Нанотехнологии и наноматериалы в прошлом, настоящем и будущем

Другое важное понятие  нелинейной науки − би-фуркация (от французского bifurcation − раздвоение, ветвление). Развитие сложных систем сейчас обычно мыслится как прохождение с течением времени по-следовательности бифуркаций. B каждой из таких точек фактически делается выбор одного из вариан-тов развития. Малые воздействия в точках бифурка-ции могут иметь большие последствия, причем вдали от них влияние малых воздействий ничтожно.

Одной из пионерских идей XX века стало пред-ставление о самоорганизации − спонтанном, само-произвольном возникновении упорядоченности в открытых нелинейных, далеких от равновесия сис-темах. В процессе самоорганизации в сложных сис-темах выделяют набор ведущих переменных (их на-зывают параметрами порядка), которым подчиняют-ся остальные характеристики объекта. Огромный вклад в теорию самоорганизации или синергетики (дословно с греческого − теории совместного дейст-вия) внес выдающийся исследователь И.Р. Пригожин (Нобелевская премия по химии за 1977 г.). Само по-нятие «синергетика» вошло в науку с легкой руки немецкого физика-теоретика Германа Хакена.

В России становление синергетики  во многом связано с деятельностью  видного специалиста по прикладной математике и междисциплинарным  ис-следованиям С.П. Курдюмова [6]. Ему  и его научной школе принадлежит  создание и развитие теории ре-жимов с обострением. Так называют режимы, при которых одна или несколько величин, характери-зующих систему, неограниченно возрастают за огра-ниченное время (называемое временем обострения). Режимы с обострением дают приближенное описа-ние (асимптотику) многих нелинейных систем с сильной положительной обратной связью. Все эти представления нелинейной динамики: горизонт про-гноза, самоорганизация, параметры порядка, режимы с обострением − имеют непосредственное отношение к проблемам стратегического прогноза и к проекти-рованию будущего.

Над конструированием будущего трудятся тысячи ученых во многих развитых странах. В основе их поис-ков находится  теория выдающегося экономиста Н.Д. Кондратьева. В соответствии с последней  фундаментом экономического развития является смена технологиче-ских укладов. Кризисы, войны, смены партий у власти, стилей в искусстве, мод и исследовательских программ определяются циклами технологического развития или технологического уклада [7, 8].

В рамках каждого технологического цикла осу-ществляется замкнутый  цикл, включающий добычу и получение  первичных ресурсов, все стадии их пе-реработки и выпуск конечных продуктов. Жизнен-ный цикл технологического уклада охватывает около столетия, причем период его доминирования в раз-витии  экономики составляет от 40 до 60 лет.

Комплекс технологически сопряженных произ-водств образует так называемое ядро технологиче-ского  уклада. Нововведения, определяющие форми-рование  ядра технологического уклада, получили название ключевого фактора. Отрасли, интенсивно использующие ключевой фактор и играющие веду-щую роль в распространении  технологического ук-лада, являются его  несущими отраслями.

К настоящему времени (начиная  с промышленной революции в Англии) можно выделить пять после-довательно сменявших друг друга технологических  укладов [9]. Структура нового (шестого) технологи-ческого уклада, определяющего  среду распростране-ния нанотехнологий, выглядит следующим образом.

Ключевой фактор − нанотехнологии, клеточные технологии и методы генной инженерии, опираю-щиеся на использование высокоразрешающих элек-тронных и атомно-силовых микроскопов.

Ядро − наноэлектроника и нанофотоника, нано-материалы и наноструктурированные покрытия, на-нобиотехнологии и наносистемная техника.

Несущие отрасли − электронная, ядерная и элек-тротехническая промышленность, информационно-коммуникационный сектор, станко-, судо-, авто- и приборостроение, фармацевтическая промышлен-ность, солнечная энергетика, ракетно-космическая промышленность, авиастроение, клеточная медици-на, семеноводство, строительство и химико-метал-лургический комплекс [9].

В рамках каждого цикла  существует естествен-ный период развития макротехнологий. В начале имеет  место развитие фундаментальной  науки, под-готовка кадров, организация  опытно-конструктор-ских разработок (10-15 лет), далее следует создание технологий и быстрое совершенствование  производ-ства (10-15 лет) и, наконец, распространение  инно-ваций во всю техносферу и  экономическую систему (10-15 лет). В  итоге цикл охватывает промежуток времени  от 30 до 45 лет.

Возможности, предоставленные V технологиче-ским укладом (связанные, в частности, с развитием компьютерной техники, малотоннажной химии, те-лекоммуникаций и интернетом), были упущены на- 14

шей страной, втянувшейся  в бесплодные разруши-тельные реформы  последних двух десятилетий.

