правительства С. Б. Ивановым. Именно он оперативно отреагировал на шумиху вокруг нанотехнологий, заявив, что «рекламировать продукцию со словом "нанотехнология" – это, по существу, трюк. Я сильно сомневаюсь, что там вообще есть какие-нибудь нанотехнологии. Вот хочу простых граждан об этом предупредить. Их уже пытаются дурить». Это скоротечное развитие ситуации от полной эйфории до сдержанного пессимизма весьма характерно.

Действительно, парадигма развития любой новой технологии и реакция на это развитие общества совершенно не линейны. Все начинается с ажиотажного интереса, который возбуждается в обществе (в развитии нанотехнологий в США этому этапу соответствует появление Национальной нанотехнологической инициативы, у нас, пожалуй, 2005-2006 гг.). Общественная реакция проходит через пик необоснованных ожиданий, на этом этапе большие деньги в основном получают организаторы различных рекламных компаний, конференций и издатели научно-популярной и рекламной литературы. Однако затем происходят разочарование и резкое падение популярности. На следующем этапе более или менее положительное отношение общества или хотя бы его части восстанавливается, и технология выходит на «плато продуктивности». На этом этапе большая часть спекуляций заканчивается, начинается упорная и успешная работа профессионалов, которая действительно приводит к впечатляющим результатам. В настоящий момент общественная реакция уже близка к пику. Если общественные ожидания будут расти так же быстро, то неизбежное разочарование в радужных иллюзиях, ореолом которых окружены нанотехнологии, приведет к тому, что они надолго потеряют доверие людей. К сожалению, необходимо констатировать: поскольку большая часть общества недостаточно образованна в научно-технической области, то лишь немногие могут отличить действительно выдающиеся перспективы от преувеличений, делаемых в рекламных целях или вследствие разного рода спекуляций.

Возникает вопрос: а не лучше ли было бы нам с самого начала использовать уроки зарубежного нанобума, начавшегося существенно раньше, чем у нас, в США, в Западной Европе, в Японии и даже в Китае, и не наступать на те же самые грабли? В последнее время появилась (правда, преимущественно на английском языке) обширная литература, подробно анализирующая самые различные аспекты развития нанотехнологий. Среди этой литературы, несомненно, выделяется книга Дэвида Берубе (David M. Berube) Nano-Hype: The Truth Behind the Nanolechnology Buzz («Нанопурга. Правда о нанотехнологическом буме»). Ее автор – профессор Университета Южной Каролины, сумевший совместно со своими студентами собрать и проанализировать около 2 тыс. статей, обзоров, монографий, документов, относящихся к проблеме развития нанотехнологий. Книга Берубе заставляет любого читателя задуматься над многими проблемами. Можно ли считать нанотехнологию технологией в общепринятом смысле слова, или она в значительной мере сводится к так называемой «нанонауке»? Что нового нанонаука несет по сравнению с традиционными дисциплинами – химией, физикой, биологией? Кто говорит правду о нанонауке: ученые, пытающиеся получить гранты на проведение исследований, бизнесмены, развивающие свое дело, или неформальные общественные группы, расценивающие развитие нанотехнологий как грядущую катастрофу для человечества в целом?

Начнем с исследователей, деятельность которых, по признанию наших западных коллег, инициировало само появление нанонауки и нанотехнологии. И хотя термин «нанотехнологии» впервые появился в литературе с легкой руки профессора-материаловеда из Токийского университета Норио Танигучи (NorioTaniguchi) в 1974 г., идеологические установки этой новой науки были впервые сформулированы выдающимся физиком-теоретиком, одним из активных участников атомного проекта, Нобелевским лауреатом Ричардом Фейнманом (Richard Phillips Feynman) в его знаменитой лекции, прочитанной в Калифорнийском университете на рождественском вечере 29 декабря 1959 г. Тем самым Фейнман намного предвосхитил появление техники, позволявшей реально осуществлять процессы создания структур на атомном уровне, названные им технологией «снизу вверх». Справедливости ради следует сказать, что инициатором процессов, породивших нанобум. стал не Фейнман, хорошо известный лишь среди ученых, а Эрик Дрекслер (Kim Eric Drexler), автор скандально знаменитой книги Engines of Creation: The Corning Era of Nanotechnology («Машины созидания: наступление нанотехнологической эпохи»), опубликованной в 1986 г. и широко разрекламированной Биллом Джоем (Bill Joy) в статье Why the Future doesn't Need Us («Почему будущее не нуждается в нас»). В книге Дрекслера были показаны блестящие перспективы развития наноиндустрии и вместе с тем выдвинута концепция «серой слизи», смертельно напугавшая общество. И хотя позже (в 2004 г.) Дрекслер отказался от теории ассемблеров, способных воспроизводить самих себя, именно эти амбициозные идеи о перспективности молекулярной индустрии, основанной на процессах механической сборки наноструктур с уникальными свойствами, привлекли внимание, как бизнеса, так и влиятельных конгрессменов и советников президента США по нанотехнологиям и привели, в конечном итоге, к появлению так называемой Национальной нанотехнологической инициативы (ННИ).

