Все новости от 9 декабря 2003 г.

Нанотехнологии: от отрицания до признания -- за четыре года

Нанотехнология, подразумевающая возможность манипуляции отдельными молекулами и атомами вещества, -- уникальная область науки.

Авторитетные ученые, традиционно скептически относящиеся ко всем необычным и малоисследованным веяниям, обычно сдержанно оценивают перспективы развития различных областей знаний, как правило, редко занимаются прогнозами и крайне неохотно меняют свои взгляды.

Так было в истории практически всех естественнонаучных дисциплин, и тем удивительнее перемена в отношении научных кругов к нанотехнологиям. Вплоть до 1998 г., когда появился первый транзистор наномасштаба, практические возможности применения нанотехнологий в академических кругах считались фантастикой.

Затем, буквально в течение двух-трех лет, ученые мужи сменили гнев на милость, и в качестве возможных сроков появления первых прикладных нанопроектов уже назывались ближайшие 15--30 лет.

Однако прошло всего четыре года, и мир захлестнула волна сообщений о работающих наноустройствах, собранных из отдельных молекул или даже атомов, и новых материалах, созданных с помощью нанотехнологий.

Сегодня подобные новости воспринимаются как рядовые и очевидные.

С чем связана такая перемена? Прежде всего со стремительным ростом инвестиций в нанотехнологии, которые быстро привели к первым сенсационным достижениям, а также с весьма заманчивыми перспективами, обрисованными известными футурологами.

Ведь наномеханизмы теоретически могут собирать любые вещи из произвольного подручного материала, что приведет к массовому изобилию; а наноустройства, запущенные в организм человека, способны следить за функционированием клеток и корректировать ход их жизнедеятельности в случае различных отклонений от заданных значений, в результате чего человек никогда не будет болеть и сможет жить вечно.

Рекламная шумиха подтолкнула инвесторов к более активным действиям, вложения быстро принесли новые захватывающие результаты.

Такой самораскручивающийся процесс привел к тому, что в 2003 г. суммарные расходы государственных структур и частных компаний на нанотехнологии достигли 6 млрд. долл. Еще в 1998 г. объем этих инвестиций был на два порядка меньше!

В США Национальная нанотехнологическая инициатива (NNI) стартовала в 2000 г. Первоначально на исследования было выделено 270 млн. долл., в текущем году американские нанотехнологии освоили уже 770 млн. бюджетных денег, на следующий год ожидается финансирование в размере 849 млн. долл., а в ближайшие три года вложения составят 2,4 млрд. долл.

Большая часть этих инвестиций поступает в Национальный научный фонд США, министерства обороны и энергетики. Китай в прошлом году израсходовал на наноисследования 200 млн. долл., Япония -- 750 млн., а в этом году ее инвестиции в нанотехнологии достигнут миллиарда долларов.

В 2003 г. государства всех стран мира потратили на нанонауку 2 млрд. долл., в результате чего данная научная область стала самой финансируемой. Немаловажно, что сфера нанотехнологий удобна для инвестиций, так как в ней действует ограниченное число наукоемких команд по небольшому перечню прорывных направлений.

Но пока усилия специалистов сосредоточены на создании и совершенствовании средств нанопроизводства -- сложных программно-аппаратных комплексов, активно использующих достижения искусственного интеллекта и упрощающих проектирование и визуализацию работы наномеханизмов, подчиняющихся нелинейной логике физики частиц.

Таблица 1. Раздел рынка нанотехнологий по направлениям

Но инвестиции делаются, конечно, в расчете на ощутимую отдачу. И она не за горами. По данным английского министерства торговли, в 2005 г. спрос на услуги рынка нанотехнологий достигнет 100 млрд. долл., а к 2015-му вырастет в 10 раз, после чего темпы роста значительно снизятся. В этой сфере к тому времени будет задействовано 2 млн. работников.

Уже с 2006 г. должна резко возрасти практическая отдача от сегодняшних наработок. Через 3--5 лет начнется активный дележ рынка, а передел его закончится к 2010--2015 гг. Прогнозируемый раздел рынка между промышленными направлениями показан в табл. 1, а между странами -- в табл. 2.

По активности научных исследований первые пять мест занимают США, Япония, Китай, Германия и Франция. А Китайский научно-технический университет по числу публикаций в этой области держит второе место следом за Калифорнийским.

Таблица 2. Раздел рынка нанотехнологий по странам и регионам

В КНР только с 2000 г. открылись 600 компаний, занимающихся нанотехнологиями.

Шимон Перес, лидер Партии труда Израиля и ее бывший премьер-министр, посетил этой осенью прошедший в США Всемирный наноэкономический конгресс, где просил инвесторов выделить его стране 300 млн. долл. на наноинициативу.

В последний раз схожую активность г-н Перес проявил 45 лет назад в отношении работ Израиля над ядерным оружием.

Давайте познакомимся с нанотехнологиями поближе. Чтобы получить представление о потенциале данного направления, взглянем на историю и сегодняшнее состояние этой науки, а также узнаем мнение ведущих экспертов о ее ближайшем и отдаленном будущем.