Нанотехнологии как фактор конкурентоспособности и безопасности глобальной экономики

    В ходе теоретического исследования данной возможности, появились гипотетические сценарии конца света, которые предполагают, что нанороботы поглотят всю биомассу Земли, выполняя свою программу саморазмножения (так называемая «серая слизь» или  «серая жижа»).

    Первые  предположения о возможности  исследования объектов на атомном уровне можно встретить в книге «Opticks» Исаака Ньютона, вышедшей в 1704 году. В книге Ньютон выражает надежду, что микроскопы будущего когда-нибудь смогут исследовать «тайны корпускул».²

    Впервые термин «нанотехнология» употребил  Норио Танигути в 1974 году. Он назвал этим термином производство изделий  размером несколько нанометров. В 1980-х  годах этот термин использовал Эрик К. Дрекслер в своих книгах: «Машины  создания: грядёт эра нанотехнологии» («Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology») и «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation». Центральное место в его исследованиях играли математические расчёты, с помощью которых можно было проанализировать работу устройства размерами в несколько нанометров. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Инновационный сектор экономики  и особенности  нанотехнологий. 

     Развитие  инновационного сектора экономики  происходит в форме взаимодействия между наукой и сферой предпринимательства. Наука генерирует новые знания, а  предпринимательский сектор осуществляет применение этих знаний в производстве новых товаров, которые обладают ценностью для конечного потребителя. Инвестиции в новые технологии определяют специфику современных рынков, на которых действует шумпетрианская конкуренция.

     Современные фирмы в поиске экономической  прибыли стремятся создать уникальную технологию и получить монополию  на производимые с ее помощью продукты. До тех пор, пока фирмы-последователи  не научатся копировать эти технологии, фирма-инноватор будет получать сверхприбыль.

     В результате этих процессов возникают  циклы экономической активности, продолжительность которых зависит  от новизны и масштаба технологических  изменений. Когда Н.Д. Кондратьев в 1923 г. опубликовал свою работу, посвященную  большим циклам, мировая экономика  находилась в фазе спада третьей  волны, технологическая структура  которой была представлена отраслями электроэнергетики и химии. В течение XX столетия реализовались еще две волны (автомобилестроение и электроника, информационные и коммуникационные технологии). В настоящее время мир находится в преддверии шестой волны, которая будет основана на развитии нанотехнологий и биотехнологий.

     Нанотехнология  имеет дело с объектами размером от 0,1 до 100 нм. Эти объекты, как правило, являются не отдельными частицами, а  представляют собой сложные макро- или микрообъекты, наноструктурированные  на поверхности или в объеме. Основные сферы применения наноматериалов определяются тремя их важными свойствами. Первостепенное значение имеет их небольшой размер, что позволяет наноструктурам работать в недоступных для других технологий сферах. Во-вторых, большая «площадь»  запоминающей поверхности обеспечивает хранение большого объема информации. В-третьих, особенные физико-химические свойства наночастиц, возникающие вследствие их размеров, близких к квантовым, дают возможность использовать процессы самоорганизации нановещества для  создания специальных структур.

     Как указывают эксперты, основными сферами  разработки нанотехнологий в настоящее  время являются такие, как производство наноматериалов, освоение нанобиотехнологий, а также создание наноприборов (nanodevices) и наноинструментов (nanotools). Отметим, что нанотехнологии имеют практически неограниченную сферу применения – от аэрокосмоса до добычи нефти – поэтому они представляют собой базис для совершенно нового технологического уклада экономики. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава II. Мировая наноиндустрия: текущее состояние и прогнозы развития. 

     Величина  современного мирового рынка нанотехнологий оценивается суммой от 30 до 100 млн долл. в год, при этом он является одним из самых быстрорастущих в мире. По оценке Национального Научного Фонда США (2008 г.)³, к 2015 г. оборот мирового рынка нанотехнологий составит 1 трлн. долл. в год. Наиболее емким для реализации продукции сектора нанотехнологий является рынок стран Азиатско-Тихоокеанского региона, поскольку в Азии сосредоточено большое количество производителей электроники (Япония, Южная Корея, Китай), в которой используются нанотехнологии. Однако по мере более обширного применения нанотехнологий в фармацевтике следует ожидать увеличения доли рынков развитых стран (США и Европа), где спрос на медикаменты выше в силу более высокого уровня благосостояния населения и особенностей его возрастной структуры.

