Аннотация: Что такое нанотехнологии, зачем нужны и куда ведут.
Принятие закона "О создании Российской корпорации нанотехнологий" всколыхнуло общественность. Кто-то вздохнул с облегчением, мол, наконец-то власть обратила на это внимание. Кто-то иронизирует - все равно разворуют, или даже - что создано новое прикрытие для распила бюджета, приводя в обоснование своей точки зрения массу доводов. Спорить и доказывать что это не так, на мой взгляд, дело бессмысленное, так или не так, жизнь покажет. Но большая часть народонаселения в ответ на заявление президента о программе развития нанотехнологий и принятие закона об одноименной корпорации восприняло с недоумением - что это ещё такое, нанотехнологии какие-то?
И в самом деле, зачем они нам нужны? Нам вроде и в роли "энергетической сверхдержавы" неплохо живется.
Для начала, наверное, имеет смысл все же сказать, что из себя представляют нанотехнологии.
В первую очередь это подход, скорее даже уровень исследований, конструирования и работы с материалами, веществом.
Это уровень, где уже весьма трудно провести границу между живым и неживым, в нашем обыденном понимании. В пределе развития технологии мы можем получить саморемонтирующийся, самозарождающийся и растущий агрегат, проходящий стадии "обучения" и "взросления". И как мы его идентифицируем, как живое, или как неживое?
Обобщая, можно сказать, что и зарождение биологической жизни на Земле было ничем иным, как появлением наномашин. А из чего они там сделаны - из металлокерамики или биомолекул, в принципе, не суть важно. Вообще, с приходом науки на этот уровень стало трудно определить, где кончается биология и начинается машиностроение, материаловедение, которые таковыми остаются, пусть и с приставкой нано-. Именно этим, видимо, обусловлена расширяющаяся кооперация и совместные исследования, объединяющие с одной стороны подходы, присущие биотехнологиям, с другой физике, нанотехнологиям.
На практике достижение наноуровня нашими исследователями и разработчиками, после некоторого периода дробления наук вновь, как в начале научной эры, приводит нас к пониманию цельности и неделимости природы, к натурфилософии на новом витке развития науки. И это заставляет представителей разных отраслей и наук - физиков, химиков, биологов, материаловедов и машиностроителей, работать вместе.
Еще в середине двадцатого века преобладал иной подход - науки дробились с ужасающей скоростью. Их становилось все больше, и казалось, так будет продолжаться всегда. Но спустя некоторое время постепенно стали понятны ограничения таких подходов, стало преобладать междисциплинарное виденье, все больше открытий стало происходить на стыках наук. И сегодня, вполне возможно, мы видим еще одну стадию обратного слияния сонма "наук" в единую науку о природе - натуральную философию. И, если я прав, то значение современного этапа развития науки не только в том, что мы добрались до мельчайшего уровня возможности манипулирования веществом, оно и в том, что постепенно через это меняется и оценка и восприятие мира. Это восприятие становится более цельным, менее фрагментарным, чем это было присуще научным взглядам предыдущей эпохи, картина мира становится более объективной и адекватной.
НТР, которая сегодня происходит, по моим оценкам, своим значением может затмить первую НТР, которая привела в свое время к появлению первых фабрик, а затем и поточного производства. Новые подходы, материалы и машины будут отличаться от фабричных в большей степени, чем те отличались от кустарных, причем по всем параметрам. Большим будет и воздействие на социум, как и последствия такого воздействия.
Приведу несколько примеров:
Энергосбережение. Микромолекулярный подход может позволить поднять КПД механизмов, используемых человеком, на порядки, до уровня, который есть сегодня только у живых существ. А что значит энергосбережение для современного нам мира, долго рассказывать, я думаю, не надо. Хотя для нас сегодняшних есть в этом и негативный момент - наши нефть и газ будут нужны куда меньше, чем сегодня. Примеры реализации подобного подхода уже существуют - например "топливные элементы". Дальнейшая реализация этих принципов, использование новых катализаторов и подходов может позволить добиться и такой же микроминиатюризации и эффективности, какая есть сегодня у живой клетки, а может, и ещё большей.