Сейчас весь мир готовится  к технологическому скачку (который, судя по нашим прогнозам, начнется в 2014-2018 гг.). Локомотивными отраслями  рож-дающегося VI технологического уклада, вероятно, станут нанотехнологии, биотехнологии, робототех-ника, новая медицина и  новое природопользование. Сейчас и  именно сейчас решается, какие страны, регионы, отрасли, корпорации станут ведущими, а какие − ведомыми на новом  витке технологического развития. От эффективных, продуманных действий в этой сфере зависит будущее  нашей цивилизации [7].

Системная причина охватившего  мир глобально-го кризиса состоит  в том, что отрасли V технологи-ческого  уклада уже не дают прежней отдачи и не требуют тех гигантских финансовых средств, кото-рые сегодня есть в  мире.

С другой стороны, отрасли VI технологического уклада еще не созрели  для массированного вложения средств. И это межвременье естественно  приводит к кризису. Поэтому нынешний период крайне важен для развития экономики. Именно сейчас отбираются и  проходят обкатку те нововведения, под флагом которых будет происходить  развитие до 2040-2050 годов. Мы нахoдимcя  сейчас в точке бифуркации технологического пространства и имеем реальные возможности  многое изменить [7].

Мировой рынок нанотехнологической  продукции сейчас разделен. Доля России на этом рынке пока пренебрежимо мала (по оценкам [9] она составляет 0,04%). Естественно  спросить, с какой продукцией мы намереваемся оттеснить кого-нибудь из лидеров и за счет каких конкурентных преимуществ этого удастся достигнуть. В попытке ответить на этот во-прос следует учитывать, что нанотехнологии, как образно выразился Г.Малинецкий, выступают как приправа к основному  блюду. Но этого блюда (т.е. самих  отраслей) в России пока фактически нет. По-этому, решив готовить нанотехнологическую  при-праву, надо определиться, какую  отрасль индустрии предполагается развивать благодаря ее использова-нию. Это вопрос государственного планирования, которым в СССР занимался Госплан. В современной России этим не занимается никто, в том числе и ГК РОСНАНО.

Следует иметь в виду, что сценарий развития на-нотехнологий и наноматериалов в России на пер-спективу до 2030 г. не является единственно воз-можным и существенно зависит от экономических, политических и социальных факторов, роль которых исключительно велика.

Сырьевая специализация, низкая оплата труда, слабое финансирование научных исследований, бег-ство капитала и утечка умов, вымывание националь-ного дохода через обслуживание внешнего долга, утрата суверенитета в проведении экономической политики, определяемой рекомендациями МВФ − все эти  характерные черты периферийной страны в настоящее время в  существенной мере присущи рос-сийской  экономике. По показателям средней  про-должительности жизни, доле оплаты труда в ВВП, индексу развития человеческого капитала Россия опустилась до уровня отсталых стран.

Критическая зависимость  нашей экономики от цен на энергоносители сделала нас заложниками процессов, происходящих за рубежом, в первую оче-редь, в США, далее в Европе и в  Китае.

Если цены на нефть окажутся ниже 50 долларов США за баррель, то российскую экономику (да и не только ее) ожидают  катастрофические последствия. Но и  другая крайность не лучше. Д.А. Медведев убе-жден, что 140 долларов за баррель  нефти тоже будет катастрофой, поскольку  уничтожит все стимулы к развитию и похоронит надежды на модернизацию экономики страны.

При планировании антикризисных  мер, как счи-тают авторы [9], было допущено, по меньшей мере, три стратегических ошибки. Во-первых, неверно был поставлен  диагноз − кризис рассматривался как толь-ко финансовый и краткосрочный, в то время как он оказался структурным  и довольно длительным. Во-вторых, неверно  был выбран главный объект прило-жения  антикризисных мер − банковская система и финансовый рынок. На самом  деле меры по спасе-нию банковской системы  должны были рассматри-ваться в контексте  более широкой программы пре-дотвращения  экономической депрессии. В-третьих, вместо использования рыночных механизмов упор был сделан на административные меры, которые в отсутствие стратегического  плана и норм ответст-венности оказались  малоэффективными и расточи-тельными. Размещение полутора триллионов рублей в коммерческих банках без необходимого обеспече-ния обернулось вывозом  полусотни миллиардов дол-ларов  за рубеж.

Переход от V к VI технологическому укладу, быть может, не случайно совпал с глобальным кри-зисом. Последний  не может рассосаться по манове-нию  магической палочки, а потребует  колоссальных усилий и времени, масштабы которого непредска-зуемы.

