Тонкая материя

Куда выведет страну нанодорога?
Цена ошибки – откат в группу государств «второго эшелона»

Невероятные, фантастические горизонты от­крывает перед человечеством новое направ­ление - нанотехнологии. Они позволяют управ­лять процессами на уровне атомов и молекул, конструировать из них нужные фрагменты. Приставка «нано» (от греческого nanos) означа­ет «карлик». Если миллиметр - тысячная доля метра, то нанометр - миллионная доля уже самого миллиметра. Парадоксально, но факт: с помощью таких ничтожно малых частиц уже в XXI веке человеку удастся решать великие задачи. Весь вопрос только в том, как нанотех­нологии взять на вооружение.

Чудеса станут возможными, на­пример, в медицине. Невиди­мые нанороботы, введенные в кровеносную систему челове­ка, смогут, передвигаясь по со­судам, исследовать организм изнутри и проводить точную диагностику. Другие микроскопические помощники вра­чей доставят лекарства непосредственно к больным органам, не травмируя здоровые. Станет обыденностью полное уничтожение злокачественных опухолей. Но даже это частность. Ученые смогут участвовать в ве­ликом таинстве жизни, ибо будет решена величайшая медико-биологическая задача, стоящая перед человечеством. Речь о ремон­те и обновлении живых клеток. По специаль­ной программе нанороботы, находясь внутри организма, начнут конструировать из атомов и молекул новенькие фрагменты и заменять в клетках поврежденные. Значит, возможно радикальное замедление старения. Исследо­ватели прогнозируют: ремонт клеток позво­лит человеку прожить в добром здравии до 100-120 лет.

Молекулярными машинами называют специалисты невидимых нанопомощников. Работы в этой сфере ведутся во многих ла­бораториях мира. Японские ученые уже соз­дали сложную молекулу размером всего в 3 миллионные доли миллиметра (3 нанометра). Она способна не только доставлять лекарства, но и манипулировать генами. Невидимка дви­жется по кровеносным сосудам и выполняет команды, передаваемые учеными в виде света разной длины...

На лифте в космос и другие чудеса

Кардинально изменится через несколько десятилетий не только медицина, но и воен­ная сфера. «Когда будут сконструированы полноценные наномашины, ядерное оружие утратит свое нынешнее значение и отойдет в ту архаичную область, к которой сегодня относят лук и стрелы», - прогнозирует уче­ный из Южно-Российского государственного технического университета Вадим Кухарев. Несколько преувеличивает? Возможно. Но Америка тратит ежегодно на подобные ис­следования сотни миллионов долларов. Еще в 1995-м американский адмирал Дэвид Джеримайя, тогдашний заместитель председа­теля Объединенного комитета начальников штабов США, заявил: «Нанотехнологии не­сут даже больший, нежели ядерное оружие, потенциал для радикальных перемен в ба­лансе сил».

А возьмите сенсационный проект кос­мического лифта. С его помощью можно бу­дет подниматься с Земли в далекий космос в обычной кабине, движущейся вверх по тро­су. Конструкторы давно работают над такой транспортно-космической системой. Главная трудность до недавнего времени была в том, что любой трос - хоть из стали, хоть из кев­лара, - спущенный с околоземной орбиты на Землю, обязательно разорвется под действи­ем собственной тяжести. Только с появлени­ем нанотехнологии проект обретает наконец реальные шансы на претворение. Тончайшая нить, которую еще не знал мир, будет изго­товлена из углеродных нанотрубок. Этот трос окажется и удивительно легким, и сверх­прочным.

Ну а что касается авиапромышленности, строительства, ряда других отраслей, то здесь уже входят в практику реальные конструкции, при производстве которых в той или иной мере использовались нанотехнологии. На мировом рынке таких изделий было продано в прошлом году на сотни миллиардов долларов. В 2015-м этот показатель, прогнозируют эксперты, до­стигнет уже 3~4 трлн.

