CC BY
31
Электронное периодическое издание «Вестник Дальневосточного государственного технического университета» 2010 год № 1 (3)
05.00.00 Технические науки
УДК 541.18.02
А.А. Фаткулин
Фаткулин Анвир Амрулович - д-р техн. наук, профессор, ректор ДВГТУ. E-mail: [email protected]
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ РОССИИ И ИХ РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Проанализированы действующие в настоящее время документы, определяющие деятельность в сфере нанотехнологий и наноиндустрии. Оценено современное состояние наноиндустрии в России. Раскрыты составляющие национальной нанотехнологической сети (ННС): исследовательско-технологическая, научно-образовательная и кадровая, информационно-коммуникационная, организационно-производственная, правовая. Указаны задачи университетской и вузовской науки по развитию ННС на Дальнем Востоке.
Ключевые слова: нанотехнологии, наноиндустрия, национальная нанотехнологическая сеть (ННС) Российской Федерации, наноиндустрия на Дальнем Востоке.
Anvir A. Fatkulin
TENDENCIES OF DEVELOPING RUSSIAN NATIONAL NANO-TECHNOLOGIC NETWORK AND ITS REGIONAL SPECIFIC FEATURES
The author analyzes the legal papers and other documents on nanotechnology and nanotech industry and assesses the modern condition of Russian nanotech industry. The article covers the constituent elements of national nanotechnology network: research and development, science and education, information and communication, organization and production, legal documents. The objectives of higher education institutions for developing the network in the Russia’s Far East are shown.
Key words: nanotechnology, nanotech industry, national nanotechnology network of the Russian Federation, nanotech industry in the Russia’s Far East.
Новые технологии позволяют человечеству двигаться вперёд, к прогрессу. Технологии определяют качество жизни каждого из нас и мощь государства, в котором мы живём. Нанотехнологии наряду с информационными и биотехнологиями являются фундаментом научно-технической революции в XXI в., одним из перспективных и востребованных направлений развития науки, технологий и промышленности в индустриально развитых странах.
В основу статьи положены официальные документы по развитию нанотехнологий в Российской Федерации, материалы докладов министра образования и науки РФ А.Фурсенко, заместителя министра образования и науки РФ А.Хлунова, выступлений ведущих ученых по развитию нанотехнологий, а также материалы научных конференций по вопросам развития науки и государственной научно-технической политики.
Что представляют собой так называемые нанотехнологии? Их можно определить как прикладные исследования нанонауки в той или иной области. Нанотехнологии опираются на фундаментальные исследования, методы измерения, обработки и моделирования поведения вещества на атомарномолекулярном уровне. Считается, что в нанотехнологии мы работаем с частицами от 1 до 100 нм. Успех нанотехнологий связывают, прежде всего, с тем, что именно в системах нанометрового размера происходит переход от индивидуального поведения атомов к коллективному.
Стремительное развитие и практическое использование достижений в области наноматериалов и нанотехнологий требует определения наиболее эффективных с экономической точки зрения направлений, способствующих решению стратегических задач социально-экономического развития. Наноиндустрия может стать мощным инструментом интеграции технологического комплекса России в международный рынок высоких технологий, надежного обеспечения конкурентоспособности отечественной наукоемкой продукции. Государственная важность проблемы создания наноиндустрии и позитивные последствия от использования нанотехнологий для экономики и национальной безопасности страны позволяют рассматривать это направление в качестве стержневого.
Россия в настоящее время располагает достаточными научнотехнологическими предпосылками и кадровым потенциалом для целенаправленного инновационного использования результатов научных исследований и разработок в области наноматериалов и нанотехнологий.
При этом реализация активной государственной политики в области нанотехнологий позволит не только поддерживать паритет с ведущими государствами в ряде ключевых областей науки и техники и обеспечивать необходимый уровень национальной безопасности государства, но и лидировать в мире по отдельным направлениям. Разработка и успешное освоение новых технологических возможностей потребует координации на государственном уровне нанотехнологических разработок, их всестороннего обеспечения (правового, ресурсного, финансово-экономического, кадрового), действенной государственной поддержки отечественной продукции на внутреннем и внешнем рынках.
