"The New Times" (ранее - журнал "Новое время"), № 13-14, 14.05.2007

М.Аствацатурян "Нано на глиняных ногах"

Путин обозначил наш научный приоритет нанотехнологии. Нанотехнология - наука маленького - декларируется как большой приоритет инновационной политики многими государствами. По прогнозам, к 2008 году мировой рынок нанотехнологий достигнет $700 млрд (данные US NanoBusiness Alliance), к 2015 году - $1 трлн. Наибольшая доля здесь принадлежит Соединенным Штатам, по итогам 2005 года это 27%. У Японии - более 24%, у стран Западной Европы - 25% с преобладающим вкладом Германии, Великобритании и Франции. Остальное распределено между Китаем, Россией, Южной Кореей, Канадой и Австралией.

"Нанотех предыдущего поколения".

Исследовательские программы по нанотехнологиям на национальном уровне запустили уже 30 стран. На нанонауку во всем мире сейчас тратится больше $4 млрд. Миллиард долларов, выделенный правительством РФ на приборное оснащение и создание инфраструктуры отечественной нанотехнологий в ближайшие три года (не говоря о средствах, выделяемых из Стабфонда и доходной части бюджета на капитализацию Российской корпорации нанотехнологий, - это еще 130 млрд рублей в одном только 2007 году), сопоставим со средствами, которые вкладывают в эту область такие страны, как США и Германия. Между тем доля российской нанотехнологий на мировом рынке в настоящее время, по разным оценкам, чуть больше 4%. И производим мы в основном нанопорошки - простейший вид наноматериалов, или, как принято называть их в западной технической литературе, "нанотех предыдущего поколения" (earlier generation nanotech). Они применяются преимущественно в парфюмерно-косметической промышленности и в различных покрытиях. Ни о каких атомно-молекулярных самособирающихся наноустройствах и самоорганизующихся наносистемах сегодня у нас пока говорить не приходится.

"Догнать и перегнать"

О чем идет речь в перспективе: ни много ни мало - об изменении облика экономики страны. Например, в результате перехода на другие источники энергии и более эффективного использования традиционных. Нанотехнологии, а именно применение нановолокон, способны создать несравненно более легкие, чем нынешние, и гибкие органические солнечные батареи, которые, судя по опубликованным недавно американским исследованиям, поглощают солнечную энергию с гораздо большей эффективностью. Кроме того, с использованием нанокатализаторов и наносенсоров можно повысить эффективность очистки сырой нефти и уменьшить ее утечки.

Западные наблюдатели, комментируя российскую нанопрограмму в аспекте выделяемых на нее немалых даже на их взгляд средств, расценивают инициативу нашего руководства как стремление "догнать и перегнать". То есть не только стать игроком на нанорынке, но и использовать возможности нанотехнологии в военной сфере. Так, исполнительный директор некоммерческого Центра надежных нанотехнологии Майк Тредер цитирует выступление президента Путина при посещении Курчатовского института, головной организации отечественной наноиндустрии: нанотехнология "может быть и наверняка будет ключевым элементом в создании новых, современных и эффективных систем вооружений"; "нанотехнология - это деятельность, на которую правительство не пожалеет денег". Это заявление, по мнению американского эксперта, может указывать на начало гонки в области нановооружений. Нановоенные технологии - это прежде всего принципиально новое обмундирование: пулеотталкивающее, с детекторами химических и биологических агентов и системой мониторинга физического состояния солдата и вызова медицинской помощи.

Спектр применения наноструктур настолько широк (от информационных технологий с существенно миниатюризированной памятью и новыми логическими устройствами до медицины), что дает простор воображению, переходящему в спекуляции. Едва президент обозначил наш главный инновационный приоритет, как в продаже появились сигареты с пометкой "нанотех", за которой, кроме модного префикса, явно ничего не стоит. Появилось понятие "нанопища": это не порции еды наноразмеров, как кто-то мог бы подумать, это, как поясняют авторы заметки, пища, для производства которой использовались нанотехнологии. В частности, если для упаковки пищевых продуктов использовались нанотехнологии, то они также могут быть отнесены к "наноеде".

