CC BY
38
удк 330.3 + 332.1
ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННя
пріоритетних напрямів розвитку
НАНОТЕХНОЛОГІй В РАМКАХ ПРІОРИТЕТІВ РОЗВИТКУ НАУКИ
і техніки в україні
МАТЮШЕНКО Ігор Юрійович
кандидат технічних наук, професор
Сьогодні практично усі розвинені держави світу (США, Євросоюз, Японія, Південна Корея, Китай, Індія, Росія) вбачають в нанотехнологіях (І\І) разом з біотехнологі-ями (В), інформаційними (і) та когнітивними (С) технологіями чи не головний інструмент, за допомогою якого можна буде вирішити недалекому майбутньому основні глобальні проблеми людства, а саме: депопуляцію і старіння населення; нестачу продовольства; екологічні проблеми і захист навколишнього середовища; вичерпання природних ресурсів і нову енергетику; перехід до нового технологічного укладу. А конвергенція ШС-технологій дозволить значно прискорити розвиток соціальної сфери і підняти її на якісно новий рівень.
В Україні також проводяться фундаментальні і прикладні дослідження в сфері нанотехнологій у таких напрямках, як: медицина (зокрема, венерологія), біологія, сільське господарство, екологія, енергетика, промисловість, освоєння космосу, кібернетка, електроніка та інші [1]. В той же час, пріоритети цих досліджень потребують уточнення відповідно до глобальних проблем, які необхідно вирішувати будь-якій країні, в тому числі і з урахуванням національної специфіки прояву цих проблем, а також відповідно до наявного потенціалу і можливостей проведення нанотехно-логічних досліджень.
Крім того, порівняно низька результативність виконання українських програм у попередні роки з погляду комерціалізації результатів досліджень суттєво уповільнюють формування шостого технологічного укладу і не дозволяють швидко й ефективно підвищити конкурентоспроможність й інвестиційну привабливість держави у світі та реформувати на цій основі українську економіку в цілому.
історію прийняття в Україні законодавчих актів, що визначали б пріоритетні напрями розвитку науки і техніки, можна викласти таким чином [2]:
1) у 1991 році був прийнятий Закон України «Про основи державної політики у сфері науки і науково-технічної діяльності» [3], який заклав основи державної політики в науково-технологічній сфері, визначив основні механізми її формування і реалізації;
2) у 2001 р. було прийнято Закон України «Про пріоритетні напрями науки і техніки» [4] з новими пріоритетами і в якому було прописано механізм реалізації цих пріоритетів - через систему державних
науково-технічних програм з пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки;
3) з 2004 р. до 2006 р. виконання «Державної програми прогнозування науково-технологічного та інноваційного розвитку на 2004 - 2006 рр.» дозволило сформувати ієрархію науково-технічних та інноваційних пріоритетів на довго-, середньо- та короткострокову перспективу [5 - 7];
4) у 2007 р. була затверджена і виконувалась «Державна програма прогнозування науково-технологічного розвитку на 2008 - 2012 рр.» [8], виконання першого етапу якої на базі УкрІНТЕІ дозволило відпрацювати технологію виявлення та уточнення технологій за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки [9 - 10];
5) у червні 2010 р. Верховна Рада України прийняла нову редакцію Закону України «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки» [11];
6) у вересні 2011 р. було прийнято Постанову Кабінету Міністрів України «Про затвердження переліку пріоритетних тематичних напрямів наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2015року» від 07 вересня 2011 року № 942 [12].
В табл. 1 представлено порівняння пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки, що були затверджені у відповідних редакціях цього закону та у вказаній Постанові Кабінету Міністрів України.
Як видно з табл.1, затверджені пріоритети тільки в редакції 2011 року мають достатню ступінь деталізації, важливість яких визнана на рівні Кабінету Міністрів України. Крім того, у цій таблиці виділені ті пріоритети, які безпосередньо пов'язані з ШС-технологіями та їх конвергенцією, що утворюють ядро майбутнього шостого технологічного укладу.
Постановою Бюро Президії НАН України від 31.01.08 №23 [13] було затверджено Перелік найважливіших напрямів наукових досліджень і розробок, відповідність яких глобальним проблемам людства наведено в табл. 2.
В цьому переліку (табл. 2) за напрямком наукових досліджень «Наноматеріали і нанотехнології» було визнано за пріоритетні розробки у таких сферах, як: «Наноструктурні матеріали з заданими властивостями, технологічне обладнання»; «Наноелектроніка»; «Нанохімічні та нанобіологічні технології».
У провідних країнах - технологічних лідерах світу (зокрема у США, Японії, Німеччині, що посідають перші три місця у світовій нанотехнологічній гонці, а також загалом в ЄС та Росії) велику увагу уряди приділяють вибору і достатньому фінансування пріоритетних напрямів розвитку нанотехнологій, як основної базисної технології нового технологічного укладу, що активно формується у цих країнах. Так, «Національна нанотехнологічна ініціатива» у США сьогодні включає 11 цілей і пріоритетів, що постійно переоцінюються; Стратегією розвитку нанотехнологій у Японії визначено сьогодні 10 пріоритетів; міжгалузева програма «Наноініціатива 2010» у Німеччині має 7 пріоритетів; 6-та і 7-ма Рамкові програми ЄС та Європейська стратегія роз-
Проблеми економіки N° 2, 2011
Таблиця 1
Співставлений пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки, затверджених в редакціях Закону України «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки» 1992,2001 та 2010 рр.