Мир на пороге великой технологической революции. Те государства, которые в бли­жайшие три-пять лет не сумеют подключить­ся к разворачивающейся гонке, окажутся на обочине мирового прогресса. Исследования и разработки в сфере нанотехнологии ведутся с середины прошлого века. Однако серьезное на­ступление развернулось здесь сравнительно недавно - всего лет 10-15 назад. Амбициозные программы приняты в США, Японии, боль­шинстве государств Евросоюза, в Бразилии, Индии, Китае... А что же Россия? Успевает ли на поезд? Есть два полярных ответа. С одной стороны, судя по официальным сообщениям, дела у нас складываются неплохо. Есть кон­цепции, планы, программы, причем не только федеральные, но и региональные, отраслевые, ведомственные. А в апреле 2007-го глава госу­дарства подписал президентскую инициативу «Стратегия развития наноиндустрии», тем са­мым придав новому направлению статус выс­шего государственного приоритета.

Однако многие авторитетные независимые эксперты, с которыми я беседовал, не разде­ляют оптимизма. Предупреждают: выбран путь непродуманный, чреватый серьезными ошибками, которые могут иметь тяжелейшие последствия. Кто прав? Попробуем оценить аргументы каждой стороны, посмотрим на ситуацию с позиций и оптимистов, и песси­мистов.

«...Что позволит России восстановить паритет с ведущими государствами»

В официальных документах подчеркивается: только два го­сударства - США и Россия - ве­дут исследования и разработки по всем направлениям нанотехнологий. Причем на высоком научно-техническом уровне. Это, а также имеющиеся заде­лы, по мнению правительственных экспертов, дает основание утверждать: в настоящее время старто­вые позиции у нас и у других экономиче­ски развитых стран примерно одинаковы. «В подобных работах в России участвуют более 150 научных организаций (цифры за 2007 год. _ В. Г.) с численностью около 20 тыс. исследователей», - говорится в Концепции формирования национальной нанотехнологической сети. В этом документе опреде­лен план наступления по всему фронту. Вот главные его пункты.

Научную координацию поручено осу­ществлять Национальному исследователь­скому центру, созданному на базе Института атомной энергии имени И.В. Курчатова. Не­посредственно в отраслях экономики раз­витию новой сферы должны способствовать головные организации: научные, проектные и промышленные центры, лаборатории, пре­успевшие в разработке и освоении нанотехнологий.

Что касается подготовки кадров, то этим займутся (и уже занимаются) специальные об­разовательные центры, к организации которых привлечены ведущие вузы страны.

Самая, пожалуй, трудная и ответственная миссия возложена на созданную в 2007-м мощ­ную государственную Российскую корпорацию нанотехнологий. Генеральным директором утвержден Анатолий Чубайс. Задачи, которые ей предстоит решать, труднейшие. Вот как об этом говорит сам Анатолий Борисович: «РОСНАНО» - масштабный государственный про­ект, конечной целью которого является пере­вод страны на инновационный путь развития и вхождение России в число лидеров мирового рынка нанотехнологий».Государство щедрой рукой вы­делило Российской корпорации нанотехнологий огромные день­ги - 130 млрд. рублей до 2015 года. С учетом же других источников финансирования, как сообщил г-н Чубайс на 1-м Международ­ном форуме, объем инвестиций только по линии «РОСНАНО» за восемь лет достигнет 240 млрд. рублей. Госкорпорация должна софинансировать, привлекая и частный бизнес, интересные для рынка проекты. Конечная цель - не просто внедрение разрабо­ток, связанных с нанотехнологиями, а промышленный выпуск конкурентоспособных изделий. К 2015 году объем продаж рос­сийской нанопродукции должен увеличиться с нынешних 8 до 900 млрд. рублей. И тогда наша доля в соответствующем сегменте мирового рынка составит, по оценкам, око­ло 1% (в 2008-м - 0,04%). В абсолютных же цифрах рост превысит 100 раз!

