Нанотехнологии продлят жизнь человека и уничтожат заводы-гиганты

 


Ученые утверждают, что мир стоит на пороге невиданных перемен: новой экономики, чуть ли не бессмертия человека и вообще перехода в новую цивилизацию. И все это благодаря нанотехнологиям. О том, что требуется для подобного перехода, корреспондент "РГ" беседует с директором Российского научного центра "Курчатовский институт" и Института кристаллографии им. Шубникова РАН, ученым секретарем Совета при президенте РФ по науке, технологиям и образованию, членом-корреспондентом РАН Михаилом Ковальчуком.Российская газета: Пока мы, простые люди, не ощущаем "подземных толчков" будущего. Может, ученые выдают желаемое за действительное?

Михаил Ковальчук: Вот лишь один эпизод, но очень характерный. В одном из европейских городов я зашел в обычный магазинчик. И не поверите: на полке стоят брошюры по нанотехнологиям. Они написаны ярким, доступным языком, почти как детские энциклопедии. А какие научно-популярные фильмы о наномире демонстрируют по европейскому телевидению!.. Невозможно оторваться. Так что в ведущих странах, где уделяют большое внимание нанотехнологиям, контуры будущего уже можно увидеть, читая популярную литературу или нажав кнопку телевизионного пульта.

РГ: Еще недавно нам говорили, что в XXI веке будет царить информатика, потом эту роль передали генетике. А теперь заговорили о новом кумире - нанотехнологиях. Не становится ли наука переменчивой, как мода?

Ковальчук: Конечно, достижения и информатики, и генетики уже изменили многое, но все же нанотехнологии - это принципиально иное, потому что они затрагивают глубинные основы науки, техники и жизни людей. Напомню, что наномир - это конгломераты атомов и молекул, размеры таких кластеров - миллиардная доля метра. Можно сказать, что нано является фундаментом, на котором будет строиться новая цивилизация. Она придет на смену той, которая была заложена учеными в начале прошлого века. Тогда, говоря образно, висевшая перед человечеством 300 лет картина, написанная Ньютоном, сменилась на полотно кисти Эйнштейна, Резерфорда, Бора. Углубляясь все дальше в тайны природы, ученые открыли, что материя состоит из атомов. Это новое знание создало атомную энергию и основанную на ней новую экономику, промышленность, вооружение, изменило даже общественное сознание. А как следствие, возникла новая геополитическая картина мира.

РГ: Но в последнее время, кажется, не было громких научных сенсаций, равнозначных открытию атома? И новый Эйнштейн не удивил мир новой теорией. Что же позволяет говорить о грядущих изменениях?

Ковальчук: Дело в том, что ученые поэтапно изучали, как из атомов "собран" весь окружающий мир. Если объяснять на доступном языке, то можно сказать, что "упакованные" самыми разными способами атомы образуют различные вещества и материалы: воздух, почву, дома, землянику и т.д. Ученые уже полвека назад утверждали, что есть принципиально иной путь развития. Они предсказывали, что придет время, и мы научимся прямо из атомов, минуя многие технологические стадии, собирать различные объекты, создавать принципиально новые материалы, а также лечить людей на совершенно новых принципах. Скажем, лекарство по команде нанодатчика, установленного на теле человека или в его организме, будет доставляться к больному органу. Но пока человечество находится лишь на начальном этапе этих новых технологий.

РГ: Один из идеологов нанотехнологий американец Эрик Дрекслер писал: "Разве не удивительно, что мы бросаем в землю удобрения, а получаем сладкую клубнику. Это делает природа с помощью химических реакций". Нанотехнологии получат ягоду куда проще - меняя порядок атомов?

Ковальчук: Идея конструирования объектов, собирая атомы в нужном порядке, витала в воздухе. Не хватало лишь инструментов для такого манипулирования. И вот в конце 80-х годов был создан туннельный микроскоп. Кстати, его авторы были удостоены Нобелевской премии. Этот прибор дал возможность, как в детском конструкторе, складывать из атомов самые разные комбинации. Кроме того, были разработаны и другие методы для манипулирования атомами.

Многим кажется, мы уже стоим на пороге наномира, и чтобы в него войти, надо лишь сделать несколько шагов. Однако все не так просто. И сдерживает, как ни странно, сама наука. Точнее, ее организация, сложившаяся за многие годы.