та Постанові КМУ № 942 від 07.09.11 р.
№ пп 1992 р. 2001 р. 2010 р. 2011 р.
1 2 3 4 5
1. Відсутні Фундаментальні дослідження з найбільш важливих проблем природничих, суспільних та гуманітарних наук Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, суспільно-політичного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, суспільно-політичного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України та сталого розвитку суспільства і держави: 1. Найважливіші проблеми фізико-математичних і технічних наук; 2. Фундаментальні проблеми сучасного матеріалознавства; 3. Найважливіші проблеми хімії та розвитку хімічних технологій; 4. Фундаментальні проблеми наук про життя та розвиток біотехнологій; 5. Фундаментальні дослідження з актуальних проблем суспільних та гуманітарних наук.
2. Перспективні інформаційні технології, прилади ком-плексноїавтомати-зації, системи зв'язку Нові комп'ютерні засоби ¡технології інформатизації суспільства Інформаційні та комунікаційні технології Інформаційні та комунікаційні технології: 1. Нові апаратні рішення для перспективних засобів обчислювальної техніки, інформаційних та комунікаційних технологій; 2. Інтелектуальні інформаційні та інформаційно-аналітичні технології. Інтегровані системи баз даних та знань. Національні інформаційні ресурси; 3. Суперкомп'ютерні програмно-технічні засоби,телекомунікаційні мережі та системи. Грід-та клауд-технології; 4. Технології та засоби розробки програмних продуктів і систем; 5. Технології та засоби математичного моделювання, оптимізаціїта системного аналізу розв'язання надскладних завдань державного значення; 6. Технології та інструментальні засоби електронного урядування. Інформаційно-аналітичні системи, системи підтримки прийняття рішень. Ситуаційні центри; 7. Технології та засоби захисту інформації.
3. Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології Найновіші технології і ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості і агропромисловому комплексі Енергетика та енергоефективність Енергетика та енергоефективність: 1. Технології ефективного енергозабезпечення будівель і споруд; 2. Технології електроенергетики; 3. Технології атомної енергетики; 4. Технології енергетичного машинобудування; 5. Технології використання нових видів палива, скидних енергоресурсів, відновлюваних та альтернативних джерел енергії. Теплонасосні технології; 6. Нанотехнології створення нового покоління мастильних матеріалів для промисловості. Технології та засоби експертно-аналітичного контролю якості моторних палив (автомобільних бензинів та дизельного палива згідно з вимогами «Свро-4», «Свро-5»; скрапленого нафтового газу і біопалива); 7. Способи застосування сучасного енергоменеджменту. Технології забезпечення енергобезпеки.
4. Виробництво, переробка та збереження сільськогосподарської продукції
Економіка та управління національним господарством
Проблеми економіки N° 2, 2011
1 2 3 4 5
5. Охорона навколишнього природного середовища Збереження навколишнього середовища, усталений розвиток Раціональне природокористування Раціональне природокористування: 1. Технології сталого використання, збереження і збагачення біоресурсівта покращення їх якості і безпечності, збереження біорізноманіття; 2. Технології моделювання та прогнозування стану навколишнього природного середовища; 3. Технології утилізації та видалення побутових і промислових відходів; 4. Технології раціонального водокористування, підвищення ефективності очищення стічних вод та запобігання забрудненню водних об'єктів; 5. Технології очищення та запобігання забрудненню атмосферного повітря; 6. Технології раціонального використання ґрунтів і збереження їх родючості; 7. Технології виявлення і оцінки корисних копалин, їх раціонального екологічно безпечного видобування; 8. Перспективні технології агропромислового комплексу та переробної промисловості.
6. Здоров'я людини Найновіші біотехнології; діагностика і методи лікування найбільш розповсюджених захворювань Науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань Науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань: 1. Цільові дослідження з питань гармонізації системи «людина - світ» та створення новітніх технологій покращення якості життя; 2. Створення стандартів і технології запровадження здорового способу життя, технології підвищення якості та безпеки продуктів харчування; 3. Проблеми розвитку особистості, суспільства, демографія та соціально-економічна політика; 4. Геномні технології в біомедицині та сільському господарстві; 5. Молекулярні біотехнології створення нових організмів та продуктів для сільського господарства, фармацевтичної та харчової промисловості; 6. Конструювання та технології створення нових лікарських засобів на основі спрямованого дизайну біологічно активних речовин та використання наноматеріалів; 7. Технології створення молекулярно-діагностичних систем та терапевтичних засобів, ферментних та бактеріальних препаратів.