26 апреля 2007 г. президент России Владимир Путин в послании Федеральному Собранию назвал нанотехнологии «наиболее приоритетным направлением развития науки и техники».
Программа координации работ в области нанотехнологий и наноматериалов и план действий по стимулированию развития наноиндустрии основаны на ряде основопологающих документов. Ключевым документом здесь является президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии» [4]. Для ее реализации по поручению президента Российской Федерации в июне 2007 г. был образован Правительственный совет по нанотехнологиям под председательством первого заместителя председателя Правительства.
Правительство РФ одобрило в основном направления деятельности в области нанотехнологий и наноматериалов, представленные в Концепции развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на период до 2010 г. и обязало заинтересованные органы исполнительной власти при организации работ по повышению результативности исследований и разработок в области нанотехнологий руководствоваться положениями указанной Концепции. Основной целью государства при решении данной проблемы должно стать соз-
дание сбалансированной и гибкой инфраструктуры в научно-техническом и технологическом комплексе страны, обеспечивающей ускоренное построение основ наноиндустрии с освоением внутреннего и внешнего рынков наукоемкой продукции. При этом формирование наноиндустрии должно стать важнейшим стратегическим направлением, определяющим новые подходы к преобразованию отечественной промышленности.
Эти положения заложены в Программу развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 г. [2]. Стратегической целью программы является создание высокотехнологичной и конкурентоспособной российской наноиндустрии в срок до 2015 г. На первом этапе (2008-2011 гг.) должны быть сформированы конкурентоспособный сектор исследований и разработок в области наноиндустрии и эффективная система коммерциализации создаваемых объектов интеллектуальной собственности. На втором этапе (2012-2015 гг.) предусмотрено обеспечение условий для масштабного наращивания объема производства продукции наноиндустрии и выхода профильных российских компаний на мировой рынок высоких технологий.
Соответственно решаемым задачам структурирована и система показателей Программы, которая была одобрена в целом Правительственным советом по нанотехнологиям. Ожидаемые результаты реализации программы: к 2015 г. объем продаж российской продукции наноиндустрии составит около 900 млрд руб.; доля отечественной продукции в общем объеме продукции наноиндустрии, реализованной на мировом рынке - около 3,0%; объем финансирования формирования производственно-технологической инфраструктуры наноиндустрии составит 180 млрд руб.
В последние годы работы по развитию нанотехнологий в России проводятся в рамках федеральных, межотраслевых и отраслевых программ. Министерство образования и науки России и Роснаука осуществляют функции государственного заказчика федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 гг. (далее - ФЦНТП). С 2005 г. работы в области нано-
технологий в рамках ФЦНТП проводятся в составе двух блоков программы: научно-исследовательского и инфраструктурного. Общий объем финансирования работ в области нанотехнологий, выполняемых в рамках ФЦНТП за счет средств федерального бюджета составляет 4,9 млрд руб.
Имеются и эффективно используются инструменты государственной поддержки исследований и разработок в области наноиндустрии: ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно -технологического комплекса», «Национальная технологическая база», Федеральная космическая программа, Государственная программа вооружения, программа развития ОПК, специализированные программы РАН и РАМН, программы РФФИ. Госфинансирование НИОКР в сфере нанотехнологий в 2008 г. составило примерно 10,5 млрд руб., в 2009 г. - 12 млрд руб.
РАН проводит работы в области наноматериалов в рамках программ «Фуллерены и атомные кластеры», «Низкоразмерные квантовые структуры», «Наноматериалы и супрамолекулярные системы», «Бионические сенсорные микро- и наносистемы», «Биохимические и биологические исследования надмолекулярных систем». Минпромэнерго России предусмотрело проведение научно-исследовательских работ в области наноматериалов и нанотехнологий в рамках Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база». Росатом реализует программу «Ультрадисперсные (нано) материалы».