Самыми активными и последовательными оппонентами Дрекслера стали профессор Гарвардского университета Джордж Уайтсайдс (George Whitesides) и нобелевский лауреат Ричард Смолли (Richard Smalley). Первый из них обратил внимание на то, что способные к саморазмножению бактерии имеют размер от одного до трех микрон, но не нанометров. Это позволяет им иметь достаточно сложную молекулярную структуру, обеспечивающую возможность осуществления процессов обмена веществом и энергией с окружающей средой и запрограммированную способность воспроизводить самих себя. Нанороботы же имеют слишком малый размер и относительно примитивную молекулярную структуру, недостаточную для осуществления функций самовоспроизводства. Что касается Смолли, то он, помимо научного, имел огромный коммерческий интерес к развитию нанотехнологии. Именно он инициировал создание крупнейшей в мире компании по производству одностенных углеродных нанотрубок [Carbon Nanotecnologies. Inc), использующей созданный самим ученым уникальный реактор высокого давления. Эта компания, собственница свыше 100 патентов, контролирует производство многих функциональных материалов на основе углеродных нанотрубок. Смолли оказался еще более нетерпим к идеям Дрекслера, чем его коллеги по научному сообществу, и это особенно проявилось в их дискуссии на страницах журнала Chemical and Engineering News. Начисто отрицая саму идею саморазмножения нанороботов, Смолли подсчитал, что если бы такая возможность и существовала, то нанороботу, способному мультиплицировать себя со скоростью 106/с, потребовалось бы 20 млн. лет, чтобы накопить одну унцию продукта саморазмножения. Однако и этот скромный по результатам процесс невозможен, т.к. он потребовал бы огромных энергетических затрат.

Многие фундаментальные исследования, без которых было бы немыслимо развитие современных нанотехнологии, проводились на протяжении десятилетий и в России научными школами академиков В.А. Каргина, П. А. Ребиндера, Б.В. Дерягина и особенно нобелевского лауреата Ж. И. Алферова. Было бы несправедливо замалчивать пионерские работы В. Б. Алесковского по развитию методов «химической сборки», то есть «послойного» синтеза, заложившие начало его научной школы в Санкт-Петербурге, успешно функционирующей и сейчас. Несомненно, прорывное и практически чрезвычайно важное для своего времени достижение – создание и внедрение в атомную энергетику оригинальных технологий получения ультрадисперсных (нано-) порошков, выполненное группой советских ученых под руководством И. Д. Морохова. Примерно к тому же времени относятся фундаментальные исследования научной школы академика И. В. Тананаева, впервые предложившего дополнить классические диаграммы «состав – структура – свойство» координатой дисперсности, а также оригинальные исследования академика И. И. Моисеева и М. Н. Варгафтика по созданию «гигантских кластеров» палладия, ядро которых насчитывает около 600 атомов металла.

Попытки детерминировать научный поиск, загнать его в жесткое «прокрустово ложе» обречены на неудачу. Развитие нанонауки, нанотехнологии и наноиндустрии в мире, вполне возможно, станет самым тяжелым испытанием для доминирующей в России жесткой системы административно-бюрократических отношений, неотъемлемой частью которой стали коррупция и сращивание чиновничества с бизнесом (Е. М. Примаков). Есть все основания полагать, что до тех пор, пока экстраприбыли будут обеспечиваться за счет нефтяного, газового и строительного бизнеса, бизнесмены предпочтут воздержаться от по-настоящему инновационных, но одновременно рискованных вложений в создание наноиндустрии. В этом смысле за рубежом ситуация кажется несомненно более благоприятной. В США, Японии и Южной Корее частный бизнес инвестирует наноразработки в объеме, не уступающем бюджетным расходам, причем только за пять лет – с 1999 до 2004 г. – размеры частных инвестиций в наноиндустрию возросли в 10 раз!

Огромную проблему представляет защита интеллектуальной собственности российских ученых. В нашей стране, по словам руководителя Роспатента Б. П. Симонова, «…нет ни одного нанопатента, хотя в мире их зарегистрировано уже около 10 тыс., и 2 тыс. имеют правовую охрану на территории РФ». Как ни странно, но в соответствии с российским законодательством авторская идея не является предметом правовой охраны. Все предшествующие годы в нашей стране стимулировались, вознаграждались и поощрялись только идеи, воплощенные в конкретных технических решениях. Кстати, такие ограничения отсутствуют в патентном праве США. Увы, получить международный патент российскому исследователю не по карману, т.к. до сих пор не урегулирована проблема государственной поддержки этой деятельности.

Американский опыт показывает, что нанотехнологический бизнес не может быть успешным, если не привлечь в качестве консультантов высококвалифицированных специалистов из числа университетских профессоров. И хотя такие консультации стоят очень дорого, именно они позволяют сберечь многие миллионы долларов, вкладываемых в развитие производства нанопродуктов. Марк Ратнер (Mark Ratner), профессор Нортвестернского университета, анализируя пути повышения прибыльности нанобизнеса, пришел к выводу, сформулированному в заключении написанной им книги: «Задача не в том, чтобы построить бизнес, подходящий для нанотехнологий, а в том, чтобы создать нанотехнологии, подходящие для бизнеса».