     Мировая наноиндустрия является сравнительно молодым сектором экономики. О динамике ее развития можно судить на основе базы NanoinvestorNews, содержащей данные по компаниям  в мировом секторе нанотехнологий. К весне 2009 г. в этой базе было зарегистрировано около 2000 компаний⁴, для 522 из них был указан год создания. Анализ данных, представленных в базе, позволяет заключить, что бурное развитие сектора нанотехнологий началось в период 1981–1990 гг., когда было создано около 70 компаний из 522. Настоящий «прорыв» произошел в течение следующего десятилетия. Так, в 1996 г. было создано сразу 30 компаний, а в 2000 году – почти 50. ⁵ 

     Как правило, оборот у компаний в секторе  нанотехнологий не велик – это  малые либо средние компании. Так, в Германии около 60% компаний имеют  оборот меньше 10 млн долл. США, в США размер компаний выше – от 10 до 500 млн долл. Интерес представляет Япония, в которой большинство компаний имеет оборот, превышающий 500 млн долл.

     Исследовательская компания Lux Research выделяет три фазы развития нанотехнологий в мире:

     1. до 2004 г.: ограниченное применение  нанотехнологий только в высокотехнологичных  продуктах; 

     2. 2005-2009 гг.: прорыв в нанотехнологических  инновациях при доминировании  наноэлектроники; 

     3. 2010 г. и далее: широкомасштабное  распространение нанотехнологий, особенно  в медицине и фармацевтике.

     По  прогнозу Lux Research, продукция нанотехнологий в 2014 г. будет составлять 15% всего  промышленного производства. При  этом в производстве компьютеров  нанотехнологии будут занимать 100%, в бытовой электротехнике – 85%, в  фармацевтике – 23%, в автомобилестроении – 21%. Наиболее емким сегментом рынка  будут являться наноматериалы, не менее  значимым окажется применение нанотехнологий в сфере электроники и в сфере фармацевтики.

     Данные  патентной статистики также дают возможность судить о развитии сектора  нанотехнологий в мире и в странах-лидерах.К 2006 г. количество выданных патентов по нанотехнологиям (количество семей патентов, в соответствии с кодом Y01N в классификации Европейского патентного бюро) превышало 3,5 тысячи. Среднегодовые мировые темпы роста выдачи патентов в указанной отрасли за период 1995–2007 гг. составили 14%. В период 1995–1999 гг. наиболее быстро развивались сферы наноматериалов и наноэлектроники (среднегодовые темпы выдачи патентов соответственно составили около 34% и 30%). В период 1999–2007 наиболее быстро росли уже такие подотрасли, как нанооптика и производство наномагнетиков (nanomagnetic, около 20% в год). Также бурно начала расти сфера нанобиотехнологий.

     Лидером по количеству патентов, выданных в  секторе нанотехнологий, явялются США: резиденты этой страны составляют около  половины патентодержателей в мире. Однако США уже не являются лидерами по динамике выдачи патентов. Наиболее быстро развиваются разработки в  Южной Корее – среднегодовые  темпы выдачи патентов на изобретения  там составляют около 45% (за период 1999–2003 гг.). Далее идут Нидерланды, Канада, Великобритания, Германия, у которых  динамика получения патентов превышает 20% в год. Это свидетельствует о наличии процесса конвергенции в научно-технических разработках разных стран мира.

     Другим  важным индикатором развития научного сектора является количество научных  публикаций. По числу научных публикаций по нанотехнологиям в мире лидируют 6 стран: США, Германия, Франция, Япония, Южная Корея, Китай. Страны Евросоюза  в целом занимают первое место  по числу научных публикаций в  мире: в 1998–2001 гг. их доля составляла 41%. Доля США и Канады – 24%, Японии – 13%. Активно развиваются исследования в Китае – за последние 10 лет  он увеличил количество своих публикаций в 20 раз (и занял второе место среди стран мира после США)⁶.