По заказам Минобороны России выполняются комплексные проекты в области наноматериалов и нанотехнологий, направленные на создание новых конструкционных материалов специального назначения, повышающих надежность и долговечность образцов вооружений и военной техники. Дальнейшее развитие работ предполагается осуществлять в рамках Федеральной программы развития оборонно-промышленного комплекса РФ на 2006-2010 гг., которая предусматривает программные мероприятия по созданию наноматериалов и нанотехнологий.
Весомые меры государственной поддержки обеспечиваются ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России». Федеральная целе-
вая программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы» утверждена Постановлением Правительства РФ от 2 августа 2007 г.[3]. Цель программы - создание в Российской Федерации современной инфраструктуры национальной нанотехнологической сети для развития и реализации потенциала отечественной наноиндустрии. Согласно программе, перспективными направлениями развития нанотехнологий и наноматериалов являются создание научно-технологической и метрологической базы наноиндустрии, разработка наноинженерии и наносистемной техники, создание функциональных и конструкционных наноматериалов, разработка нанобиотехнологии, осуществление подготовки и переподготовки кадров для наноиндустрии.
На основе вышеизложенного можно сформулировать следующие выводы.
1. Меры, предпринимаемые сегодня государством по научному и организационному обеспечению развития наноиндустрии, включая создание соответствующей приборной и финансовой инфраструктуры, являются адекватными и достаточными. Необходимо переходить к более интенсивному обеспечению производства продукции наноиндустрии.
2. В каждой отрасли производства имеются факторы, препятствующие активному развитию отечественной наноиндустрии, в целом они носят системный характер и их необходимо учитывать при разработке дальнейших действий в области развития нанотехнологий.
3. Во всех отраслях имеются российские компании, начинающие выходить на мировой рынок.
4. Для решения поставленных задач необходимо формирование перечней перспективных продуктов и рынков и выработка техрегламентов и СНИПов, которые обеспечивали бы запуск новых производств.
Весьма важно сегодня рассмотреть вопросы развития национальной нанотехнологической сети (ННС), а также проводимые мероприятия по созданию региональных нанокластеров в России.
Концепция формирования национальной нанотехнологической сети Российской Федерации разработана в соответствии с вышеизложенными осново-
полагающими документами и полностью соответствует положениям президентской инициативы «Стратегия развития наноиндустрии» [1].
Целью формирования национальной нанотехнологической сети (ННС) является обеспечение достижения и поддержание паритета с передовыми странами мира в сфере нанотехнологий и наноматериалов за счёт межотраслевой и межрегиональной координации в национальном масштабе, концентрация ресурсов на приоритетных направлениях исследований и разработок, повышение эффективности работ в указанной области и создание благоприятных условий для ускоренного введения в хозяйственный оборот новой конкурентоспособной продукции нанотехнологий. Состав участников ННС: федеральные органы исполнительной власти, региональные научно-исследовательские центры, научные организаций, субъекты инновационной системы, негосударственные организации наукоемких высокотехнологичных отраслей экономики и другие организации, выполняющие фундаментальные и прикладные исследования в области нанотехнологий и наноматериалов, осуществляющие разработки и коммерциализацию продукции наноиндустрии, а также ведущие подготовку кадров для наноиндустрии. Кроме того, в ННС войдут региональные центры развития нанотехнологий, центры коллективного пользования, научные, проектные и промышленные центры и лаборатории, созданные на базе Российской академии наук и других научных организаций, предприятий и учреждений различных форм собственности, центры трансфера технологий, осуществляющие исследования, разработки в сфере нанотехнологий и выпуск нанопродукции; государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий», решающая задачи организационной и финансовой поддержки инновационной деятельности в сфере нанотехнологий; организации, осуществляющие финансирование проектов развития нанотехнологий, включая венчурные фонды.