А теперь перейдем к вопросу о позиции гражданского общества в условиях зарубежного нанобума. Можно с полной уверенностью утверждать, что эта позиция неоднозначна и в существенной мере определяется информированностью общества о позитивных и негативных тенденциях, связанных с развитием нанотехнологий и появлением различных нанопродуктов на рынке услуг. Результаты социологических опросов, проведенных в США на протяжении последних пяти лет, показывают, что о существовании нанотехнологий знают далеко не все. Наиболее информированными (71% опрошенных) оказались молодые люди в возрасте от 18 до 22 лет, тогда как примерно в той же пропорции (> 70% опрошенных) ничего не знают о нанотехнологиях дети моложе 13 лет и пожилые люди старше 60 лет. Интересно, что совсем недавно Всероссийский центр исследования общественного мнения (ВЦИОМ) подвел итоги опроса, проведенного по заказу Российской корпорации нанотехнологий. В опросе, прошедшем в апреле 2008 г., приняли участие 1600 граждан Российской Федерации в возрасте 18 лет и старше, постоянно проживающих на территории России, жители 153 населенных пунктов из 46 регионов РФ. Доля респондентов, слышавших о нанотехнологиях. составила 43% из всех опрошенных. Среди основных областей применения нанотехнологий респонденты называли: электронику – 43%, медицину – 39% и космическую промышленность – 31%. Наиболее популярным источником информации о нанотехнологиях оказались телевизионные программы – именно на них указал 81% участников опроса. 26% респондентов ВЦИОМ назвали в качестве источника информации о нанотехнологиях периодические издания, 10% – радиопрограммы и 10% – Интернет. Большая часть опрошенных (74%) считают, что нанотехнологий в России так или иначе развиваются, а более трети (41%) интересуются их развитием. Подавляющее большинство участников опроса (81%) считают, что нанотехнологий принесут людям пользу. Половина опрошенных (52%) купили бы продукцию, в которой используются нанотехнологии. Но как бы то ни было, эффективность любых широких дискуссий о судьбах нанотехнологий требует участия в них тех. кто имеет хотя бы минимальные познания в области физики, химии, биологии: этические дебаты вокруг нанотехнологий требуют также участия широкого круга специалистов, включая не только ученых и инженеров, но и социологов, психологов, юристов, философов, экономистов, бизнесменов и политиков.

Важную роль в формировании позитивного имиджа нанотехнологий сыграл и продолжает играть Foresight Nanotech Institute, созданный Эриком Дрекслером и имеющий поддержку многих крупных компаний. В России аналогом этого института стал Форсайт-центр Высшей школы экономики (http://foresight. hse.ru/index.html). Глобальная цель Foresight Nanotech Institute состоит в поиске путей улучшения качества жизни людей, особенно в связи с развитием молекулярной нанотехнологии. Институт видит свою новую миссию в поиске таких путей развития нанотехнологий, которые будут способствовать решению следующих глобальных задач:

  • создание новых экологически чистых источников энергии
  • обеспечение потребностей в чистой воде
  • улучшение здоровья и увеличение продолжительности жизни
  • максимальное увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства
  • доступность информационных технологий повсюду
  • продвижение в освоении космического пространства

Итак, рассмотренные выше особенности зарубежного (в первую очередь американского) нанобума позволяют извлечь определенные уроки и сделать некоторые выводы применительно к российской действительности.

Первый из них касается непростительно малого финансирования фундаментальных исследований в области нанонауки и нанотехнологий в России. В США значительную часть (не менее одной трети) бюджетных расходов составляют средства на проведение именно таких исследований, осуществляемых в университетах и в национальных лабораториях. Лежащая на поверхности прагматическая составляющая, ставшая безусловным приоритетом деятельности ГК «Роснанотех» позволяет «подтянуться» к разработкам мирового уровня, но никогда не обеспечит приоритета России в области нанотехнологий. Причина в том, что переход от новой научной идеи к конечному ее материальному воплощению – товару – достаточно долог, поэтому немедленные «инновации» и «закупки» будут основаны лишь на сиюминутных, часто случайных находках, приоритет многих из которых давно уже закреплен за нашими западными или азиатскими коллегами, что автоматически отсекает в подобных случаях успешный выход на мировой рынок. Как тут не вспомнить приведенные в книге академика Ю.А. Золотова слова из доклада Президента США Билла Клинтона, представленного прессе 3 августа 1994 г.: «Будущее наших детей определяется тем, будем ли мы продолжать вкладывать средства в фундаментальную науку».