7. Нові речовини та матеріали Нові речовини і матеріали Нові речовини і матеріали Нові речовини і матеріали: 1. Цільові дослідження щодо отримання нових матеріалів, їх з'єднання і оброблення; 2. Створення та застосування технологій отримання, зварювання, з'єднання та оброблення конструкційних, функціональних і композиційних матеріалів; 3. Створення та застосування нанотехнологій і технологій наноматеріалів; 4. Створення та застосування технологій отримання нових речовин хімічного виробництва.
Економіка та управління національним господарством
Таблиця 2
Відповідність найважливіших напрямів наукових досліджень та розробок НАН України глобальним проблемам людства
№ пп Глобальна проблема людства Напрямок наукових досліджень Розробки
1 2 3 4
1. Депопуляція і старіння населення 1. Новітні біо-технології для охорони здоров'я, фармакології та АПК 1.1. Клітинні та молекулярні технології для медицини та сільського господарства; 1.2. Генноінженерні технології з використанням рекомбінантних білків для діагностики та лікування інфекційних та інших поширених захворювань; 1.3. Методи молекулярної діагностики спадкових та злоякісних захворювань; 1.4. Нове покоління лікарських препаратів для профілактики та лікування серцево-судинних, неврологічних й інфекційних захворювань; 1.5. Створення системи виявлення та моніторингу генетично модифікованих організмів на ринку України; 1.6. Створення ефективної системи протидії біозагрозам різноманітного походження, а саме: біобезпека, пов'язана з ліками, епідеміями, проявами біотероризму
2. Нестача продовольства 2. Високопродуктивне сільське господарство 2.1. Генетика і селекція високопродуктивних сільськогосподарських культур і тварин; 2.2. Економіко-правові проблеми забезпечення ефективного агропромислового виробництва та розвитку сільських територій; 2.3. Якісна і безпечна продукція рослинництва і тваринництва для продуктів харчування і промислової сировини; 2.4. Системи дистанційного моніторингу стану ґрунтів і посівів сільськогосподарських культур
3. Екологічні проблеми 3. Раціональне використання природноресурсного потенціалу 3.1. Наукове забезпечення ефективних методів і технологій пошуку, суттєвого збільшення розвіданості запасів та екологічно безпечного видобутку корисних копалин в Україні; 3.2. Розробка та впровадження засад екологічної політики держави на принципах сталого розвитку; 3.3. Збереження біотичного та ландшафтного різноманіття і подальша розбудова національної екологічної мережі; 3.4. Прогнозування змін клімату на системній основі та виконання Україною зобов'язань за Кіотським протоколом до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату; 3.5. Проблеми поводження з відходами та розробка і впровадження засад екологічно чистого виробництва
4. Енергетика та енергозбереження; вичерпання запасів ряду видів сировини і палива 4.1. Паливно-енергетичний комплекс та енергозбереження 4.1.1. Економіко-правове забезпечення розвитку енергетики; 4.1.2. Проблеми інтеграції об'єднаної енергетичної системи України в трансєвропейську енергетичну систему; 4.1.3. Комплексна модернізація комунальної теплоенергетики; 4.1.4. Ефективне використання та подовження ресурсу газотранспортної системи; 4.1.5. Енергоощадні твердотільні джерела світла; 4.1.6. Підвищення надійності та подовження ресурсу енергетичного обладнання та систем; 4.1.7. Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії
4.2. Ядерна енергетика 4.2.1. Подовження ресурсу служби, модернізація, реконструкція ядерних енергоблоків з метою підвищення їх безпеки і ефективної експлуатації; 4.2.2. Створення елементів ядерно-паливного циклу України; 4.2.3. Поводження з відпрацьованим ядерним паливом і радіоактивними відходами; 4.2.4. Нові ядерно-енергетичні джерела енергії з високою ефективністю і гарантованою керованістю
5.1. Наноматеріали і нанотехнології 5.1.1. Наноструктурні матеріали з заданими властивостями, технологічне обладнання; 5.1.2. Наноелектроніка; 5.1.3. Нанохімічні та нанобіологічні технології
5.2. Інформаційні технології та ресурси 5.2.1. Впровадження грідтехнологій на базі інформаційно-обчислювальної мережі для потреб медицини, фармакології, генетичної інженерії, досліджень у галузі фізики високих енергій та астрофізики; 5.2.2. Теорія, моделі, методи і технічні засоби оптимізації та системного аналізу для ви- рішення задач трансобчислювальної складності (екологія, функціонування ринкової економіки, демографічні процеси);
4
5.2.3. Розробка конкурентоспроможного програмного забезпечення для комп'ютерних тех-