На совещании ректоров и руководителей научно-образовательных центров вузов по тематическим направлениям ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы» (г. Санкт-Петербург, 9-11 июня 2009 г.) обсуждались следующие основы («платформы») ННС:
исследовательско-технологическая; научно-образовательная и кадровая; информационно-коммуникационная; организационно-производственная; правовая.
Исследовательско-технологическая составляющая ННС формируется на базе крупных уникальных исследовательских и технологических установок и комплексов, центров коллективного пользования и должна обеспечить проведение исследований и разработок по всему спектру фундаментальных и прикладных проблем нанотехнологий, опытно-конструкторских и опытнотехнологических работ в этой сфере, а также создание метрологического обеспечения в наноиндустрии, стандартизацию и подтверждение соответствия наноматериалов и нанотехнологий. Система доступа к оборудованию в виде центров коллективного пользования (ЦКП) должна обеспечить оптимальные условия для достижения синергетического эффекта от межотраслевого обмена результатами и их трансфера.
В 2004-2005 гг. на средства федерального бюджета, выделяемые Минобрнауки России и Роснаукой на развитие приборной базы научными организациями и высшими учебными заведениями было приобретено 48 комплектов исследовательских приборов и оборудования, включая нанотехнологические комплексы «Спектр М», «Ультратом-СЗМ-А», сканирующие зондовые и растровые электронные микроскопы, спектрофотометры и спектрометры, автоматизированные, диагностические и измерительные комплексы, в том числе сверхвысоковакуумные, что позволило обеспечить новейшими приборами более 40 организаций. Проводится систематическое наращивание приборного оснащения участников работ по нанотехнологиям, в том числе путем приобретения его за рубежом. При этом возможность использования средств федерального бюджета на закупку оборудования предусматривается в структуре затрат на НИОКР. Из 56 ЦКП, созданных на базе ведущих научных организаций и высших учебных заведений в 2005-2006 гг., 36 работают по приоритетному на-
правлению «Индустрия наносистем и материалы». На их поддержку и развитие расходуется около 1 млрд руб. Для обеспечения развития экспериментальной и технологической базы в области наноиндустрии разработана и утверждена ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии» с общим объемом финансирования 28 млрд руб на период 2008-2010 гг.
Необходимо поднять статус ЦКП до уровня федерального значения (федеральные лаборатории). При этом представляется целесообразным развитие ЦКП в направлении создания региональных центров, которые бы обеспечивали основные направления работ по нанотехнологиям в регионах.
Важнейшую роль в коммерциализации разработок играют различные инновационные структуры (технопарки, центры трансфера технологий, внедренческие зоны и др.). В этой связи в рамках ФЦНТП предусматривается развитие системы центров трансфера технологий. К настоящему времени уже созданы три и создаются два центра по трансферу нанотехнологии в Москве, Санкт-Петербурге, Казани и других городах. Придается исключительно важное значение метрологическому обеспечению развития исследований в области нанотехнологий и дальнейшего создания основ наноиндустрии.
Важным направлением развития работ в области нанотехнологии является международное сотрудничество, которое идет по следующим направлениям:
1) реализация международных проектов в области нанотехнологии и наноматериалов; 2) участие российских организаций в проектах Шестой рамочной программы Еврокомиссии по нанотехнологиям и координация их деятельности национальной контактной точкой на базе Института кристаллографии РАН; 3) создание международных центров и лабораторий по нанотехнологиям (Франция, Венгрия).
