Развитие наноиндустрии в России

7

Перспективы развития наноиндустрии в России

На современном этапе развития общества одним из основных движущих факторов роста во всех отраслях экономики страны являются технологии. Нанотехнологический бум, переживаемый в настоящее время международным и российским научным сообществом, формально во многом сродни буму, который пережило почти 20 лет назад это сообщество в связи с открытием высокотемпературной сверхпроводимости.

Следует ожидать, что развитие нанотехнологии окажет более сильное влияние на развитие общества, чем использование микроэлектроники и интегральных схем, поскольку нанотехнология затрагивает значительно большее число отраслей промышленности, чем электроника. В принципе, нанотехнология способна изменить все аспекты человеческого существования, поскольку она позволяет регулировать строение вещества и происходящие в нем процессы на фундаментальном уровне, определяющем электронные, химические и биологические свойства.

В будущем нанотехнологии должны внедриться практически во все производства, и поэтому инвестиции в развитие исследований имеют немаловажное значение для упрочения позиций России на мировом рынке.

Даже если оправдаются далеко не все оптимистические прогнозы, связанные с развитием нанотехнологий, как и в случае с высокотемпературными проводниками, то и тогда наша страна могла и должна была бы последовать примеру наиболее индустриально развитых стран в развитии наноиндустрии, тем более что нынешний шанс использовать «нефтяные» и «газовые» деньги, может и не повториться.

Группой экспертов Национального научного фонда США было сделано заключение о безусловной приоритетности исследований в области нанотехнологии и наноматериалов, а в 2000 г. в США была принята долгосрочная комплексная программа, названная Национальной нанотехнологической инициативой. В соответствии с этой программой объём бюджетного финансирования нанотехнологических исследований в США уже в 2001 г. составил 420 млн. долл., в 2004 г. вырос до 900 млн. долл., а в дальнейшем вышел на стационарный уровень, немногим превышавший 1 млрд. долл./год.

В Японии и в странах Европейского союза государственная поддержка нанотехнологических исследований немногим уступала США. Вместе с тем значительно возросла активность частного капитала. В 2002 г. число венчурных компаний, занимавшихся производством нанопродуктов, достигло в мире 320, причём среди них на производстве нанопорошков специализировалось 160 компаний. Производство нанопорошков является довольно масштабным и связано с изготовлением катализаторов дожига выхлопных газов автомобилей (11.5 тыс. т.), абразивов (9.4 тыс. т.), материалов для магнитной записи (3.1 тыс. т.) и солнцезащитных материалов (1.5 тыс. т.). Согласно прогнозам, рынок нанопорошков, оцениваемый сейчас в 1 млрд. долл., должен к 2010 г. возрасти до 11 млрд. долл., тогда как мировой рынок нанотехнологий в целом к этому времени предположительно должен превысить 1 трлн. долл. США Третьяков Ю.Д. акад. Проблема развития нанотехнологии в России и за рубежом// Вестник Российской академии наук, 2007, том 77, №1, С. 3-10..

Наноиндустрия является одним из перспективных и востребованных направлений развития науки и промышленности наиболее развитых в экономическом отношении стран США, Евросоюза, Японии и Китая. В настоящее время происходит формирование мирового рынка в сфере наноиндустрии. Через 2-3 года прогнозируется активный раздел этого рынка. Завершение процесса разделения мирового рынка в сфере наноиндустрии ожидается к 2015 году. При этом его объем возрастет до 1-2 трлн долларов.

В настоящее время требуется разработка и реализация стратегии развития нанотехнологии, которая позволит России осуществить очередной этап научно-технической революции и в максимальной степени воспользоваться ее результатами.

Россия располагает достаточным научным и кадровым потенциалом для целенаправленного развития работ в области наноиндустрии. Фундаментальные, поисковые исследования и разработку нанотехнологий осуществляют более 500 научных коллективов и фирм численностью свыше 10 тысяч человек. Около 70 российских компаний производят и реализуют на рынке продукцию наноиндустрии в объеме 3,5-4 млрд. рублей в год Остапюк С. Программно-целевое развитие наноиндустрии в России// Общество и экономика, №1 2007 г. С.126-135.

Одним из примеров является производство наноразмерных порошков на основе серпентитов - так называемых ремонтно-восстановительных составов (РВС), предназначенных для ремонта и восстановления до первоначальных параметров изношенных узлов и механизмов, работающих в режиме трения (двигатели внутреннего сгорания, металлорежущие станки, топливные насосы, турбокомпрессоры, все виды горношахтного и металлургического оборудования).