Другой урок зарубежного нанобума сводится к необходимости создания мощных научно-образовательных центров (НОЦ), оснащенных самым современным научным оборудованием и способных обеспечить подготовку высококлассных специалистов, дав им полноценное междисциплинарное образование. И хотя необходимость целенаправленной подготовки нанотехнологических кадров осознается всеми без исключения, многочисленные научно-образовательные центры, возникающие в нашей стране как грибы после дождя, по-прежнему не очень приспособлены для проведения современных фундаментальных исследований. То же самое можно сказать и о междисциплинарном образовании, опыт организации которого в нашей стране относительно невелик и ограничивается несколькими классическими и технологическими университетами. По оценке Михаила Роко (Mihail Roco), ведущего американского специалиста в области нанотехнологий, для достижения рынком нанопродуктов к 2015 г. объема продаж в трлн. только в США потребуется подготовить 800 тыс. специалистов, а поскольку мы поставили задачу обеспечить отечественными нанопродуктами до 4% мирового рынка, то необходимо иметь не менее 30 тыс. квалифицированных или переквалифицированных на нанотехнологий специалистов.

Линия опережающего развития наиболее важна и наиболее приемлема для Российской Федерации, поскольку базируется не на уже известных и, как правило, запатентованных в других странах приемах улучшения качества существующих изделий и продуктов за счет использования нанотехнологий, а на генерации новых знаний в наиболее перспективных областях науки и техники и создании принципиально инновационных разработок, реализующих новые для промышленности физические или физико-химические принципы функционирования материалов и устройств.

Осуществление этой генеральной линии, в свою очередь, невозможно без развития системы нанотехнологического образования на уровне как вновь поступающих в вузы студентов, так и магистратуры, аспирантуры, докторантуры, адресной поддержки перспективных исследований молодых ученых. Молодые исследовательские кадры – тот богатый человеческий ресурс, опора на который может позволить ответить на мировые вызовы и осуществить поставленные перед российским обществом важнейшие задачи. И в этом плане ведущие вузы РФ способны сохранить то лучшее, что было заложено в отечественной системе образования и пополнить последнее междисциплинарностью, а также способностью владеть современным синтетическим и диагностическим инструментарием.

В случае развития фундаментальных исследований и фундаментальной подготовки научных кадров в области нанотехнологий будет в какой-то степени восстановлена и историческая справедливость, поскольку предпосылки к развитию нанотехнологий в мире были заложены, в том числе и российскими учеными. Несколько месяцев назад созданная РАН Комиссия по нанотехнологиям во главе с нобелевским лауреатом Ж. И. Алферовым разработала обширную программу фундаментальных исследований в области нанотехнологий (ее образовательную часть формировал коллектив под руководством ректора МГУ академика В. А. Садовничего), получившую одобрение общего собрания РАН. При всех условиях система нанотехнологических НОЦ, разрабатываемая в нашей стране, будет отлична от американской, т.к. последняя базируется на университетах, а у нас в качестве «центров кристаллизации» могут выступать также академические институты. Во всяком случае, некоторые из них. Создание таких центров совершенно необходимо не только для аналитического, методического и научного обеспечения передовых научных исследований, но и для формирования системы эффективного нанотехнологического образование и переподготовки специалистов в России. К счастью, уже развивается нанотехнологическое движение. К нему относится формирование Общественного совета по создание эффективной системы образования в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий, создание Нанотехнологического общества Российской Федерации, старт олимпиадного движения, проведение фестивалей науки, организация активной исследовательской работы студентов и аспирантов.

Следующий урок зарубежного нанобума, несомненно, касается; роли бизнеса в развитии нанотехнологий. Помимо крупного бизнеса, не всегда проявляющего интерес к чрезвычайно наукоемкому производству нанопродуктов, не способному к достаточно быстрой отдаче, очевидна необходимость активного вовлечения в нанотехнологии малого бизнеса по зарубежному образцу. При этом, если учитывать специфику нанотехнологического бизнеса, в качестве субъектов могли бы выступать как сотрудники университетов или академических институтов, так и сами эти организации.

Еще один исключительно важный урок зарубежного нанобума связан с необходимостью изучения социальных аспектов и последствие развития нанотехнологий в РФ. В 2000 г. Национальный научный фонд США впервые провел широкую дискуссию на тему «Социальное значение нанонауки и нанотехнологий с участием ученых, бизнесменов и политиков. В ходе этой дискуссии было наглядно показано, что междисциплинарность нанотехнологий подразумевает не только интеграцию различных естественных наук (физика химия, биология), но и интеграцию естественных наук с гуманитарными (социология, этика, психология). Проблеме оценки рисков, связанных с производством и применением нанопродуктов, следует уделить исключительное внимание, создав независимую сертификационную службу для выработки стандартов метрологии и объективной оценки качества нанопродуктов. В то же время, нужно отметить, что эта проблема – прежде всего предмет фундаментальных и практико-ориентированных исследований, и ее использование в политических целях может привести к развитию в обществе не обоснованных «нанофобий», а также к созданию излишне жесткой запретительной системы регистрации и использования нанопродуктов, что может нанести существенный вред развитию нанотехнологий.