Научно-образовательная и кадровая составляющая включает: научно-образовательные центры на базе вузов, обеспечивающих подготовку, переподготовку и повышение квалификации специалистов на основе широкой интеграции образовательного процесса, научных исследований и разработок в области нанотехнологий, развивающих учебно-исследовательскую и
опытно-технологическую базу, в том числе специализированную учебную технику и оборудование;
систему научно-методического и организационно-методического обеспечения (государственные образовательные стандарты, программы подготовки, учебные планы, учебная и учебно-методическая литература и т.д.) непрерывного образовательного цикла в области нанотехнологий;
комплекс новых образовательных технологий и инструментальных средств (современные библиотечные комплексы, информационные образовательные технологии, электронные учебники, системы удаленного доступа для дистанционного образования, специализированное учебное оборудование и т.д.).
Большая работа по кадровому обеспечению осуществляется в рамках приоритетного национального проекта "Образование". Основным ее итогом в 2006-2007 гг. стало открытие новых образовательных специальностей, связанных с нанотехнологиями. Особое внимание обращается на междисциплинарный подход в образовании. В 36 из 57 вузов - победителей конкурсов инновационных образовательных программ - осуществлено обновление материальнотехнической базы образовательного и научного обеспечения развития нанотехнологий, на эти цели в 2006-2007 гг. направлено более 3,5 млрд руб.
Начата разработка стандартов третьего поколения для подготовки кадров в интересах наноиндустрии.
Информационно-коммуникационная составляющая. С учетом общенационального характера создаваемой нанотехнологической сети следует одновременно и сразу налаживать глобальную систему обмена информацией между участниками ННС. Создание информационно-аналитической инфраструктуры научно-образовательных центров национальной нанотехнологической сети требует решения следующих задач:
создание единого информационного пространства для образовательных организаций, участвующих в подготовке кадров в области нанотехнологий;
публикация и хранение научно-образовательных информационных ресурсов;
обеспечение поиска и анализа информации научно-образовательным сообществом;
создание условий для организации электронного обучения по международным стандартам.
Для координации работ на федеральном и региональном уровнях в мае 2005 г. был создан Межведомственный научно-технический совет по проблеме нанотехнологий и наноматериалов. Деятельность Совета направлена на координацию взаимодействия всех заинтересованных федеральных органов исполнительной власти РФ, академий наук, имеющих государственный статус, в области нанотехнологий, выработку рекомендаций по осуществлению единой научно-технической политики, эффективной системы выбора и реализации приоритетов в области нанотехнологии и наноматериалов.
Координации усилий различных министерств и ведомств РФ будет способствовать создание информационного банка исследований и разработок в указанной сфере, сформированного на основе результатов научно-технической деятельности предприятий и организаций различной ведомственной подчиненности (с учетом специфики силовых ведомств). Решение о создании такого информационного банка принято на заседании Совета.
Организационно-производственная составляющая. Организационная составляющая ННС должна обеспечивать формирование и эффективное функционирование системы коммерциализации результатов разработок в сфере нанотехнологий.
Для реализации государственной политики в части развития инновационной деятельности и коммерциализации разработок в сфере нанотехнологий по решению президента была создана Российская корпорация нанотехнологий. В настоящее время сформирован ее уставный капитал (в размере 130 млрд руб), приняты основные документы, регулирующие ее деятельность, сформированы рабочие органов корпорации и разработана стратегии ее деятельности. Очевидно, что для использования нанотехнологий как локомотива наукоемких отраслей промышленности должны быть сформулированы не только общие цели, но
и конкретные шаги по реализации практических задач и индикаторы, позволяющие контролировать их достижение.
Нормативно-правовая составляющая ННС должна обеспечивать правовую базу развития инновационных процессов в сфере формирования российской наноиндустрии, проведения патентных исследований по определению патентной чистоты закупаемого и поставляемого оборудования, продукции наноиндустрии (наноматериалов, сырья), комплектующих изделий, правовую базу всех направлений международного сотрудничества и кооперации в области наноиндустрии.
Правовой основой формирования и деятельности ННС являются нормативные правовые акты Российской Федерации, подписанные соглашения и решения органов управления ННС. К настоящему моменту в сфере нормативноправового и организационного обеспечения развития системы исследований и разработок в области нанотехнологий уже принят ряд базовых документов.