нологій та систем; захист інформації у комп'ютерних системах;
5.2.4. Управління складними системами; методи та засоби підтримки інформаційно-
аналітичної діяльності та прийняття рішень державними органами управління;
5.2.5. Розвиток національних інформаційних ресурсів та освоєння світових джерел наукової
інформації
Відставання від провідних країн світу в переході до нового технологічного укладу, уповільнення науково-технічного прогресу
5.3. Нові матеріали, методи їх з'єднання та обробки
5.3.1. Конструкційні металеві та композиційні матеріали для важкого, транспортного, хіміч-
ного і енергетичного машинобудування, авіаційної та космічної техніки;
5.3.2. Функціональні матеріали для електроніки, приладобудування та медицини;
5.3.3. Матеріали для породоруйнівного і ріжучого інструменту
5.3.4. Матеріали для джерел струму і водневої енергетики;
5.3.5. Ресурсо- та енергозберігаючі технології виробництва і з'єднання матеріалів;
5.3.6. Інженерія поверхні;
5.3.7. Методи і засоби технічної діагностики матеріалів і конструкцій тривалої експлуатації
(мости, газотранспортні системи, ємності для нафто- та газозбереження);
5.3.8. Сорбційні матеріали широкого призначення;
5.3.9. Речовини та матеріали для побутової хімії та харчової промисловості
5.4. Машинобудування та приладобудування
5.4.1. Виробництво сучасної ракетно-космічної та авіаційної техніки, суден і електровозів
нового покоління;
5.4.2. Диспетчерські системи, системи локації в різних середовищах;
5.4.3. Побутова і комунальна електронна техніка та технологічні процеси виготовлення її елементів;
5.4.4. Лазерна техніка та обладнання, технологічні процеси їх застосування;
5.4.5. Діагностичні та лікувальні програмно-технічні комплекси;
5.4.6. Бурове нафтогазове обладнання
1
2
3
витку нанотехнологій до 2013 р. визначили 3 основних напрями (6-та програма) та ще 3 перспективних напрямів створення європейських спільних платформ (7-ма програма) у нанодослідженнях; Федеральна цільова програма «Розвиток інфраструктури наноіндустрії у РФ на 2008 -2010 рр.» та Стратегія розвитку наноіндустрії в РФ (перший етап - 2007 - 2011 рр.) визначили 8 основних напрямків на-нодосліджень в Росії.
У 2003 р. Національна Академія Наук України (НАНУ) започаткувала цільову комплексну програму фундаментальних досліджень «Наноструктурні системи, нанома-теріали, нанотехнології» (ЦКПФД) за 13-ма (з 2007 р. - за 14-ма) напрямами теоретичного та експериментального вивчення наносистем та з 4-х розділів: «Фізика та діагностика нанорозмірних систем», «Хімія наноматеріалів та наноструктур», «Технології наноматеріалів», «Біонаносисте-ми» [14], а з 2010 р. почала виконуватись Державна цільова науково-технічна програма «Нанотехнології та наноматері-али» на 2010 - 2014 рр. (ДЦНТП) у 9-ти найважливіших напрямках нанодосліджень [15, 16].
У табл. 3 наведено співставлення основних пріоритетних напрямів розвитку нанотехнологій в цих країнах з глобальними проблемами людства [17 - 24].
Як видно з табл. 3, напрямки нанодосліджень і відповідних інноваційних рішень в провідних країнах світу практично збігаються. Причому основні дослідження ведуться поки що в напрямках створення і вдосконалення
технологічної бази наноіндустрії, що в майбутньому дозволить створити достатній технологічний рівень для вирішення на новому якісному рівні таких проблем людства, як: депопуляція і старіння населення; нестача продовольства; екологічні проблеми і захист навколишнього середовища.
слід зазначити, що в Україні неодноразово намагалися провести прогнозування найбільш перспективних з точки зору комерціалізації напрямів науково-технічних досліджень у сфері нанотехнологій. Так, в результаті виконання «Державної програми прогнозування науково-технологічного та інноваційного розвитку у 2004 -2006 рр.» було визначено перелік актуальних напрямів інноваційної діяльності, зокрема у сфері нанотехнологій, найбільш результативних у середньостроковій перспективі (до 5 років), а також перелік найважливіших досліджень, в тому числі нанодосліджень, які можуть серйозно вплинути на економічний і соціальний розвиток України у довгостроковій перспективі (15 - 20 років) [5 - 7]. Саме в той період, у 2006 р., в рамках Національної нанотехнологічної ініціативи США також було проведено опитування експертів на тему коротко-, середньо- і довгострокових нанотех-нологічних програмних пріоритетів і можливої тематики проектів НДДКР [19, с.127]. У табл. 4 подано співвідношення коротко-, середньо- і довгострокових пріоритетів нанодосліджень у США і в Україні та відповідність їх глобальним проблемам людства.