В мире серьезно обсуждается вопрос безопасности нанопродуктов как таковых, в частности в Организации экономического сотрудничества и развития (OECD). Как пояснил The New Times руководитель отдела безопасности наноматериалов этой организации Питер Керне, "многие создаваемые наноматериалы обладают свойствами, отличными от свойств их традиционных химических аналогов". "И мы не уверены, что системы, существующие в настоящее время для проверки на безопасность традиционных химикатов, подходят для наноматериалов. Эти материалы могут быть настолько малы, что проникнут через мембраны легких (если их вдохнуть) и могут попасть в кровоток. Они также способны проникать через кожные покровы. Это вовсе не означает, что они обязательно будут опасными, даже если попадают в легкие и на кожу, но мы должны быть уверены в том, что располагаем надежными методами тестирования, которые позволят решать вопросы безопасности", - добавил эксперт. По нашим сведениям, никаких профессиональных объединений, занимающихся этим аспектом применения нанотехнологии, в России в настоящее время нет - есть только прописанный в программе по нанотехнологиям пункт о необходимости соблюдения стандартов, позволяющих коммерциализировать создаваемые материалы и структуры.

Все уже поделено

Деньги, выделенные на мероприятие под названием "Проведение проблемно ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов", - это половина средств, предусмотренных федеральной целевой программой "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы". Они уже распределены. Проекты отбирались на конкурсной основе с привлечением в качестве экспертов в том числе и представителей научной диаспоры. Из источников, заслуживающих доверия, The New Times стала известна история одного несостоявшегося эксперта. Работающего много лет на Западе ученого российского происхождения пригласили в российское посольство в стране его постоянного проживания для беседы. Профессору объяснили, что на его исторической родине в настоящее время проходит смотр проектов, достойных участвовать в реализации государственной программы по нанотехнологиям, и он оказал бы неоценимую помощь, согласившись стать одним из членов экспертного совета. "Не волнуйтесь, не волнуйтесь, делать вам ничего не придется: мы скажем, кого надо поддержать", - успокоил сотрудник дипмиссии ученого.

"The New Times" (ранее - журнал "Новое время"), № 13-14, 14.05.2007 автор - Михаил Алфимов академик, директор Центра фотохимии РАН, член научно-координационного совета ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы", руководитель рабочей группы по направлению "Индустрия наносистем и материалов".

"Мы за 15 лет так отстали, что для того, чтобы подтянуть технологический уровень, нам еще сильно потрудиться придется".

Если говорить о том, какая цель может быть у государства, которой оно не может достичь без науки, то это, конечно, развитие высоких технологий, а за этим общим понятием на сегодняшнем этапе развития цивилизации стоят нанотехнологии, которые могут создавать совершенно новые комбинации или новые структуры именно с атомами или молекулами. Нанотехнология - это использование наноструктур во всем. Но в этом и проблема. То есть это не просто проект, как, например, атомный - нужно научиться расщеплять атом, или космический - научиться строить космический корабль. Здесь нужно поднять уровень технологии, которая будет проецироваться на все: новые материалы, электронику, всякие сенсорные системы, товары широкого потребления. Это означает, что во всех сферах будут созданы материалы, они же устройства, у которых будут новые функции. Американцы сделали прогнозные карты на 5, 10 и 20 лет, и по ним видно: в ближайшие 5-10 лет приоритет будет за сенсорами, то есть наносенсорными системами, всякими детекторами, но в первую очередь химическими и биологическими, которые позволят контролировать химию в окружающей среде и в организме.

Что для России сегодня нанотехнологии? Науке сейчас действительно нужна большая национальная цель, объединяющая идея, и такой идеей является нанотехнология. У американцев национальная цель - даже не исследования в области нанотехнологии, а коммерциализация нанотехнологических разработок.

Но если американцы взялись коммерциализовать нанотехнологии, то как нам в таком случае быть с рынком, если они уже начали этим заниматься? Это же не космос, где противостояние было совершенно другого, нерыночного рода.

Сейчас войдем в ВТО, и с этим будут проблемы. С другой стороны, мы сегодня имеем очень сильные научно-технические связи, в которых заинтересованы не только мы, но и партнеры, в основном Европа. Наши экспериментальные исследования очень нужны европейцам, занимающимся коммерциализацией. Схема такая: мы идею свою с ними обкатываем, а они готовят лицензию для продажи. И они заинтересованы в том, чтобы эту лицензию потом продать в России, чтоб не иметь лишней головной боли у себя. Конечно, надо создавать и свои технологические центры. Но мы за 15 лет так отстали, что для того, чтобы подтянуть технологический уровень, нам еще сильно потрудиться придется. У нас не только нет установок - у нас потеряны специалисты. Мое мнение такое: Россия прошла период осознания, и деньги на нано, запланированные до 2012 года в федеральной программе, - это нормальные деньги, американцы столько из бюджета тратят на нано. Мы уже тратим $200 млн в год. А вот к чему все не готовы – это к выбору по критериям деловым, а не ведомственно – личным, но сейчас мы пытаемся решить и эту проблему. А такой проект надо строить по тем же принципах, по которым строились космический и атомный проекты, то есть государство должно очень жестко контролировать вкладываемые им деньги.