Уже сегодня в России, как считают мини­стерские чиновники, «достигнуты значимые результаты, освоено промышленное про­изводство продукции наноиндустрии» (ци­тата взята из материалов, подготовленных к заседанию кабинета министров). Напри­мер, разработано соответствующее научно-исследовательское и технологическое обо­рудование, которое продается в 40 странах мира. В России немало НИИ, КБ, лаборато­рий, ВУЗов, выполняющих исследования на мировом уровне. Отвечая на вызовы времени, учебные заведения стали уделять первосте­пенное внимание открытию новых образова­тельных специальностей. «Наноиндустрия, -говорится в пресс-релизе, опубликованном на сайте правительства, - должна стать мощным инструментом интеграции технологического комплекса России в международный рынок высоких технологий, надежного обеспече­ния конкурентоспособности отечественной наукоемкой продукции, позволит России вос­становить и поддерживать паритет с ведущи­ми государствами в ряде ключевых областей науки и техники».

Хотелось бы верить, что так и будет. И все же насколько обоснованы эти надежды? Озна­комимся с альтернативным мнением.

Выбрать направления главного удара

Радужная картина превращения России в наноиндустриальную державу стремитель­но тускнеет, когда к анализу приступают не­зависимые эксперты. «Все эти грандиозные научно-технические планы по восстановлению паритета могут остаться на бумаге, если не удастся избежать системных ошибок, кото­рые подстерегают Россию», - говорит извест­ный ученый, доктор физико-математических наук, профессор Георгий Малинецкий, за­меститель директора знаменитого Института прикладной математики имени М.В. Келдыша Российской академии наук. Институт созда­вался в свое время для решения именно стра­тегических проблем, стоявших перед страной. Здесь совершенствовали ядерное оружие, раз­работали математическое обеспечение косми­ческих полетов, без которого внеземной рейс Юрия Гагарина был бы невозможен...
Профессор Малинецкий - один из основа­телей Нанотехнологического общества России, автор множества научных исследований, опу­бликованных в том числе и за рубежом. Один из крупных специалистов по теории управления рисками, а также по компьютерному анализу и прогнозу поведения сложных систем. В науч­ном сообществе Георгий Геннадьевич известен своей принципиальностью и бесстрашием. Аб­солютно не поддается давлению, всегда жестко отстаивает интересы дела. Спокойно сообщает неприятную и обидную правду и большому на­чальству, и оторвавшимся от реалий именитым академикам. Два года назад, проанализировав программы развития нанотехнологий в России, он подготовил интересный доклад, с которым со­бирался выступить на специальном заседании фракции «Единая Россия» в Государственной Думе. Получил приглашение - телеграмму на правительственном бланке. Однако все кончи­лось большим конфузом: ученому не только не предоставили слова, но даже не пустили его в здание Думы. Дело в том, что Малинецкий представил свой доклад заранее, накануне за­седания. Организаторы слушаний, обнаружив в тексте вместо привычного «одобрямс» кри­тический анализ, по-видимому, нашли выход в том, чтобы запереть двери перед профессором.

- За нанотехнологиями, разумеется, буду­щее. Вопрос лишь в том, как станем догонять раз­витые страны, - раскладывая на столе графики и слайды, продолжает мой собеседник. - Не могу понять, зачем уважаемые люди пытаются обманывать, приукрашивать реальное положение дел. Нам, например, говорят: только две страны в мире - США и Россия - занимаются исследо­ваниями по всем направлениям нанотехнологий. Но это же не так. Соединенные Штаты в 2006-м вели работы по 460 темам и направлениям, а наша страна только по 60. Даже с учетом расши­рения фронта работ в России в последние годы разрыв все равно многократный.
Впрочем, дело не в потугах представить си­туацию лучше, чем она есть. Наши стратеги уве­рены: вести работы по всем направлениям нано­технологий - это залог будущих побед. На самом деле все наоборот. Такая «всеядность» ставит под угрозу амбициозные планы «восстановить пари­тет». Перед началом широкого наступления в об­ласти нанотехнологий надо было определиться в главном вопросе: какие приоритеты выбирает страна? Труднейший вопрос, ибо цена просче­та - откат России в группу государств «второго эшелона». Чтобы этого не случилось, требова­лось провести масштабные исследования, глубо­кий системный анализ, инвентаризацию имею­щихся наработок, научного потенциала. Конечно же, надо изучить и мировые тенденции, мировой опыт. И уже затем определить стратегию, на­правления главных ударов. Проще говоря, во что вкладывать деньги, чтобы Россия действительно заняла передовые рубежи на перспективных, важнейших направлениях...