Созданный по РВС-технологии модифицированный высокоуглеродный защитный слой на поверхности трения при эксплуатации приводит к снижению потребления энергии, показателей вибрации и шума, а у двигателей -- также содержания СО и сажи в выхлопных газах. Другим коммерческим продуктом являются коллоидные растворы наночастиц серебра, обладающие высокой антибактериальной активностью и придающие биоцидные свойства краскам, лакам, пастам, моющим и дезинфицирующим средствам.

По научно-техническому уровню разработок Российская Федерация и ведущие в этой области страны находятся фактически на одинаковых стартовых позициях. В рамках государственного заказа работы по развитию наноиндустрии проводятся в соответствии с действующими федеральными целевыми программами, непрограммной частью Федеральной адресной инвестиционной программы, специальными программами Министерства обороны Российской Федерации, РАН и других академий, имеющих государственный статус.

Разрабатываемая Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года (далее - Программа развития) направлена на обеспечение концентрации финансовых и организационных ресурсов для решения системных проблем развития наноиндустрии, создания конкурентных преимуществ России на мировом рынке высоких технологий и формирования научно-технического потенциала России, адекватного современным вызовам мирового технологического развития, и предусматривает координацию соответствующих мер.

Стратегической целью Программы развития является формирование российского сектора наноиндустрии, способного позиционировать на равных с США, Канадой, Евросоюзом, Японией и Китаем свою продукцию на мировом рынке высоких технологий, обеспечивающего национальную безопасность и повышение качества жизни населения.

Тактическая цель реализации первого этапа Программы (2007-2010 годы) - формирование конкурентоспособного сектора исследований и разработок в области наноиндустрии для поддержания научно-технического паритета Российской Федерации с США, Евросоюзом, Японией и Китаем по перспективным направлениям науки, определяющим стратегию развития наноиндустрии, и создание системы коммерциализации объектов интеллектуальной собственности в области нанотехнологий. Для достижения указанной тактической цели необходимо решение следующих задач:

1. Формирование технологической базы и приборного оснащения мирового уровня для проведения исследований и разработок в области нанотехнологий и наноматериалов.

2. Формирование условий для устойчивого развития кадрового потенциала сектора исследований и разработок в области нанотехнологий.

3. Расширение подготовки и переподготовки кадров для проведения исследований и разработок в сфере нанотехнологий и наноматериалов, а также для наноиндустрии.

4. Расширение объемов финансирования исследований и разработок по перспективным направлениям развития нанотехнологий из средств федерального бюджета и бюджетов субъектов Российской Федерации.

5. Создание национальной системы обмена информацией в научной, образовательной и промышленной сферах, определяющих прогресс нанотехнологий и наноматериалов.

В рамках решения указанных задач будут сформированы фундаментальные научно-технические и технологические основы устойчивого развития наноиндустрии на базе современной научно-производственной инфраструктуры и систем подготовки кадров для наноиндустрии и коммерциализации объектов интеллектуальной собственности.

Тактическая цель второго этапа Программы развития (2010-2015 годы) - формирование институциональных условий выхода Российских компаний на мировой рынок высоких технологий путем введения в хозяйственный оборот принципиально новой конкурентоспособной продукции, произведенной на основе нанотехнологий. Достижение указанной цели требует решения следующих задач:

1. Развитие инновационной инфраструктуры наноиндустрии, включая посевные и стартовые фонды, центры коллективного пользования, инновационные венчурные фонды, предприятия, ориентированные на создание продукции наноиндустрии.

2. Формирование кластеров в сегментах отечественной экономики, создающих, производящих и реализующих на рынках высоких технологий продукцию на основе нанотехнологий.

3. Создание условий для роста объемов внебюджетного финансирования в инновационное развитие наноиндустрии.

В рамках указанных задач на втором этапе реализации Программы развития будет сформирована система кластеров, обеспечивающих создание, производство, продвижение на рынок высоких технологий конкурентоспособной продукции наноиндустрии с использованием механизмов государственно-частного партнерства.