Качественно новые материалы. Всем, наверное, известны успехи и открытия, связанные с углеродными нанотрубками. Сейчас созданы и другие материалы. Но это все только вершина айсберга. Пока что мы только коснулись строения вещества на наноуровне. Дальнейшие исследования, скорее всего, приведут не только к созданию новых материалов, не только к конструированию материалов, как мы сегодня конструируем машины, но и к созданию новых подходов к изучению закономерностей строения вещества, что откроет перед технологией еще более широкие горизонты.
Новые технологии и подходы к массовому производству. Через нанотехнологии открываются пути к миниатюризация производства. Больше не нужны будут гигантские комбинаты. Заводы станут на порядки экологичнее. Появится возможность производить индивидуализированную продукцию по цене массового производства. Можно даже сказать, что это будет ренессанс индивидуализированного изготовления продукции. Первые наметки этого подхода уже достаточно давно впервые появились в автомобилестроении. Так на некоторых заводах ведущих производителей автомобили выпускаются с вариациями, в зависимости от пожелания заказчика. По мере развития нанотехнологий этот подход, скорее всего, будет получать все более универсальный характер. И, скорее всего, в итоге придет к возможности создания любой продукции с практически любыми характеристиками по индивидуальному желанию покупателя.
В военной сфере это принципиально новое оружие, средства слежения и сбора информации, средства защиты и поражения. Удивительно, но что-то подобное предполагал еще Станислав Лем почти 50 лет назад в своей "Сумме технологий".
Стоимость продукции - она, по всей видимости (если не будут предприниматься специальные меры по поддержанию высокой цены, что вполне возможно при монополии) будет намного ниже, чем сегодня. В идеале достигая стоимости биологической продукции. По аналогии: пара суперкомпьютеров по цене коровы (сложность и вес примерно одинаковы).
И вот именно по достижении миниатюризации производства и достижении возможного минимума стоимости продукции при максимуме её сложности и индивидуализированности (подстройке под заказчика) мы как раз и получим фундамент для постиндустриального общества. Потому что имеет смысл предположить, что тенденции развития продолжаться и подобная техника будет иметь очень высокую, предельно высокую степень автоматизации производства, сопоставимую с таковой у живого существа. А значит практически все статьи затрат, кроме стоимости сырья, информации, технологий, результатов исследований, будут исключены (здесь стоит отметить, что параллельно страны третьего мира потеряют свое единственное имеющееся конкурентное преимущество - дешёвую рабочую силу, в ней просто отпадет необходимость, а значит на их территорию перестанут переноситься заводы).
В общем-то можно констатировать, что провести границу между живым и неживым по мере развития нанотехнологий будет с каждым годом все сложнее. И не в последнюю очередь это будет происходить (и уже происходит) в связи с успехами в сфере протезирования.
Так с момента появления первой "деревянной ноги" мы можем наблюдать процесс совершенствования протезов. Они становятся всё функциональнее, незаметнее и миниатюрнее, все совершеннее, становясь при этом все более совместимыми с человеческим организмом. Руки, ноги, сердце, кости, пожалуй единственное, до чего пока не добрались протезисты - это мозг. Но дайте срок, протез мозга тоже будет. Постепенный прогресс био- и нанотехнологий позволит, по всей видимости, создавать протезы и превосходящие по своим параметрам природные прототипы, по крайней мере есть исследователи, которые искренне и достаточно обоснованно считают, что многие органы можно улучшить. Возможно, потом и мода появится на замену органов протезами, как бы неправдоподобно это сегодня не звучало - есть же сейчас люди с пирсингом в самых неожиданных местах. Так что когда нибудь в опросниках при приеме на работу может появится и такой вопрос - "укажите процентное соотношение биомеханических устройств в вашем организме".
Вообще все сферы применения нанотехнологий перечислить невозможно. Ведь это новый подход к веществу, а значит его применимость не будет ограничена какой-то одной или несколькими сферами, он будет применяться везде.