Переходный период от V к VI технологическому укладу сопряжен с  необходимостью увеличения рас-ходов  на науку, особенно фундаментальную, с  раз-витием которой по сути дела должны быть связаны первые 10-15 лет нового технологического уклада. Именно этот путь избрали США, принявшие реше-ние  о почти двукратном увеличении научного бюд-жета в условиях глобального  кризиса. В связи с этим заслуживает  внимания выступление президента Б.Обамы  на ежегодном собрании Американской На-циональной Академии наук, заявившего, что «сего-дня наука больше, чем  когда-либо раньше, нужна для нашего благосостояния, нашей безопасности, нашего здоровья, сохранения нашей  окружающей среды и нашего качества жизни… Решение о под-держке науки, которое я принимаю сегодня, будет 15

питать наши успехи в следующие 50 лет. В фунда-ментальную науку должно инвестировать государст-во: хотя риски  здесь могут быть велики, но столь  же велики могут быть выгоды для  всей экономики и нашего общества». В США было принято решение  выделить около 3% ВВП на научные  исследования и разработки, тогда  как в российском бюджете на эти  цели отведено около 1% ВВП. Если же учесть, что ВВП в США превышает  ВВП России более чем в 10 раз, то по абсолютной величине финансирование фундаментальной науки в нашей  стране отстает от США в 30 раз, и  это без учета коррупционной  со-ставляющей, по уровню которой мы, несомненно, опережаем Америку. Между  тем, лидерство в том или ином технологическом укладе требует  от любой страны сверхусилий. Южная  Корея стала одним из лидеров V уклада, но ей пришлось свыше 40% сво-его  ВВП потратить на инвестиции в  инновации. Ра-ботать, буквально затянув  пояса. Постсоветская Рос-сия «проспала» V уклад, занявшись, по образному выражению  Г.Малинецкого, саморазгромом, самопо-еданием  и сверхпотреблением.

Переход в новый, VI технологический  уклад по-прежнему намерены возглавить американцы, у кото-рых над стратегией будущего трудятся высокие про-фессионалы из Института сложных систем, где  рабо-тают 3 нобелевских лауреата по экономике, и из Ин-ститута сингулярности, созданного совсем недавно Р.Курцвейлем при активной поддержке Google, NASA и DARPA (Департамент передовых разрабо-ток  Пентагона).

В России также есть люди, способные сформиро-вать идеологию  инновационного, опережающего развития страны. К ним относятся С.Глазьев, С.Кара-Мурза, Г.Малинецкий, А.Паршев, М.Калашников и другие. Но, увы, нет пророков в  своем Отечестве и разработки этих авторов пока не стали ведущей  стратегией развития.

Справедливости ради надо сказать, что руково-дство страны осознает необходимость модернизации экономики и понимает, что «…посткризисная  эко-номика должна базироваться на знаниях, на иннова-ционных технологиях, а  не на сырьевых возможно-стях России, столь  бы безграничны они ни были» (Д.А. Медведев). Тем не менее, конкретные пути такой модернизации не всем кажутся  однозначными. Это относится, в частности, к идее создания отечест-венной «силиконовой долины» в Сколково или к сокращению финансирования РАН, которое состав-ляет сейчас немногим более 4% от суммы, выделяе-мой  в бюджете РФ на науку, высшее образование  и другие федеральные программы  инновационной на-правленности.

Однако вернемся к проблеме развития нанотехно-логий и наноматериалов. Прежде всего можно утвер-ждать, что наступление эры нанотехнологий в мире так же неизбежно, как наступление  эпохи двигателей внутреннего сгорания после века паровых машин. Другое дело, что львиная доля бюджетных  средств, выделенных в нашей стране на развитие нанотехноло-гий, связано  с деятельностью РОСНАНО и  Нацио-нальной Нанотехнологической  сети, возглавляемой Курчатовским институтом.

В соответствии с Федеральным  Законом «О рос-сийской корпорации нанотехнологий» от 19 июля 2007 г. № 139–ФЗ  направления расходования ее де-нежных средств предусматривают, в частности, фи-нансирование проектов по внедрению  нанотехноло-гий или производству продукции в сфере наноинду-стрии  в форме участия в уставных капиталах юридических лиц, в  паевых инвестиционных фондах, инвестирующих  средства в нанопроекты, или в  фор-ме предоставления денежных средств  на условиях возмездности, возвратности и срочности.

При резком снижении рыночной стоимости акти-вов вариант долевого участия ГК РОСНАНО в ус-тавном капитале осваивающих нанотехнологии про-изводств становится менее привлекательным  для инициаторов соответствующих  проектов. В этих ус-ловиях нацеленность Корпорации на реализацию опционных  программ для работников Корпорации, в том числе опционы на акции  и доли в компаниях, создаваемых  с участием Корпорации, может стать  помехой для реализации ею своей  миссии. Подпи-санный недавно Д.Медведевым закон «О внесении изменений в  Федеральный закон «О Российской корпорации нанотехнологий» наделяет РОСНАНО правом привлекать заемные  средства, в том числе осуществлять эмиссию облигаций при наличии  обеспечения, соответствующего требованиям  зако-нодательства РФ о ценных бумагах. Но и это еще не все. В настоящее  время на обсуждении Госдумы на-ходится  законопроект о преобразовании Госкорпо-рации  РОСНАНО в открытое акционерное  общество, что, по мнению инициаторов  проекта, должно обес-печить дополнительный приток средств для развития отечественной  наноиндустрии за счет бизнеса, в  том числе зарубежного.