Проблеми економіки N° 2, 2011
Таблиця З
Співставлення основних пріоритетних напрямів розвитку нанотехнологій в США, Японії, Німеччині, а також в ЄС, Росії та в Україні з глобальними проблемами людства
№ пп Глобальна проблема людства США, «Національна нанотехнологічна ініціатива (NN1)» Японія, «Стратегія розвитку нанотехнологій» Німеччина, «Наноініціатива 2010» ес, 6-та і 7-ма Рамкові програми Росія, ФЦП «Розвиток інфраструктури наноіндустрнуРФ на 2008-2010 рр.» Україна
ЦКПФД «Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнологн» ДЦНТП «Нанотехнологн та наноматеріали» 2010- 2014 рр
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1. Депопуляція і старіння населення 1. Нанобіосистеми і медицина; 2. Проблеми охорони здоров'я 1. Нанобіологія 1. Нанобіологія 1. Інтегрування нанотехнологій для підвищення якості й безпеки життя; 2. Європейська платформа в на-номедиціні 1. Нанобіотехнології І. Біонаносистеми: 1. Біонаноматеріали: синтез та властивості -
2. Нестача продовольства - - « - -«- І.Біотехнології -«- -«- -
3. Екологічні проблеми 1. Проблеми екології, розробка інструментарію для досліджень в сфері екології та токсичності 1. Наноматеріали для захисту навколишнього середовища - 1. Створення систем контролю за небезпекою і відходами виробництва; 2. Виявлення небезпечного впливу нанотехнологій на людину та довкілля - - 1. Наноматеріали та нанотехнологн для захисту навколишнього природного середовища
4. Енергетика та енергозбереження; - 1. Наноматеріали для енергетики - - 1. Функціональні наноматеріали для енергетики - 1. Нанотехнологн для енергетики
5. Відставання від провідних країн світу в переході до нового технологічного укладу, уповільнення науково-технічного прогресу 1. Фундаментальні дослідження нано-масштабнихявищ і процесів; 2. Проектування ієрархічно структурова-них матеріалів і ефективне нанови-робництво; 3. Дослідження наноструктур і складних наносистем; 1. Моделювання наноматеріалів; 2. Нанообробка, формування і технології виготовлення; 3. Технології синтезу речовин і матеріалів; 4. Нові матеріали з контрольованою наноструктурою; 5. Нанопристроїі на-нодатчики; 1. Наноелектроні-ка; 2. Наноматеріали; 3. Оптика; 4. Мікросистеми; 5. Комунікації 6. Інше 1. Міждисциплінарні фундаментальні дослідження нових явищ, що обумовлені розміром наноструктур; 2. Фундаментальні й прикладні дослідження багатофункціональних матеріалів дизайн і технологи їх виготовлення; 4. Створення інтелектуальних систем виробництва матеріалів і пристроїв, гібридних матеріалів; 5. Створення європейської платформи в наноелектроніці; 6. Системи безпеки 1. Наноелектроніка; 2. Композитні наноматеріали; 3. Наноінженерія; 4. Функціональні наноматеріа-ли для космічної техніки; 5. Конструкцій-ні наноматеріали; 6. Нанотехнологн для систем безпеки II. Фізика та діагностика нанорозмірних систем: 1. Нанофізика і наноелектроніка 2. Діагностика наносистем; 3. Електронна, атомна будова і властивості наноструктурних матеріалів; 1. Отримання нових знань щодо особливостей фізичних, хімічних, біологічних і більш складних процесів синтезу та атомного складання наносистем; 2. Наноелектроніка; 3. Наноінженерія;
Економіка та управління національним господарством
Проблеми економіки N° 2, 2011
1 2 3 4 5 6 7 8 9
4. Силіконова нано-електроніка; 5. Наноінструменти, метрологія й стандарти 6. Освіта і соціальні проблеми розвитку нанотехнологій 7. Проблеми безпеки 6. Наноелектроме-ханічні системи (І\ІЕМ5)таїхні технології; 7. Технології вимірів унанорозмірному діапазоні й нано-розмірному аналізі; 8. Нанонауки для безпечного й стабільного суспільства 4. Фізика напівпровідникових наноструктур. III. Хімія наноматері-алів та наноструктур: 1. Синтез і формування наноструктур; 2. Колоїдні нанороз-мірні системи; 3. Атомно-молекуляр-на архітектура наноструктур 4. Фізико-хімія поверхневих явищ, супра-молекулярна хімія. IV. Технології наномате-ріалів: 1. Технологія багатофункціональних матеріалів; 2. Фізика і технологія наноматеріалів в екстремальних умовах; 3. Тонкоплівні нанотехнології з'єднання неорганічних матеріалів; 4. Інформаційне забезпечення робіт 3 вказаних проблем 4. Функціональні, конструкційні наноматеріали; 5. Колоїдні нанотехнології; 6. Нанотехнології для каталізу та хімічної промисловості; 7. Нанотехнології спеціального призначення
Економіка та управління національним господарством
Таблиця 4
Співвідношення пріоритетної тематики нанодосліджень у США і в Україні та відповідність їх глобальним проблемам людства
у 2006 р.