Наконец, зарубежный опыт, особенно накопленный в США и странах ЕС, показывает необходимость создания целостной системы подготовки всего российского общества к переменам, связанным с развитием нанотехнологий и использованием нанопродуктов. включая разработку новых школьных и дистанционных курсов, выпуск научно-популярной литературы, телевизионные передачи.

Таким образом, уроки зарубежного нанобума – это ценный практический опыт для формирования всех взаимосвязанных направлений развития нанотехнологий в РФ. Игнорирование накопленных фактов может привести к весьма плачевным последствиям, которых хотелось бы избежать за счет дальновидного планирования всех научных, технологических, экономических и социальных аспектов развития нанотехнологий в нашей стране."

Академик Н.Е.Каблов (ВИАМ):

"Не секрет, что в последние десятилетия мы жили, в основном, за счет научного задела, созданного еще в советское время. Пополнять его не было возможности из-за множества непродуманных изменений в организации, управлении, планировании и финансировании фундаментальных и прикладных исследований, вследствие чего были утрачены многие известные и авторитетные в мире научные коллективы. Больше всего настораживают факты, когда усилия Президента, Правительства РФ, направленные на придание экономике инновационного развития, на практике превращаются в свою противоположность или уходят в небытие, как вода в песок.

Чтобы в такой ситуации не оказаться в аутсайдерах, пора отказаться от традиционного: «укрупнить», «объединить», «переподчинить». Нужны новые, нестандартные подходы и трезвое понимание того, что хотя «холодная война» окончилась, но противостояние сохранилось. Его эпицентр теперь переместился в сферу науки и инноваций, которую необходимо сделать не просто активной, а предельно агрессивной!

В годы «холодной войны» стратегические интересы страны представляла оборонная промышленность, которая обеспечивала армию техникой и вооружением. О том, как она справлялась с этой задачей, свидетельствует хотя бы тот факт, что многие образцы этой техники до сих пор остаются предметом экспорта. Отсюда – предложение: сегодня на столь же важное стратегическое направление должна быть выдвинута отечественная наука. Соответственно, ей должен быть придан статус самостоятельной базисной отрасли экономики со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Речь не идет о том, чтобы собрать «под одной крышей» многочисленные научные коллективы, действующие сегодня в разных отраслях. Есть другие способы и схемы, позволяющие сконцентрировать большие силы и ресурсы на решении крупных государственных задач.

В качестве примера уместно обратиться к опыту США, где более полувека действует Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства – NASA. Примечательно, что оно было создано с целью преодоления кризиса в американской космической отрасли, допустившей отставание от СССР.

Сегодня NASA – правительственная организация, подчиняющаяся непосредственно вице-президенту США и финансируемая на 100% из государственного бюджета. В 2006 году например, объем этого финансирования составил более 16 млрд. долларов, почти 10 млрд. из которых были направлены на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, а также на образовательные программы. Такой статус практически исключает влияние на деятельность NASA отдельных финансово-промышленных групп, высокопоставленных чиновников или конгрессменов. Не страхует он лишь от просчетов самого руководства NASA. Но это уже вопрос из области подбора кадров.

Главная задача NASA – обеспечение динамичного развития аэрокосмической отрасли с целью сохранения за США лидирующих позиций в мире. Для этого на основе текущей ситуации и вероятностных прогнозов разрабатываются проекты долгосрочных программ и оперативные планы, оцениваются затраты на их выполнение. Одновременно NASA является органом стратегического планирования с функциями распределения заданий и средств между исполнителями. В его обязанности также входит содействие практической реализации перспективных разработок.

В своей деятельности NASA опирается на входящие в его состав 10 крупных научно-исследовательских центров. Но это лишь вершина айсберга – через эти центры или через свою Дирекцию, где около тысячи сотрудников, NASA может привлекать к работам из «сторонних» фирм, НИИ, КБ и университетов до 500 тысяч (!) ученых и специалистов.

Такая схема организации и управления признана эффективной многими развитыми странами. После соответствующей корректировки она может быть применена и у нас. В частности, подобные структуры со своими Дирекциями (Администрациями) следовало бы сформировать для решения важнейших государственных задач. Гарантией их эффективности должны стать как отдельная строка в бюджете, так и авторитет руководящего звена. Лучше всего, если руководителя Дирекции (Администрации) такой структуры будет утверждать Президент РФ, а сам руководитель будет ежегодно отчитываться непосредственно перед правительством.

В нынешней непростой ситуации в нашей экономике крайне необходим переход к подобным структурам, способным на основе глубоких исследований определять ближние и дальние цели, формировать пути их достижения, обеспечивать решение поставленных задач при оптимальном финансировании. Если не брать в расчет стремление некоторых чиновников сохранить видимость своей значимости, реальных препятствий на пути воплощения этого предложения нет. Нужны лишь политическая воля и, разумеется, время.

В этой связи уместно подчеркнуть, что перевод российской экономики на инновационный путь развития – насущная и неотложная задача. Как сказал на одном из прошлогодних заседаний Госсовета В. В. Путин, радикальное повышение эффективности экономики страны в рамках существующего «инерционного энергосырьевого сценария развития» невозможно. «Единственной реальной альтернативой такому ходу событий... является стратегия инновационного развития страны».