Есть еще один очень серьезный аспект. Сегодня нанотехнологии выступают как ценная приправа к основному блюду - биотехнологиям, устрой­ствам памяти или новым типам полимеров. Но в отличие от других стран, участвующих в гонке, биотехнологии в России развалены. А устройств памяти, как и полимеров мирового уровня, мы не делаем. Так что, прежде чем готовить приправу, нам следует озаботиться кардинальной пробле­мой: нет основного блюда. Следовательно, опять-таки требуется прогноз, выработка и реализация экономической, промышленной, научной, обра­зовательной и оборонной стратегий.

Но бизнес думает о сиюминутном...

- Но и сейчас для экспертизы проектов Рос­сийская корпорация нанотехнологий привле­кает специалистов высочайшего уровня. Они дают заключение, стоит финансировать вместе с бизнесом данный проект или нет. Кроме того, идет работа над дорожными картами, которые будут составлены по ре­зультатам научно-технического прогнози­рования...

- «Роснанотех» не столько определяет стратегию, сколько выбирает из тех проек­тов, которые поступают в корпорацию. Назо­ву несколько. Создание нанопрепаратов для лечения злокачественных опухолей. Разра­ботка светотехники на основе светодиодов. Промышленный выпуск твердосплавного ме­таллорежущего инструмента. Производство оптики для высокоразрешающих приборов. Медицина, промышленность, другие отрасли... Все это, конечно, важно и интересно, но что для России главное, в каких сферах мы хотим быть лидерами? Какую политику наме­рены проводить? Кому будет дан госзаказ, на каких условиях?

За год «Роснанотех» произвел экспертизу лишь шести проектов в разных областях. Это немного. Кроме того, корпорация сознательно дистанцируется от этапа научных исследо­ваний и опытно-конструкторских разработок. А ведь готового для промышленного внедрения сейчас очень мало. Что же касается госзаказа, то, как ни удивительно, его вообще нет. Счита­ется, что госзаказ и не нужен. Главное, говорят нам, это коммерциализация нанотехнологий. «Роснанотех» должен поддерживать и софинансировать только то, что будет востребова­но рынком. Иначе, мол, не привлечешь бизнес. А без него не освоить самый дорогостоящий этап - внедрение новых технологий в производство. Логика здесь, безусловно, есть. Одна­ко нельзя возводить хорошую идею в абсолют. Ведь рынок живет в основном сегодняшним днем. А завтра ситуация может потребовать кардинально иных подходов и решений.

Ставка только на частный бизнес, на ры­нок, если иметь в виду развитие нанотех­нологий, представляется большой ошибкой. В ядерном проекте Советского Союза участво­вало более 800 тыс. человек, в космическом - свыше 2 млн. Бизнесу такое не потянуть. В США частные фирмы пришли в сферу кос­монавтики только после 50 лет интенсивного функционирования государственной струк­туры НАСА. А нанотехнологический скачок - это проект, сравнимый по масштабам и значению с освоением атома и космоса. Значит, и относиться к нему следует соответственно. Уместно отметить, что отечественные пред­приниматели пока не спешат вкладываться в обрабатывающую промышленность, не говоря уже о нанотехнологиях.

– Тем не менее к 2015-му объем выпуска продукции с использованием нанотехноло­гий должен составить, как записано в про­грамме, 900 млрд. рублей. Значит, 130 млрд. государственных финансовых вложений окупятся многократно.

– Весь вопрос в том, о какой продукции речь. О носках, которые, как сообщалось в СМИ, можно пять дней не стирать, или о ме­ховых изделиях, защищенных от моли? Я утрирую. Проекты, надеюсь, будут выбирать­ся более значимые. Тем не менее при таком бессистемном подходе Россия может оказать­ся у разбитого корыта через 10-15 лет, когда, по прогнозам ученых США, Германии, других стран, ожидается колоссальный технологиче­ский скачок - так называемый шестой техно­логический уклад.