№ пп Глобальна проблема людства Пріоритетна тематика у США Пріоритетні теми в Україні
Короткострокові (1 - 5 років) Середньострокові (5 - 10 років) Довгострокові (10 - 20 років) Середньострокові (до S років) Довгострокові (15 - 20 років)
1. Депопуляція і старіння населення 1. Мобільне медичне діагностичне устаткування 1. Цільова лікарська терапія; 2. Ефективна медична візуалі-зація 1. Постачання лікарських препаратів через клітинні стінки; 2. Нейронне протезування при лікуванні паралічів, сліпоти тощо 1. Освоєннянанотех-нолології в медичній діагностиці, у тому числі для рентгенівських томографів 1. Розробка нанобіо-технологій і розвиток матеріалознавства для медицини (біоматеріали, сумісні з людським організмом) 2. Розробка нових приладів, пристроїв діагностичних систем
2. Нестача продовольства - - - - -
3. Екологічні проблеми 1. Наномембрани і фільтри для очищення й опріснення води 1. Технології із зв'язування вуглецю при очищенні емісій - - -
4. Енергетика та енергозбереження 1. Перезаряджальні батареї із тривалим терміном дії 1. Високоефективні сонячні елементи (фотоелементи) за доступними цінами; 2. Удосконалені паливні елементи; 3. Ефективні технології для одержання водню з води 1. Перетворення енергії термічних і хімічних джерел 1. Створення нано-структурних композитів альтернативної енергетики, наприклад,соняч-ні батареї-супер-конденсатори, оксидні паливні осередки -
5. Відставання від провідних країн світу в переході до нового технологічного укладу, уповільнення науково-технічного прогресу 1. Нанокомпози-ційні матеріали з високим співвідношенням міцність / вага, покращеними показниками твердості й інших характеристик; 2.Удосконалені каталізатори, що зменшують вміст дорогоцінних металів в емульсіях; 3. Швидкореагуючі, селективні, надійні надпровідникові хімічні й біологічні сенсори - 1. Молекулярна електроніка 1. Освоєннянанотехнології вопто-електроніці 1. Розробка нанопри-строїв, нанороботів (наноботів), у тому числі для хірургічних операцій у судинах і окремих клітинах організму
Вказані дослідження були продовжені фахівцями нологій Науково-технічна рада Державної програми схва-
УкріНТЕІ в рамках виконання Державної програми про- лила 6 технологій як критичні.
гнозування науково-технологічного розвитку України на У табл. 5 приведено співставлення прогнозу реаліза-
2008 - 2012 рр., [8 - 10]. За результатами опитувань екс- ції критичних технологій у США і Японії на 20 років, що був
пертів було визначено за пріоритетним напрямом «Нано- зроблений у 2006 році, та переліку критичних технологій
технології та нові матеріали» 15 нанотехнологій (що стано- за напрямом «Нанотехнології та нові матеріали», визначе-
вить 27% всіх відібраних), які в першу чергу викликають ного експертами в Україні [19, с. 214 - 219], а також визна-
інтерес у підприємців і промисловців. З переліку цих тех- чено відповідність їх глобальним проблемам людства.
Таблиця 5
Співвідношення прогнозу критичних технологій у США і Японії на 20 років з прогнозним переліком критичних
нанотехнологій, найбільш перспективних для комерціалізації в Україні у 2008 - 2012 рр.
№ пп Глобальна проблема людства Прогнозні критичні технології у США та Японії на 20 років Перспективні технології в Україні
Напрям Сфера застосування Терміни появи та масової реалізації Критичні Інші перспективні
1 2 3 4 5 6 7
1. Депопуляція і старіння населення 1. Діагностичні системи на основі біочипів, що можуть з високою точністю діагностувати схильність до захворювання раком та інш. й забезпечувати інформацією про необхідну обробку протягом дуже короткого часу; 2. Створення систем наносіїв, керованих ззовні й здатних доставляти ліки й гени в задані клітини в тілі людини Нанотехнологія матеріалів, нано-біологія Нанотехнологія матеріалів, нано-біологія 2012 - 2020 2013 - 2022 1. Методи отримання наночасток із функціональною поверхнею, придатною дляприєднання антитіл; 2. Технологія створення флуоресцентних нанозондів для моніторингу фізіологічного стану біологічних об'єктів -
2. Нестача продовольства - - - - -
3. Екологічні проблеми 1. Виробництво водню за допомогою фотокаталітичного розкладання води під дією сонячного світла Нанотехно-логія матеріалів, матеріали енергетики, екологічно безпечні 2013 - 2022 - -
4 Енергетика та енергозбереження 1. Великогабаритні сонячні батареї на основі аморфного кремнію з ефективністю більше 20% Нанотехнологія матеріалів, нові матеріали з контролем на нано-рівні 2012 - 2020 - -
5 Відставання від провідних країн світу в переході до нового технологічного укладу, уповільнення науково-технічного прогресу 1. Надпрецизійні технології з погрішністю в ангстрем, що досягається з використанням нових променевих технологій (іонна, електронна, лазерна); 2. Технології формування з на-нометровою точністю; 3. Технології тривимірного атомно-молекулярного збирання; Виробництво, нанообробка, мікрообробка матеріалів; Нанотехнологія матеріалів, нано-обробка; Нанотехнологія матеріалів 2012 - 2018 2012 - 2019 2013 - 2020 1. Застосування гідротермального способу отримання нано-пористого вуглецю при високому тиску; 2. Використання потужного лазерного випромінювання для цілеспрямованої модифікації на-нопористих матеріалів Ті02, Бі02;