Инновационный процесс – это единый непрерывный процесс получения новых знаний и их использования для производства наукоемкой продукции, включающий фундаментальные, поисковые и прикладные исследования, разработку технологий, создание и промышленный выпуск наукоемкой продукции, в том числе, с привлечением венчурного капитала и на основе государственно-частного партнерства.

Организация инновационных процессов с участием государства успешно отработана и эффективно действует во всех передовых технологически развитых странах мира. Думается, и у нас «главной движущей силой» в реализации инновационной стратегии должен выступать государственный сектор науки.

В пользу этого предложения говорят многие обстоятельства. Так, по данным статистики, в государственной собственности у нас сконцентрировано более 70% научно-технического потенциала страны. Соответственно, госсектор науки является основным источником отечественных инноваций, направленных на обеспечение безопасности и решение важнейших социально-экономических задач. Наконец, только госсектор может выступать гарантом интересов государства.

Как свидетельствует мировая практика, реализация инновационной политики с опорой только на научные организации бизнес-сферы (то есть принадлежащие и финансируемые корпорациями, пусть даже очень крупными) в принципе невозможна, поскольку главные интересы и цели их функционирования во многих случаях не совпадают с целями и интересами государства. Крупные негосударственные корпорации, безусловно, участвуют в создании новых знаний. Но этот процесс строго ограничен их стремлением обеспечить конкурентоспособность своей продукции.

Более того, корпорации очень неохотно идут на риск при финансировании научных исследований, а иногда, при наличии своего монопольного положения на рынке, просто замораживают процесс получения новых знаний. С учетом этих обстоятельств, полная передача прикладной фазы инновационного процесса (то есть прикладных исследований, опытно-конструкторских работ и внедрения разработок в производство) в коммерческую сферу недопустима, так как существует целый ряд важнейших задач в области прикладной науки, решение которых составляет прямую обязанность государства и входят в сферу его ответственности.

Отсюда ясно: государство должно располагать собственными институциональными структурами в сфере науки, способными обеспечить решение приоритетных национальных задач инновационного развития.

В этой связи возникает вопрос о повышении эффективности государственного сектора науки, основа которой – наличие системной нормативно-правовой базы. К сожалению, в нашей стране такая база практически отсутствует. Четко не сформулировано и само понятие «государственный сектор науки», что не позволяет полностью раскрыть его функциональное назначение как системы, обеспечивающей выполнение государственных задач в области научно-инновационного развития и обеспечения национальной безопасности.

Ассоциацией государственных научных центров предложена условная классификация государственного сектора науки, как состоящего из академического, отраслевого и вузовского сегментов. Она должна отражать, в первую очередь, основное функциональное назначение каждого из них. В частности:
- академический сегмент (Российская академия наук и другие госакадемии) обеспечивает проведение преимущественно фундаментальных исследований;
- отраслевой (прикладной) сегмент, включающий государственные научные центры (ГНЦ), научно-исследовательские центры и отдельные институты (НИЦ и НИИ), не имеющие статуса, задачей которых является проведение взаимоувязанного комплекса ориентированных фундаментальных исследований исследований, прикладных исследований и разработок, создание масштабных производств;
- вузовский сегмент, он занимается, в основном, фундаментальными и прикладными исследованиями, в первую очередь, для нужд образования.

Смысл этой классификации – показать взаимосвязь всех сегментов госсектора науки, обеспечивающих полный инновационный цикл.

К сожалению, существующая нормативно-правовая база мешает нормальному функционированию этих связей, что называется, уже на старте. В 2005 году в структуре федерального бюджета был ликвидирован раздел «Фундаментальные исследования и содействие научно-техническому прогрессу». В итоге фундаментальные исследования сегодня финансируются по разделу «Общегосударственные вопросы». А прикладные – по разделу «Национальная экономика». Тем самым создана ситуация, когда связь между фундаментальными и прикладными исследованиями разорвана уже на этапе финансовых проектировок.

К этому нужно добавить, что Министерство образования и науки совместно с Академией наук разрабатывает предложения только в отношении бюджета на фундаментальные исследования. Программная же часть ассигнований в науку формируется Минэкономразвития. Непрограммная – Минфином, что в свою очередь разрывает и разрушает принцип единой технологической цепочки.

Думается, есть смысл вернуться к прежней практике и указывать в бюджете расходы на науку единой строкой «Наука и инновации» с подразделами «Фундаментальные исследования» и «Прикладные исследования и инновации».

Не будет преувеличением сказать, что за последние десятилетия мы превратились в «государство посредников». Многочисленные фирмы и фирмочки всеми правдами и неправдами выстраиваются в цепочку на пути от производителя к потребителю. Практически ничего не производя, они, тем не менее, увеличивают затраты и, в конечном итоге, цену продукции снижая её конкурентоспособность.