К первоочередным мерам по развитию ННС относятся выполнение решений коллегии Минобрнауки России и мероприятий плана по разработке нормативно правовых актов в области наноиндустрии на 2009-2010 гг.
Кроме участия в государственных программах ученые развитых стран предпринимают шаги по объединению усилий и обмену опытом. Так, во Франции действует «Клуб нанотехнологов», объединяющий ученых и промышленников различных отраслей, в Великобритании издаются журналы «Нанотехнология» и «Нанобиология», проводятся многочисленные международные конференции, симпозиумы и семинары.
В настоящее время вузы Дальнего Востока и институты ДВО РАН выступили с инициативой формирования Дальневосточной нанокорпорации как нанокластера ННС. Для выработки и практической реализации необходимых и достаточных мер в области создания и развития наноиндустрии должна быть сформирована региональная политика, которая будет частью государственной научно-технической политики, определяющей цели, задачи, направления, механизмы и формы деятельности органов государственной власти Российской
Федерации по поддержке научно-технических разработок и использованию их результатов.
Дальневосточный государственный технический университет в последние 10 лет ведет активную научно-исследовательскую деятельность в области развития нанотехнологий и создания наноматериалов. По результатам исследования защищены одна докторская и 12 кандидатских диссертаций. Имеющийся научно-технический и интеллектуальный потенциал обеспечивает все условия, необходимые для организации учебно-научного центра коллективного пользования по актуальным проблемам наноиндустрии и подготовки кадров в соответствии с классификатором специальностей профессионального образования по направлениям «Материаловедение и технология новых материалов», «Нанотехнологии». Университет оснащен новым универсальным лабораторным оборудованием, представляющим собой учебный комплекс из четырех сканирующих зондовых микроскопов отечественного производства и исследовательский комплекс на базе сканирующего зондового микроскопа SPM 9600 (производство Японии). Центр коллективного пользования включает современное химикоаналитическое оборудование, позволяющее проводить эмиссионную спектрометрию, рентгено-флуоресцентный анализ, ИК-спектрометрию, УФ-спектрометрию, газовую хроматографию, ионную хроматографию, капиллярный электрофорез и т.д.
Основные направления работы научно-исследовательских коллективов ДВГТУ:
нанотехнологии для наноэлектроники, оптроники и спинтроники; наноразмерные материалы с заданной структурой и функциями на основе биоминералов;
фторидные стекла; стеклометаллокомпозит;
конструкционные квази-кристаллические наноматериалы и нанопленки; бионанокомпозиты биомедицинского и биотехнологического применения.
Совместная работа профессорско-преподавательского состава ДВГТУ и учителей базовых общеобразовательных школ позволяет абитуриентам формировать индивидуальные планы для получения образования в области нанотехнологий в университете и работы на предприятиях наноиндустрии. Созданы постоянно действующие курсы повышения квалификации в сфере высоких технологий профессорско-преподавательского состава вузов, преподавателей школ, специалистов предприятий. Профессорско-преподавательский состав активно участвует в конкурсах и борется за получение грантов, поддерживающих научные исследования по нанотехнологиям.
В целях повышения эффективности использования научных разработок и внедрения результатов исследований в производство необходимо:
1) сформировать Дальневосточный совет по развитию наноиндустрии;
2) разработать концепцию развития работ по наноиндустрии в регионе на период до 2015 г.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Концепция формирования национальной нанотехнологической сети Российской Федерации. Ц^: http://www.tpprf.ru/img/uploaded/2008010916220037.doc
2. Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 г.: Федеральная целевая программа. Ц^: http://www.nanometer.ru/2009/09/21/fcp_156996.html
3. Федеральная целевая программа. Ц^: http://www.rusnano.com. Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы
4. Стратегия развития наноиндустрии: президентская инициатива. ИКЬ:
http://nano.extech.ru/nanoindustry/strateg.php