Закінчення табл. 5
1 2 3 4 5 6 7
4. Технології збирання і створення устаткування із над-малим зношуванням; 5. Технології виготовлення матеріалів з інноваційними функціями і властивостями із застосуванням керованих маніпуляцій на нанорівні атомно-молекулярного збирання або структури матеріалу, 6. Розробка нових систем озброєння і безпеки на основі нанотехнологій Нанотехнологія, нанообробка, на-нозбирання Нанотехнологія, нанообробка, на-нозбирання 2013 - 2021 2018 - 2028 2013 - 2020 3. Дослідно-виробнича технологія виготовлення вуглецевих наноструктур-них композитів; 4. Оптимізована технологія отримання наноструктур на основі сполук ДІУВУІ для пристроїв нового покоління 1. Нанокомпозиційні градієнтні композиційні покрит (гальва-нопорошкова металургія); 2. Порошкова металургія з використанням нанотехнологій; 3. Технологія отримання плівкових нанострук-турних 00,10, 20 надпровідникових матеріалів; 4. Відновлення металевих оксидів нано-розмірним порошком карбіду кремнію; 5. Отримання оптичної кераміки,наноком-позитів із люмінісцен-тних наночасток методами пресування та синтезу в матрицях; 6. Дослідно-виробнича технологія виготовлення вуглецевих наноструктурних композитів; 7. Технологія виробництва оксидних нанопо-рошків та керамічних виробів для роботи в агресивних середовищах; 8. Одержання і застосування наноматеріа-лів на основі діоксиду титану
Затверджені у 2011 р. пріоритети мають більш чіткі форми, але їх все ще забагато для того, щоб сконцентрувати невеликі обсяги бюджетних коштів на дійсно найважливіших напрямках досліджень, що покликані вирішувати нагальні проблеми людства і специфічні проблеми, які стоять перед Україною;
2. Визначення державою пріоритетних напрямів наукових досліджень у сфері нанотехнологій відповідно до найважливіших (глобальних) проблем людства, які безпосередньо відносяться й до україни, надасть можливість управління відповідними дослідженнями, дозволить раціонально витрачати бюджетні кошти саме на вирішення найболючіших проблем суспільства, а не потурати науковим закладам, що нав'язують державі свою тематику дослі-
З даних табл. 5 видно, що з відібраних українськими експертами 15 нанотехнологій, що мають потенціал комерціалізації і викликають інтерес у підприємців, навіть ті 6 критичних технологій, які можуть претендувати на бюджетне фінансування, задовольняють деякі потреби у вирішенні тільки двох глобальних проблем людства - депопуляція і старіння населення та перехід до нового технологічного укладу. Такі проблеми як нестача продовольства, екологічні проблеми і захист навколишнього середовища, вичерпання природних ресурсів і нова енергетика, залишаються поза увагою українських науковців.
Таким чином, можна зробити такі висновки:
1. існуюча практика визначення загальнодержавних пріоритетів розвитку науки і техніки в Україні тільки у 2011 р. набула більш-менш конкретних форм.
джень, до якої вони вже звикли за багато років і яка, зазвичай, вже мало відповідає потребам і держави, і суспільства;
3. Необхідна розробка Стратегії розвитку нанотехно-логій в Україні у відповідності з глобальними проблемами людства, створення Національної програми розвитку нанотехнологій в Україні, в якій будуть ув'язані чіткі пріоритети наукових досліджень, забезпечення фінансуванням (за етапами робіт), організаційна підтримка держави, механізми впровадження у підприємницький сектор, критерії результативності заходів та підзвітність відповідальних виконавців перед урядом (за бюджетне фінансування) та підприємцями (за позабюджетні кошти);
4. !снує необхідність у створенні Юонсультативних робочих груп як із співробітників НАН України та інших наукових закладів, так і за участю незалежних експертів, які мають певний досвід роботи у визначеному напрямку досліджень, для аналізу поточного виконання програм розвитку нанотехнологій, складання прогнозів і уточнення пріоритетів розвитку нанотехнологій
Література
1. Бойко Н. М. Особливості розвитку нанотехнологій в Україні I Материалы XV международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы инновационного развития экономики: Региональное инновационное развитие: политика, управление, законодательство», 13 - 18.09.10, Алушта, 2010. - С. 28 - 31.
2. Матюшенко I. Ю. Співвідношення глобальних проблем людства, пріоритетів науково-технічної діяльності та національних проектів в Україні I Научный информационный журнал «Бизнес Информ» - Х.: ИД «ИНЖЭЮ), 2011. - W 4. - С. 7 - 11.
3. Закон України «Про основи державної політики у сфері науки і науково-технічної діяльності» від 13 грудня 1991 року W 1977 II Збірник законодавчих і нормативних актів України в сфері науки і науково-технічної діяльності. - K.: M^^TEI, 1997. - С.1630.
4. Закон України «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки» від 11 липня 2001 року W 2623-III II Відомості Верховної Ради України, 2001. - W 48. - С. 253
5. Маліцький Б. А., Попович О. С., Соловйов В. П. Перспективні напрями науково-технологічного та інноваційного розвитку України (Результати першого етапу прогнозно-аналітичного дослідження в рамках Державної програми прогнозування науково-технологічного та інноваційного розвитку на 2004 -2006 роки). - K.: Фенікс, 2006. - 208 с.