Назову еще одну острую проблему. Сейчас мы, как и другие страны, во многом занимаемся частностями, идем вперед наугад, методом проб и ошибок. Никто не знает, где могут произой­ти революционные открытия. Вот почему так важно иметь не только научный фундамент, но и отлаженные механизмы реализации идей. А серьезной прикладной науки (наноинженерии) у нас нет. В стране, по сути, отсутствует необходимая метрологическая база, ориенти­рованная на наноиндустрию...

– Ну, приборы-то можно купить и за рубежом...

Не думаю, что страны, являющиеся на­шими конкурентами, будут продавать нам но­вейшую измерительную технику. Меня вообще поражает легкость подходов в нашей стране к освоению этой невероятно сложной сферы. Возьмем, к примеру, такой вопрос, как оцен­ка риска. Известно, что наноматериалы легко проникают в организм и могут быть очень опас­ны. Вдыхание невидимых частиц полистирола провоцирует тромбоз кровеносных сосудов. Фуллерены, шаровидные молекулы углерода, способны разрушать ткани мозга. Это показали зарубежные опыты на собаках. А еще наночастицы могут вызывать расстройства сердечной деятельности, угнетать иммунную систему... Есть и другие аспекты проблемы безопасности. В США на подобные исследования тратят десятки миллионов долларов, созданы десятки специальных лабораторий. У нас, насколько я знаю, нет ни одной.

В России с самого начала почему-то пошли, я бы сказал, упрощенным и даже дилетант­ским путем. Написали кучу бумаг - концепций, программ; создали госкорпорацию, центры, головные организации. Выделили немалые деньги и определили, сколько надо будет про­давать продукции. Сейчас без сучка и задорин­ки идет только один этап - трата денег. Но нет эффективной стратегии. Неясно, что должно получиться в конце пути. На мой взгляд, дей­ствовать надо по принципиально иной схеме. Сошлюсь на опыт нашего института, занимаю­щегося сложнейшими задачами. Правило № 1, обязательное: прежде чем что-то делать, надо посчитать. Безусловно, это относится и к нанотехнологиям. Развитие их в огромной степени зависит от того, будем ли мы иметь хорошие математические модели и методики расчета. Эти модели позволяют провести проектирова­ние, убедиться в правильности или ошибочнос­ти выбранного пути до того, как будут построе­ны гигантские экспериментальные установки. Да и о том, какими будут промышленность, рынок, общество лет через 20, тоже неплохо бы иметь представление.

Дорожные ориентиры: наука - инженерия -технология

Особый разговор о необходимости развития нанонауки. Важнейшая задача! Сначала надо иметь хорошую теорию. Естественно, и ква­лифицированные кадры, и хорошую экспери­ментальную базу. Словом, схема должна быть такой: нанонаука - наноинженерия - нанотехнологии. Но в России отбросили все эти «фоку­сы» и сделали ставку исключительно на ком­мерциализацию. К чему это может привести? Да, какую-то продукцию выпустим, что-то про­дадим, деньги выручим... Но по большому счету проиграем и окажемся на задворках прогресса.

– Что касается нанонауки, то считает­ся, что исследования у нас ведутся на высо­ком уровне. Вы не согласны?

– Успехи, конечно, есть. Но чрезмерного оптимизма я не разделяю. Смотрите. В мире выдано более 100 тыс. патентов по этой тема­тике, а на долю России приходится всего не­сколько сотен. Другой факт. Исследованиями у нас занято в 35 раз меньше специалистов,чем в США. Печально (за редкими исключе­ниями) обстоят дела с устаревшей измери­тельной, лабораторной техникой. Развалена система прикладных исследований. Словом,решать проблему надо комплексно. Мы отста­ем от развитых стран в области нанотехнологий на 7—10 лет. Чтобы догнать, недостаточно истратить 130 млрд. рублей на производство пары сотен технических новшеств. Вообще,тратить государственные деньги - дело не­хитрое. Гораздо труднее разработать и реа­лизовать эффективный, комплексный проект создания в России наноиндустрии, мощного сектора науки, системы современного опытно-промышленного производства. Этого у нас пока нет. Велика опасность, что весь пар уй­дет в свисток.

«Экономическая безопасность», №03, март 2009 г.