Любая научно-техническая система развивается по определенным законам: знания накапливаются, потом они трансформируются в технологии, когда появляются технологии – возникают производства, наука получает новые импульсы. В начале ХХ-го века, после открытий Резерфорда – Бора, было выявлено пространственное строение атома и атомного ядра. Фактически это стало толчком для перехода от классической картины устройства мира к квантовой, что в целом привело к научной революции ХХ века, самым ярким выражением которой стал “атомный проект”. Научно-техническая система развивалась от фундаментальных исследований к ускорителям, от ускорителей - к атомной бомбе, от бомбы - к атомной электростанции. Результатом этого стало появление новых технологий, новой науки. Но самое главное – изменилось геополитическое лицо мира.
Научно-технологическая революция нашего времени связана с возникновением и развитием нанотехнологий. Как и всякая другая, нанотехнологическая революция - весьма длительный процесс. Она займет десятилетия: технологии постепенно будут замещаться на более современные.
Принципиальная особенность нынешней, нанотехнологической, революции состоит в том, что в ее ходе происходит смена парадигмы развития науки. Раньше мы шли “сверху вниз”, то есть двигались в сторону миниатюризации создаваемых предметов. Сейчас мы идем “снизу”, с уровня атомов, складывая из них, как из кубиков, нужные материалы и системы с заданными свойствами. В этом суть нанотехнологий – атомно-молекулярное конструирование.
Создание материалов с необходимыми свойствами принесет ощутимые выгоды и в экономии энергетических и материальных ресурсов. Сейчас это особенно актуально, так как напряженность в энергетическом обеспечении мира нарастает.
Прогресс в развитии нанотехнологий даст импульс для развития практически всех отраслей экономики, промышленности на ближайшее десятилетие. Нанотехнологии существенно повлияют, таким образом, и на экономический уклад мира.
Вспомним этапы познания человеком окружающего мира. 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 и тысячи различных узкоспециальных направлений в науке. Отраслевой принцип познания привел, в том числе, и к отраслевому принципу организации экономики. На следующем этапе, уже в ХХ веке, стали зарождаться межотраслевые интегрированные технологии: космонавтика, энергетика, микроэлектроника. Затем, в 60-е годы, возникли принципиально новые технологии – информационные технологии, ставшие надотраслевыми. Информационные технологии явились неким обручем, который объединил все межотраслевые науки. И уже совсем недавно, в 80-е годы ХХ века, появились нанотехнологии, внутренняя логика развития которых призвана соединить существующую межотраслевую науку и технологии в единую картину естествознания, но уже на новом, атомарном уровне развития.
При реализации в СССР атомного и космического проектов задачи были предельно конкретны: в установленные сроки создать атомную бомбу, запустить космический корабль. В нанопроекте ,на нынешнем его этапе, нет видимой конкретной конечной точки исследований, а есть комплекс задач, которые следует решить. Во-первых, предстоит выделить ряд приоритетных направлений и собрать междисциплинарный пул ученых. Во-вторых, требуется проработать промежуточные этапы в исследованиях. И только после этого можно будет выстраивать какую-либо долгосрочную перспективу – говорить о том, что через определенное количество времени будет выпущен принципиально новый прибор – например, датчик бионического типа.
В нанотехнологиях существуют такие области, в которых российские и советские ученые стали первооткрывателями, первыми получив результаты, положившие начало развитию новых научных течений. Среди них можно выделить такие области, как получение ультрадисперсных наноматериалов, теоретическая разработка и проектирование одноэлектронных приборов, а также работы в области атомно-силовой и сканирующей зондовой микроско-пии. У нас 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, изделия микросистемной техники, наноуглеродные материалы.
Третий – продукты, которые будут готовы в средне- или долгосрочной перспективе через 8-10 и более лет. Эта группа продуктов, к которой можно отнести нанобиотехнологии, гибридные приборы и системы и ряд других.
Разработки и исследования в области нанотехнологий ведутся многими предприятиями и научными организациями Российской Федерации, сотни научных программ по всей стране имеют непосредственную взаимосвязь с нанотехнологиями. Все научно-исследовательские направления взаимосвязаны и неотделимы друг от друга. Но эти разработки пока не имеют координации, общей направляющей – как в научном, организационном, так и в финансовом аспекте.
Необходим пилотный проект, которым, на мой взгляд, может стать нанопроект. Нанопроект по своей значимости, масштабам сравним с атомным или космическим, которые дали развитее 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 и глубине воздействия на общество. Внедрение нанотехнологий повлечет за собой значительное улучшение качества и увеличение общей продолжительности жизни людей, быстрое внедрение новых технологий в промышленность, перераспределение ресурсов, снижение социальной напряженности, широкое развитие экологически адаптированных систем. То есть он вызовет качественное изменение экономической, политической жизни мира, и в этом смысле он носит общецивилизационный характер.
Проект подобного масштаба должен иметь продуманную и четко функционирующую схему, некое организующее ядро, которым может быть научная организация национального масштаба, обладающая уникальной междисциплинарной научно-исследовательской базой и ориентированная на создание конечного продукта. Иными словами, это должен быть некий тип национальной лаборатории. Например, Российский научный центр “Курчатовский институт” был ядром атомного проекта, и по сей день, благодаря этому, сохранилась уникальная научно-техническая база атомной отрасли. В РНЦ КИ есть специализированный источник синхротронного излучения, единственный на постсоветском пространстве, один из 16-ти в мире, позволяющий проводить работы в области медицины, материаловедении, биотехнологий, микроэлектроники и др. Есть ядерный реактор-источник нейтронов, который используется для исследований в области микроэлектроники, материаловедения и ряда других областей. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что есть междисциплинарный центр, который может играть роль научного интегратора - головного центра по организации, координации работ, анализу, мониторингу, подготовке кадров в пилотном проекте. Важно наладить схему доступа к имеющимся в Центре исследовательским комплексам для ученых из организаций, участвующих в проекте. В дальнейшем должна быть создана под эгидой единого центра сеть головных организаций по направлениям работ. Далее на каждом направлении должна быть своя организация – координатор, которая уже самостоятельно выстроит необходимую сеть научно-технических организаций. Таким образом, будет создана национальная нанотехнологическя сеть, которая должна объединить все имеющиеся научные, образовательные организации, имеющие отношение к этой тематике.
Россия является одним из важнейших элементов мировой нанотехнологической системы. Несмотря на трудности последнего десятилетия, у нас сохранился мощный технический и кадровый потенциал. В области нанотехнологий мы находимся в равных стартовых условиях и с Америкой, и с объединенной Европой. Для того чтобы обеспечить нашей стране лидерство в новом постиндустриальном мире, необходимо выработать стратегию создания и развития национальной наноиндустрии и объединить усилия государства, научного сообщества и бизнеса для ее реализации.
РНЦ “Курчатовский институт”