И хотя на пути к созданию наноассемблеров постоянно встают все новые и новые преграды, даже без создания этих волшебных помощников, новый подход грозит революционными преобразованиями буквально во всем. Поэтому, учитывая даже тот неполный список примеров, подобный приведенному выше, можно сделать вывод о том, что страны, отставшие в области нанотехнологий, окажутся в положении народов доиндустриальной эры, столкнувшихся с представителями индустриальной. Хотя скорее различия будут еще больше. Ведь новые подходы позволят "нанотехнологичным странам" производить товары настолько дешево, настолько минимизировать издержки, что никакая, даже самая дешевая рабочая сила не позволит и близко подойти к этим параметрам. К тому же товары, которые она будет в состоянии производить, невозможно воспроизвести на любом, самом продвинутом оборудовании индустриальной эры. Вот только разрыв здесь будет на порядки большим, чем между дикарями и индустриальной державой. И опять повторится ситуация, когда за бесценок, за "стеклянные бусы", будут вымениваться реальные ценности. То есть вряд ли стоит рассчитывать, что новые технологии приведут к раю на Земле. В рамках доминирующей на планете капиталистической системы скорее произойдет монополизация рынков в пользу успешных держав, за счет чего они будут выкачивать сверхприбыли - и ничего более.
Кроме того, вновь обретенное качественное технологическое превосходство, как и в прошлые эпохи, может спровоцировать экспансию, и стать основанием для наступления новой имперской эры. А значит новый передел мира.
Из вышеприведенного напрашивается только один вывод - у России, как и всегда, в реальности нет выбора - модернизироваться или нет. Или применительно к сегодняшнему дню - развивать био- и нанотехнологии или нет. Сегодня это уже не вопрос желания, это вопрос выживания.
Но даже если отвлечься от проблем глобальной конкуренции, в данной области есть огромные перспективы в первую очередь для частного бизнеса. Международный рынок нанотехнологической продукции постоянно растет. Прогнозируется, что 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%. И у нашей страны, соответственно и отечественных компаний, есть на сегодня хорошие шансы вписаться в этот только открывающийся рынок. Особенно учитывая то, что развитие в этом направлении объявлено национальным приоритетом. Правда, хотя государством сегодня и выделены гигантские деньги на развитие нанотехнологий, это только первый шаг. Как показывает международный опыт, реальное опережающее развитие возможно только тогда, когда в эту сферу придет частный бизнес, организуя конкурентную среду. Как мне кажется, развитие именно в этом направлении и должно стать приоритетным для нанокорпорации. Особенно в направлении расшивки хорошо известного узкого места - коммерциализации уже имеющихся разработок. Реально нет структур, которые бы переводили существующие наработки в конкурентоспособный востребованный товар. Опытно-экспериментальные заводы, которые занимались внедрением инноваций в советское время, либо стали частными структурами, имеющими сегодня свои интересы, мало пересекающиеся с интересами науки, либо разорились. Поэтому в экспериментально-внедренческой сфере мы имеем пробел. И для того, чтобы занять достойное место на рынке нанотехнологической продукции, нам нужно не только и не столько финансировать науку (у нас, судя по отзывам ученых, и сейчас есть огромный задел), сколько развивать структуры по коммерциализации разработок. Это нужно в первую очередь для того, чтобы на следующем этапе процесс стал самоподдерживающимся. Тогда, пока гипотетические, коммерческие структуры инновационного сектора (который, как я отметил выше, у нас сейчас в загоне - сегодня мы предпочитаем торговать, а не производить, тем более инновационный продукт) будут вынуждены для поддержания темпов, чтобы не отстать от конкурентов, начать вкладываться в науку. Но сегодня эти структуры - это именно то, что только предстоит создать. Нужно выращивать частные крупные компании, лидеров инновационного рынка в мировом масштабе. Тогда вокруг этих больших компаний начнут формироваться и компании малого бизнеса. Но сегодня их у нас практически нет.
Поэтому нанотехнологии открывают самые широкие горизонты для частного бизнеса - особенно если учитывать, что во всем мире самыми быстрорастущими и богатыми компаниями после начала эпохи технического прогресса практически всегда становились компании инновационного сектора. Примеры наиболее успешных у всех на слуху: автомобильная компания Форда, изобретшего дешёвый автомобиль и поточную сборку на конвейере, НР, Майкрософт, IBM, Эппл и многие, многие другие. Так что можно констатировать, что сейчас для российских компаний появилась беспрецедентная возможность осуществить "великую российскую мечту" - создать инновационную компанию мирового уровня с нуля.