Основными проблемами при реализации задач Программы развития наноиндустрии в России видятся следующие:

- значительное сокращение активности российских учёных в области нанотехнологии и наноматерналов в последнее десятилетие прошлого века, последовавшее за распадом СССР (как впрочем и во всех отраслях науки) Парадокс заключается в том, что именно в этот период за рубежом, в первую очередь в США и в Японии, были сделаны важные открытия, включая создание объёмных фотонных кристаллов, синтез углеродных нанотрубок, а в дальнейшем и нанотрубок. В этот же период были предприняты попытки создания молекулярных переключателей и измерения электропроводимости отдельных молекул, продемонстрирован полевой транзистор на углеродной нанотрубке, продолжены исследования по самосборке молекул на металлической поверхности..

- дорогостоящее оборудование для научных исследований (например электронный микроскоп высокого разрешения НRЕМ ТЕСНNAL стоит около 4 млн. долл.);

- успешная реализация нанотехнологического проекта невозможна ни в одной стране, если ей не удастся подготовить или привлечь со стороны специалистов, хорошо владеющих одновременно знаниями в области математики, физики, химии, механики, биологии. Лишь междисциплинарные образовательные программы способны обеспечить нанотехнологический прорыв.

- неразвитая система привлечения инвестиций частного бизнеса в наноиндустрию. В этом смысле ситуация за рубежом кажется несомненно более благоприятной. В США, Японии и Южной Корее частный бизнес инвестирует наноразработки в объёме, не уступающем бюджетной поддержке, причём за пять лет - с 1999 по 2004 г. - размеры частных инвестиций в наноиндустрию выросли в 10 раз.

- полное отсутствие исследований и разработок в плане изучения возможных рисков и негативных социальных последствий развития нанотехнологий и применения наноматериалов.

- неразвитость системы сертификации производимой в стране нанопродукции, затруднения с ее коммерциализацией.

В дополнение к мерам предложенным в Программе развития наноиндустрии в России, в рамках ее реализации можно предложить следующие шаги:

- отбор приоритетных направлений нанотехнологических разработок с учётом перспектив их дальнейшей коммерциализации, конкурентоспособности и востребованности в первую очередь на внутреннем рынке.

- устранение/ максимальное снижение таможенных сборов на импорт нанотехнологического оборудования и введение льгот для потребителей и производителей нанопродукции.

- организация независимой сертификационной службы для выработки стандартов, метрологии и сертификации, способную объективно оценивать качество нанопродуктов.

- создание целостной образовательной системы подготовки нового поколения исследователей, материаловедов и технологов, обладающих междисциплинарными фундаментальными знаниями и владеющих новейшим синтетическим и диагностическим оборудованием, используемым в нанотехнологиях (по приближённым оценкам, в ближайшее десятилетие миру потребуется не менее 2--3 млн. специалистов, а, следовательно, по самым скромным масштабам в России их должно быть не менее 30 тыс.) Созданный в МГУ 15 лет назад факультет наук о материалах может служить своеобразной моделью междисциплинарного естественно-научного образования, обеспечивающего многоуровневую подготовку материаловедов-исследователей по направлению «Химия, физика и механика материалов». В 2003 г. Министерством образования РФ в порядке эксперимента в технических университетах было открыто образовательное направление «Нанотехнология» с введением двух специальностей: «наноэлектроника» и «наноматериалы». В настоящее время подготовка по этим специальностям начата в таких вузах, как РХТУ им. Д.И. Менделеева, МВТУ им. Н.Э. Баумана, Санкт-Петербургский государственный технологический институт, Санкт-Петербургский политехнический университет и др. Таким образом, в ближайшие годы в нашей стране появятся дипломированные специалисты в области нанотехнологий..

- разработка системы подготовки всего российского общества к переменам, связанным с фронтальным развитием нанотехнологии и использованием нанопродуктов, включая соответствующие школьные курсы, музейные экспозиции, выпуск научно-популярной литературы, телевизионные передачи и прочее.

- создание венчурных компаний на основе государственно-частного партнёрства для создания условий инвестирования частного бизнеса в наноразработки и решения проблемы финансирования.

В настоящее время интерес к нанотехнологиям резко возрастает, так как они, обещают в будущем огромную практическую пользу и соответственные прибыли, но не менее важно и то, что нанонаука способна изменить стиль научного мышления и дать мощный импульс развитию фундаментальной науки. Развитие нанотехнологии, возможно, позволит найти новые подходы к решению многих научных проблем в физике и химии конденсированных состояний, биологии, материаловедении и технике.

Барсукова Ольга Валерьевна