Плесень посредничества проникла даже в науку. В ней появились организации, которые, не располагая ни кадрами, ни необходимым оборудованием, ухитряются получать заказы (и деньги!) на проведение исследований и разработок. Часть этих денег тратится на привлечение ученых и специалистов из настоящих НИИ, результаты труда которых фирма-посредник выдает за свои.

В какой-то мере подобное стало возможным в связи с отменой государственной аккредитации научных организаций и, следовательно, критериев отнесения организаций к категории научных. Более того, само понятие «научная организация» утратило правовое наполнение. А органы исполнительной власти, осуществляющие государственное регулирование в научно-инновационной сфере, – действенный инструмент мониторинга этой сферы.

Подобное упрощение не согласуется с «Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденными Президентом Российской Федерации. А ведь этот документ предусматривает совершенствование действующей системы аккредитации научных организаций, переход к их аттестации и сертификации с учетом международных стандартов качества. Для этого понятию «научная организация» необходимо придать современное «наполнение».

Возвращение в этом вопросе к прежней практике аккредитации научных организаций крайне необходимо для выработки действенного механизма реформирования государственного сектора науки. В частности, это позволит провести полный и объективный анализ реального состояния всех организаций научно-технической сферы. И на его основе составить реестр научных организаций государственного сектора науки с последующим его утверждением на уровне Правительства РФ.

Сейчас в наибольшей степени требованиям инновационного развития отвечают Государственные научные центры (ГНЦ). Созданные с целью сохранения ведущих научных школ мирового уровня, развития научного потенциала страны в области фундаментальных и прикладных исследований и подготовки высококвалифицированных научных кадров, они сегодня стали одной из важнейших составляющих государственного сектора науки.

Во взаимодействии с другими его структурами (научными организациями РАН и государственных академий, ведущими вузами и крупнейшими отраслевыми научными организациями), ГНЦ создают и реализуют на основе взаимосвязанного комплекса фундаментальных, поисковых и прикладных исследований и разработок научно-технологический задел по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники.

Важнейшая черта ГНЦ РФ – межведомственный характер проводимых ими исследований и разработок, обеспечивающих потребности сразу многих отраслей оборонно-промышленного комплекса и гражданского сектора экономики.

Сегодня система ГНЦ РФ включает 50 научных организаций России, представляющих собой крупные научно-технологические комплексы, выполняющие, как правило, полный цикл работ – от фундаментальных и поисковых исследований до создания и освоения наукоемких технологий.

Деятельность ГНЦ охватывает важнейшие научные и научно-технические направления, обеспечивающие решение экономических и социальных задач. В их числе вопросы обороны и безопасности страны, ядерная физика, атомная наука и техника, наноматериалы и нанотехнологии, химия и новые материалы, опто- и фотоэлектроника, информатика и приборостроение, биотехнологии, вирусология и медико-биологические проблемы, робототехника и машиностроение, космос и авиация, судостроение, навигация и акустика, водоснабжение и гидрогеология, электротехника, металлургия, гидрометеорология, селекция растений, экология и рациональное природопользование.

Важнейшим шагом на пути интеграции усилий стало создание Ассоциации государственных научных центров «Наука». Это некоммерческая организация, образованная самими ГНЦ с целью координации их деятельности, защиты прав и представления общих интересов.

Одно из основных направлений деятельности Ассоциации – работа по совершенствованию организационно-экономического механизма функционирования ГНЦ РФ и его правового обеспечения.

Вместе с тем, современный этап развития экономики России диктует необходимость выработки новой идеологии формирования всего государственного сектора науки и роли ГНЦ в нём, как ведущих организаций этого сектора.

К числу государственных научных центров РФ относится и Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов. Более семидесяти пяти лет он ведет разработку новых материалов и технологий для перспективных изделий авиационно-космической техники, активно занимается реализацией научных достижений и подготовкой кадров.

Для этого у нас есть все основания: подавляющая часть материалов, разработанных под чрезвычайно высокие требования летательных аппаратов, может быть с успехом адаптирована для изделий судостроения, атомной промышленности, транспорта, химического машиностроения, медицины. (См. «Наука и жизнь» № 6, 2007 г.)

За годы существования института в его стенах были созданы научные школы академиков С. Т. Кишкина, И. Н. Фридляндера, К. А. Андрианова, членов-корреспондентов АН СССР Г. В. Акимова и А. Т. Туманова, профессоров Н. М. Склярова, С. Г. Глазунова, других известных ученых. Получившие признание мировой общественности, их идеи, исследования и разработки стали базой для создания разнообразных материалов и технологий, используемых не только в авиационной промышленности, но и в других отраслях экономики.

Мировой уровень этих разработок подтверждается высоким спросом со стороны многих ведущих иностранных фирм. Причём их интерес нередко гораздо выше, а сами фирмы намного активнее, чем наши отечественные партнеры. А ведь широкий спектр разрабатываемых в институте материалов позволяет сотрудничать со многими научными и промышленными предприятиями России.

Мы отдаем себе отчёт в том, что самое щедрое финансирование и благоприятные условия работы не принесут желаемых результатов, если не будет людей, способных выдвигать «безумные» идеи, отстаивать их вопреки всем авторитетам, ночами напролёт просиживать в лабораториях и на испытательных стендах. Поэтому вопрос подготовки и переподготовки кадров – в числе важнейших. Без его решения бессмысленно говорить об инновационном развитии государства.