Когда-то человек воспринимал мир как единое целое. Он был загадочным и неделимым. Наука была естествознанием, а ученые -естествоиспытателями. Но, углубляясь в это неведомое и познавая его, эти люди все дальше уходили друг от друга, "разрезая" природу на узкие сегменты. Так появились физика, химия, геология, биология и другие науки. Потом и они разделились на множество ветвей, скажем, физика - на оптику, физику низких температур, физику высоких давлений, астрофизику и т.д. То есть возникло множество узких специализаций.

Во многих сферах науки сегодня имеется не более сотни специалистов, которые в совершенстве понимают ту или иную теорию или явление, но ощущается острая нехватка естествоиспытателей на новом уровне знания - "энциклопедистов", способных видеть мир с высоты птичьего полета.

РГ: Однако ведь именно на "узкой" дороге специализации наука и техника в XX веке достигли колоссальных результатов?

Ковальчук: Плюсы не бывают без минусов. Углубляясь все дальше в тайны природы, мы потеряли общую картину. Более того, "гены" науки перешли к экономике и промышленности: они тоже разделились на отрасли. И вот сейчас пришло время двигаться в обратном направлении. От анализа - к синтезу, к целостной картине мира. Но двигаться уже с ясными глазами, на принципиально новом уровне знаний и на новом принципе организации работ.

Скажем, вам надо создать с помощью нанотехнологий устройство, подобное человеческому глазу. Но кто за это возьмется? Это задача для целой команды специалистов из разных научных областей: физиков, химиков, математиков, биологов, физиологов и т.д. Однако действующая сегодня в мире система организации и финансирования науки во многом препятствует подобным междисциплинарным работам, так как построена по отраслевому, узкоспециализированному принципу. Чтобы перейти к новой экономике, надо в корне изменить нынешнюю организацию науки. Причем это касается не только России. Страна, которая первой осознает изменение парадигмы науки и достойно ответит на нановызов, обеспечит лидерство в сфере высоких технологий, улучшение условий жизни, национальную безопасность. Сегодня это ключевой вопрос.

РГ: Организация науки складывалась много лет. Не слишком ли опасно вот так сразу ее менять?

Ковальчук: Конечно, резкие телодвижения нежелательны. По сути, требуется пилотный проект, по масштабам аналогичный атомному или космическому. Но его последствия для общества трудно переоценить, так как нано, говоря образно, на атомарном уровне переформатирует всю цивилизацию.

Причем важно подчеркнуть, что этот проект должен быть сетевым. В чем здесь суть?

Нанотехнологии - очень обширная область, где места хватит всем. У нас уже сегодня такими исследованиями занимается много научных групп в самых разных институтах, но координация работ налажена слабо. С одной стороны, их нельзя загонять в жесткую схему под одной руководящей крышей, да это и невозможно, слишком велико разнообразие. Однако всех можно повязать одной сетевой структурой. Именно так и делается на Западе, где группы исследователей из разных институтов - а нередко они работают и в разных странах - связаны одной программой. Они согласовывают общую идеологию, цели работ, обмениваются результатами, сотрудниками и т.д. Причем такой сети необходим центр, своего рода координатор.

РГ: Во времена СССР это называлось - головная организация, через которую остальные получали деньги...

Ковальчук: Подобная жесткая схема для нанотехнологий невозможна в принципе. У координатора сети две главные задачи: вести уникальные междисциплинарные исследования и доводить их до конечного продукта, а также вовлекать в сеть другие институты, вузы, производственные организации и координировать их работу, согласуясь с общей идеологией и потребностями рынка.

В США уже сформированы пять нанотехнологических центров на базе национальных лабораторий. Роль координатора сети должна выполнять крупная научная организация, обладающая междисциплинарным научно-техническим потенциалом, уникальным исследовательским и технологическим оборудованием и необходимой инфраструктурой. По моему мнению, таких координаторов в сети могло бы быть несколько. В России есть несколько крупных научных центров, среди которых и РНЦ "Курчатовский институт", способных претендовать на эту роль.

РГ: Ведущие страны уже вкладывают в нанотехнологии миллиарды долларов. Россия - на порядок меньше. Есть ли шанс, что мы не затеряемся в этой гонке?

Ковальчук: Сегодня в мире три сверхприоритета: информационные технологии, биотехнологии и нанотехнологии. Так вот что касается нано, то здесь пока все стоят на старте. У нас есть свои серьезные наработки, высокопрофессиональные кадры, технологическая база. Эти преимущества надо объединять и наращивать, в чем и заключается главная задача сетевой структуры организации научного проекта. Словом, такой масштабный проект в сфере нанотехнологий дает реальный шанс вывести страну на ведущие позиции в мировом сообществе.

Опубликовано в "Российской газете" (Федеральный выпуск) N4046 от 18 апреля 2006 г.