     Сопоставление статистики выдачи патентов и числа  публикаций научных статей приводит к следующему интересному выводу. Лидером по получению патентов на нанотехнологии в мире являются США, лидером же по научным публикациям  являются страны Европейского Союза. Это  наглядно демонстрирует то, что США  в большей степени ориентированы  на коммерческий успех новых технологий, а Европа – на новое знание, которое  является, по сути, общим благом для  всех. Причина таких различий состоит  в том, что исследования в области  нанотехнологий в Европе в большой  степени финансируются государством. В США частный бизнес более  активен, государство финансирует  преимущественно те разработки, которые  направлены на нужды оборонно-промышленного  комплекса.

     Из  этого можно вынести важный урок. Государство, стремясь к развитию нанотехнологий, может и подорвать стимулы  к коммерциализации изобретений. Избежать этого можно путем разделения сфер применения нанотехнологий, финансируемых  бизнесом и государством. Государство  должно воздерживаться от финансирования разработок гражданского назначения, поскольку они в наибольшей степени  интересны для частного бизнеса. При этом государственное финансирование необходимо при разработке нанотехнологий для использования в общественном секторе экономики, например, в национальной обороне. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основные  черты конкуренции  на рынке новых  технологий. 

     Логика  развития мирового технологического рынка  характеризуется чередованием процессов  технологического отрыва лидера и гонки  за лидером. В качестве лидера выступали  разные страны, в XX веке лидером, как  правило, были США. Однако история показывает, что другие страны могут ликвидировать  свое технологическое отставание. Так  было в случае атомного проекта, когда  СССР за 10 лет смог догнать США  и стать ядерной державой. История  повторилась с точностью до наоборот, когда СССР первым реализовал проект по запуску человека в космос. Американской программе «Апполон» потребовалось 8 лет, чтобы реализовать высадку  человека на Луну и восстановить технологический паритет.

     В условиях плановой экономики СССР смог догнать США, однако можно ли это  сделать в условиях той рыночной экономики, которая существует в  настоящее время в России?

     В настоящее время рынок нанотехнологий пока еще характеризуется низкими  финансовыми входными барьерами  – для России они вполне преодолимы. Достаточно упомянуть два факта. Финансирование сектора нанотехнологий в США составляет около 1 млрд долл. в год, размер стабилизационного  фонда в России на начало 2008 г. составил около 157 млрд долл. Это означает, что  Россия может вложить в нанотехнологии столько, сколько вложили все  страны мира за последние десять лет. Необходимо только принять решение.

     Кроме того, основные входные барьеры на рынок нанотехнологий определяются обладанием человеческим капиталом  и патентами на изобретения. Человеческий капитал накапливается длительное время в ходе планомерного развития сектора образования и науки. В России эти сектора сильно пострадали в течение периода нестабильности 1990-х. Однако глобализация мировой экономики  предоставляет возможности по решению  этой проблемы за счет привлечения  иностранных специалистов, в частности, за счет разворачивания вспять процесса «утечки мозгов».

     Отметим, что развитие нанотехнологий формирует  для бизнеса новые вызовы конкурентоспособности. В большинстве отраслей экономики  компании для сохранения своих рыночных позиций должны применять нанотехнологии, иначе это сделают конкуренты и вытеснят их с рынка. Для развивающихся  стран появляется благоприятная  возможность потеснить конкурентов  из развитых стран за счет освоения нанотехнологий. По этому пути идут Китай и Тайвань, Южная Корея. Однако развитые страны понимают важность нанотехнологий и активно инвестируют  в научные разработки (США, Западная Европа, Япония). Кроме того, развитые страны имеют преимущества по развитию нанотехнологий за счет большого количества накопленного человеческого капитала в секторе образования и науки. Большинство развивающихся стран  останется лишь импортерами, а не разработчиками нанотехнологий. В этом состоит общая логика мирового прогресса: развитые страны специализируются на продукции самого высокого технологического уровня, и чем беднее страна, тем  ниже будет ее технологический уровень  специализации. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Источники финансирования разработок в сфере нанотехнологий