6. Маліцький Б. А., Попович О. С., Онопрієнко М. В. Обгрунтуваня системи науково-технологічних та інноваційних пріоритетів на основі «форсайтних» досліджень. - K.: Фенікс, 2008. - 86 с.
7. Зведений прогноз науково-технологічного та інноваційного розвитку України на найближчі 5 років та наступне десятиліття. - K.: Фенікс, 2007. - 152с.
8. Постанова ^бінету Міністрів України «Про Державну програму прогнозування науково-технологічного розвитку в Україні на 2008 - 2012 рр.» від 11.09.2007 р. W1118.
9. ^аша T. K. Державна програма прогнозування науково-технологічного розвитку на 2008 - 2009 рр.: підсумки 2008го I T. K. ^аша, Л. А. Мусіна, T. В. Писаренко II Світ. - 2009. -W17-18.
10. Якимчук А. В., ^аша T. K. Результати виконання I етапу Державної програми прогнозування науково-технологічного розвитку на 2008 - 2012 рр. I А. В. Якимчук, T. K. ^аша II Матеріали П'ятої міжнародної науково-практичної конференції 2-3 квітня 2009 р.: Зб.наук. статей. - Львів: ЛвЦНTEI, 2009. -С. 70 - 74.
11. Закон України «Про внесення змін до закону України ««Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки» від 01 червня 2010 року W 2296-VI .
12. Постанова ^бінету Міністрів України «Про затвердження переліку пріоритетних тематичних напрямів наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2015 року» від 07 вересня 2011 року W 942 II Урядовий кур'єр, W , 2011.
13. Постанова Бюро Президії НАН України від 31.01.08 W23 «Перелік найважливіших напрямів наукових досліджень і розробок» - Режим доступу: http^Iwww.nas.gov.uaIinfrastructureZ LegaltextsIResearch TopicsI2008 - Назва з екрану.
14. Структура Kомплексної програми фундаментальних досліджень «Наноструктурні системи, наноматеріали та нанотех-нології за напрямами у період 2003 - 2006 рр. - Режим доступу: httpIIwww.nanotech.nas.gov.uaI2003_2006IPagesIdefault. aspx - Назва з екрану
15. Постанова ШУ від 28.10.09 р. W 1231 «Про затвердження Державної цільової науково-технічної програми «Нанотехнології та наноматеріали» на 2010 - 2014 рр. - Режим доступу: http:H zakon.nau.uaIdocI?code=1231-2009-%EF - Назва з екрану.
16. ^нцепція Державної цільової науково-технічної програ-
ми «Нанотехнології та наноматеріали» на 2010 - 2014 рр. -Режим доступу: http:IIwww.nano.nas.gov.uaIUAInasuI
nanoprogrammsIPagesIWorkingGroup.aspx - Назва з екрану.
17. ^селев В.Н. Инновационная политика в области нанотехнологий: опыт США и EС I В. Н. ^селев, Д. А. Рубвальтер, О. В. Ру-денский - Режим доступа: http:IIwww.portalnano.ruIprintImsIip
18. Рагуля А. В., ^ячек В. М. Развитие нанонаук и нанотехнологий в Украине на перспективу до 2020 г. II Наука і наукознавство. -2006. - W 3. - С.43 - 49.
19. Нанотехнології у XXI столітті: стратегічні пріоритети та ринкові підходи до впровадження I Г. О. Андрощук, А. В. Якимчук, Н. В. Березняк та ін.: монографія. - K.: УкрIНTEI, 2011. - 275 с.
20. Матюшенко И. Ю. Общие перспективы развития нанотехнологий I Социально-экономическое развитие Украины и ее регионов: проблемы науки и практики 2011: Монография. - X.: ФЛП Александрова K. М., ИД «ИНЖЭK», 2011. - С. 79 - 128.
21. Матюшенко I. Ю. Перспективи розвитку і комерціалізації нанотехнологій в Україні I Ліберманівські читання 2011: економічна спадщина та сучасні проблеми: Монографія. - X.: ФОП Павленко О. Г., ВД «TOEK», 2011. - С. 306 - 331.
22. Матюшенко И. Ю., Вовк В. А., Моисеенко Ю. М. Перспективы развития нанотехнологий в России I Научный информационный журнал «Бизнес Информ» - X.: ИД «ИНЖЭ^, 2011. - W6. -С. 17 - 25.
23. Матюшенко И. Ю., Моисеенко Ю. М. Направления развития нанотехнологий в странах Eвросоюза и Японии I Научный информационный журнал «Бизнес Информ» - X. - 2011. -W7(2). - С. 43 - 50.
24. Матюшенко И. Ю., Моисеенко Ю. М. Развитие нанотехнологий в США I Проблемы и перспективы инновационного развития экономики: Материалы XVI Между-народной научнопрактической конференции, Алушта, 12 - 16 сентября 2011 г.
/ НАНУ, Центр исследований научно-технического потенциала и истории науки им. Г. М. Доброва НАН Украины, Творческий союз НИО Крыма. - Симферополь: «ИТ АРИАЛ», 2011 -С. 424 - 443.