"The New Times" (ранее - журнал "Новое время"), № 13-14, 14.05.2007

"Когда разберутся, что король голый, деньги будут уже потрачены"

Валерий Рязанов, доктор физ. - мат. наук, заведующий лабораторией сверхпроводимости Института физики твердого тела РАН. Михаил Фейгельман, профессор, заведующий сектором квантовой мезоскопики Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН.

Исследователи из Черноголовки, чьи работы в области нанофизики получили высокое научное признание в мире. Их труды связаны с фундаментальными исследованиями физики объектов с размерами менее микрона и ожидаемым развитием компьютерных и телекоммуникационных технологий в XXI веке.

Валерий Рязанов: Сейчас в заявленном "нанотехнологическом прорыве" на ключевых позициях те, кто никогда не имел к этому отношения. Это по крайней мере неэффективно. Если уж говорить о российских успехах в области нанофизики и нанотехнологии, то прежде всего нужно упомянуть о питерской школе физики полупроводников, откуда, в частности, произросли гетероструктуры Алферова (Жорес Алферов - лауреат Нобелевской премии по физике 2000 года. - The New Times), и об Институте теоретической физики имени Л.Д. Ландау (Черноголовка), где и был в значительной мере создан теоретический задел того, что в мире понимают под нанофизикой, то есть физикой наномасштаба.

Михаил Фейгельман: На начальном этапе очень многое в этой области было сделано в России, однако институт им. Курчатова в этом не был замечен - у них всегда была совсем другая специализация.

В.Р.: На Западе развитию этой области физики способствовал технологический прогресс в микроэлектронике, приведший к созданию необычайно мелких - до нескольких нанометров - элементов. Но у нас в стране не только нанопромышленности, и микроэлектроники-то нет, полный ноль сейчас, по-моему. И настоящего мостика от нанофизики к наноэлектронике не будет, пока не будет заказа. А заказа нет. Вот если бы какая-нибудь мощная фирма действительно на выходе должна была, получить в какой-то срок за свои деньги что-то определенное, то она бы этот процесс контролировала от научной разработки до реального продукта. Может ли такой "фирмой" сейчас быть государство? Поскольку в настоящее время ни один представитель этой "фирмы" толком не может объяснить, что должно быть на выходе, то понятное дело, что это не контролируется. Вот мы с вами разговариваем сейчас об определении "нано", а завтра выйдет кто-то, получивший большие деньги, и скажет: "У меня стоит 10 очень хороших электронных микроскопов, и то, что мы делаем, - вот на фотографии с разрешением 10 нм. И видите, у нас там шарики какие-то получаются, идет какой-то процесс, и это все есть, поверьте, настоящая нанотехнология". И кто скажет "нет"?! И оправдан таким образом расход денег. Даже если это будет какой-то полезный материал, то не факт, что он без всех этих огромных денег не делался до сих пор обычными средствами. Страшно удобное это слово - "нано", и тема удобная. Новое платье короля... Когда разберутся, что король голый, деньги будут уже потрачены.

"Те, кто заложил многие основы нанофизики, - не востребованы - для определения стратегий ее применения"

В.Р.: Наша работа, лежащая в основе всех этих исследований, которые сейчас очень широко идут в мире, имеет рейтинг цитирования, близкий к 300, - это довольно высокий рейтинг. И я думаю, что если потягаться признанием публикаций работ с некоторыми людьми, которые получили деньги от государства по нанотематике, то это окажется не в их пользу. Пока мы так и не можем до конца наладить у себя необходимую технологию - мотаемся по свету. Пока мы так и не почувствовали, что новые программы дадут возможность поднять ее у себя.

Еще 15 лет назад в смысле идеологии нанофизики все было в наших руках - в том смысле, что многие основы нанофизики были заложены в России. Это научное сообщество и сейчас работает неплохо, но оно совершенно не востребовано для определения стратегий применения нанофизики в наноэлектронике и других областях нанотехнологии. В опубликованной недавно статье в Nature Physics Фейгельман высказал мысль о том, что стратегически это довольно опасно – давать большие деньги под дутых главных ученых. Есть, впрочем, надежда, что долговременного тут ничего не будет, но если будет – это опасно. Они же очень специфично трактуют и физику, и вообще любую деятельность.

М.Ф.: По-моему, это все уже в каких-то параллельных мирах начинает развиваться. Но, знаете, есть классический пример: в конце XIX века в Америке решили строить Панамский канал. Его в конце концов построили, но это сделала совсем не та интересная компания, которая первой получила огромный заказ от правительства на эту работу.