Остановимся чуть подробнее на подготовке инженеров. Впрочем, сейчас из нашего лексикона слово «инженер» почему-то постепенно пропадает, технические вузы готовят не инженеров, а специалистов. Зачем это сделано – не понятно, зато разница отчетливо видна. Вырастить квалифицированного инженера возможно только на основе хорошей общенаучной и общетехнической подготовки и правильно организованной, содержательной производственной практики. К сожалению современные бакалавры (а если точнее, то просто – недоучившиеся студенты) этого аспекта подготовки практически начисто лишены. Сложившаяся годами методика работы технических вузов страны должна быть восстановлена. Двухуровневая система возможно подходит для гуманитарных специальностей. Не уверен, но может быть и можно выучить хорошего бухгалтера, экономиста, юриста из бакалавра, но инженера, исследователя, учёного, из не имеющего практических навыков работы студента не сделать. Такому молодому специалисту после прихода на предприятие придётся очень долго осваивать практически новую, малоизвестную для него специальность. И в этом кроется большая опасность, человек может не понять, не разобраться, в конце концов, не полюбить эту работу и попросту уйдёт. А ведь на него потрачены средства и время, и самое главное – свёрстаны определённые планы.

В нашем институте сформирована непрерывная схема «школа-вуз-аспирантура-защита кандидатской диссертации-защита докторской». Действует базовая кафедра «Авиационное материаловедение» МАТИ. Организован «Учебно-научный центр» совместно с Российским химико-технологическим университетом.

Важной составной частью этой системы стал организованный на базе ВИАМ филиал Московского государственного вечернего металлургического университета. Днём его студенты работают лаборантами, техниками, рабочими в ВИАМЕ, получая при этом полновесную зарплату. А вечером здесь же в институте, в специально оборудованных аудиториях слушают лекции наших ведущих ученых, занимаются в лабораториях на современном исследовательском оборудовании.

Благодаря этой и другим мерам, средний возраст сотрудников института снизился с 62 до 45 лет. Из 1600 человек почти треть (495 человек) – молодые люди в возрасте до 33 лет.

Разумеется, многие из нынешних кадровых проблем отпадут сами собой, когда в обществе сформируется уважительное отношение к труду ученого, инженера, специалиста. На первом заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики президент Дмитрий Медведев сказал: «Интеллект и способность к новаторству – это сейчас наше главное конкурентное преимущество. Но мы об этом больше говорим, чем что-то делаем. Поэтому наша задача заключается в том, чтобы работа в этой сфере вошла в число наиболее престижных». Надеемся, что это время не за горами.

Статья напечатана в октябрьском номере журнала «Наука и жизнь» за 2009 год. "

Главы (темы) «наноазбуки» для совместного анализа:

  • Нанобизнес,
  • Патентование нанотехнологий,
  • Наноиндустрия,
  • Рынок нанопродуктов,
  • Инвестиции в нанотехнологии (ФЦНТП),
  • Умные материалы,
  • Военные нанотехнологии,
  • Серая слизь,
  • Критические технологии РФ,
  • Кто есть кто в нанонауке,
  • Центры превосходства

 

Прикрепленные файлы:
военные.pdf (477.44 Кб.)

 
 
 
 
 
 
патент.pdf (710.41 Кб.)

 
рынок.pdf (338.77 Кб.)

 
 
 
центры.pdf (351.99 Кб.)

 



Вопросы лектору можно задать в разделе вопросы/ответы
Комплект наногаек
Комплект наногаек

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Пластырь по мотивам колючек кактуса быстро и эффективно собирает капли пота для анализа. Как нож сквозь масло, или секреты резки полимеров. Алмазное стекло из фуллеренов. Есть только миг: метаморфозы антиферромагнитного кристалла в терагерцовом импульсе. Лазерная нарезка струи или оптофлюидный резонанс.

С Новым годом!
Мы надеемся, что Новый год принесет всем удачи, новые достижения, откроет перспективы и сделает мир лучше. Поздравляем всех с Новым годом!

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Электронные материалы Заочной Научно - Технологической Школы - 2021
А.А.Семенова, Е.А.Гудилин, коллектив авторов
С 15 ноября по 15 декабря 2021 в рамках XVI Всероссийской Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" проведено подготовительное мероприятие для потенциальных участников Олимпиады - Заочная Научно-Технологическая Школа (ЗНТШ'2021). В этой статье собраны основные факты и сборник электронных материалов ЗНТШ.

Десять лет перовскитной солнечной энергетики
Е.А.Гудилин , Mend Comm, А.Б.Тарасов, Н.Н.Удалова, А.А.Петров, другие авторы
Журнал Mendeleev Communications опубликовал виртуальный специальный выпуск «Ten years of hybrid perovskite photovoltaics and optoelectronics in the mirror of MAPPIC 2020 meeting»

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.