Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг ресурсов "УралWeb"

Rambler's Top100

Вы здесь: Главная // Аналитика

Полет на ядре. Российские учёные готовят нанотехнологическую революцию

Добавлено: 2009-09-28, просмотров: 1295


 

Москва. Гостем "Делового завтрака" был директор РНЦ "Курчатовский институт", ученый секретарь Совета при президенте РФ по науке, технологиям и образованию, член-корреспондент РАН Михаил Ковальчук.

 

Российская газета: Вы, один из идеологов нанотехнологий, даже объясняли руководителям страны, что же это такое. Особо подчеркиваете, что нано - это не просто новая технология, это переход в новую цивилизацию. Что имеется в виду?

 

Михаил Ковальчук: Сегодня все говорят о кризисе, о том, что он стал полной неожиданностью. На самом деле мы переживаем последствия запущенного еще в середине 50-х годов, после войны, глобального системного кризиса. Это "расширенное воспроизводство и потребление", а по сути - истребление природных ресурсов. Тогда их с лихвой хватало на "золотой миллиард" планеты, но вскоре стало очевидно, что, как только одна огромная страна, как например Индия или Китай, выйдет на уровень потребления энергии высокоразвитых стран, наступит ресурсный коллапс.

 

Что же теперь? Либо мы будем жить по старым правилам и исчерпаем в обозримом будущем все ресурсы. Тогда придется вернуться к первобытному прошлому, на что вряд ли человечество согласится. Либо пойдем по другому пути - технологически станем частью природы, кардинально изменим всю промышленность, сделаем ее по сути независимой от природных ресурсов.

 

И сегодня человечество подошло вплотную к этому рубежу. Ведь нанотехнологии - это принципиально новый способ создания любых материалов с помощью направленного манипулирования атомами и молекулами. Из них, как из кубиков, "складывают" столько материала, сколько нужно, и с уже заданными характеристиками. Самый простой пример. Чтобы изготовить металлическую деталь, сегодня добывают руду, из нее выплавляют сталь, слиток, затем все лишнее отрезают на станке. Львиная доля металла, энергии и физических усилий тратится на производство отходов и загрязнение окружающей среды. Нанотехнологии предлагают иной вариант: собирать материальный мир с заданными свойствами из атомов практически без отходов, с минимальными затратами энергии.

 

Запуск будущего

 

РГ: Один из пропагандистов нанотехнологий американец Эрик Дрекслер, в частности, нашел такой образ. Он писал, разве не удивительно, что мы бросаем в землю удобрения, а получаем сладкую клубнику. Это делает природа с помощью химических реакций. Нанотехнологии позволят получать ягоду куда проще - меняя порядок атомов.

 

Ковальчук: В принципе так и будет. Достижения науки должны перетекать в сферу производства, создавать новые продукты, формировать новые рынки. Сегодня в России для этого созданы необходимые условия. Мы уже умеем создавать самые разные материалы с качественно новыми свойствами, востребованные во всех сферах. Однако это лишь одна из задач нанотехнологий. Но есть и другая, которую условно можно назвать "запуск будущего". Речь идет о соединении возможностей современных технологий, в первую очередь твердотельной микроэлектроники, с "конструкциями", созданными живой природой.

 

Мы поражаемся, сколь совершенны творения природы, они во много раз превосходят все, что создано руками человека. Возьмем, к примеру, самолет, где собраны лучшие достижения науки и техники. Но разве он сравним с чайкой, которая мгновенно взлетает и меняет направления полета, ныряет под воду, ей не нужно топливо, она живет только за счет природных ресурсов. Нет, я не предлагаю превратить человека в птицу. Мы должны стать частью природы технологически, максимально приблизиться к ее образцам. Сам человек - венец природы. До сих пор ученые изучали его устройство и возможности, а потом копировали в виде технических систем. Аудио - это слух, видео - зрение, подъемный кран, бульдозер - скелет, и т.д. Теперь пришло время не только научиться копировать живой организм технически, но и воспроизводить с помощью нанобиотехнологий.

 

Я не раз приводил пример с человеческим глазом. С одной стороны - это уникальный оптический прибор, с другой - фоточувствительный белок. Можно ли воспроизвести глаз, повторив природу? Да, можно. Но ни одна современная наука с этим не справится, нужен союз многих. И такую возможность открывают НБИК-технологии. Речь идет о скрещивании нано-, био-, информационных и когнитивных технологий. Здесь сами нанотехнологии - это способы создания "под заказ" любых неорганических материалов. Далее, привлекая сюда биотехнологии, мы получаем гибридный материал. После чего к тандему "нано+био" надо подключить информационные технологии, превратив гибрид в интеллектуальную систему. И наконец, последний шаг: в дело входят когнитивные науки, изучающие сознание, познание, мышление.

 

РГ: Это уж совсем фантастично. Где их место в рабочем нанострою?

 

Ковальчук: Мы должны в перспективе создавать самые различные "думающие" системы, в том числе и биороботы, обладающие искусственным интеллектом. Хочу подчеркнуть, что НБИК-технологии позволят кардинально изменить лицо промышленности, экономики, создать технику с КПД в разы большим, чем сегодня, экологически чистые, с малыми затратами энергии. По своим целям развитие НБИК-технологий, думаю, даже превосходит атомный и космические проекты.

 

Сейчас мы в начале пути. Чтобы запустить НБИК- проект, внутри Курчатовского института создан фактически новый институт - Центр конвергентных нано-био-инфо-когнитивных наук и технологий. Полных аналогов в мире ему еще нет. Здесь сосредоточены синхротронный и нейтронный источники излучения, а также самые современные приборы для исследований в области физики, химии, биологии, материаловедения, мощные компьютеры. В ближайшем будущем к "естественникам" присоединятся еще и гуманитарии - философы, социологи, лингвисты, антропологи и т.д. Они будут изучать законы работы мозга, мышления, памяти.

 

Как обрести наноязык

 

РГ: Во сколько же обошелся этот уникальный центр и по какой программе финансировался?

 

Ковальчук: Правительством утверждена Федеральная целевая программа по развитию инфраструктуры наноиндустрии с общим бюджетом около 30 миллиардов рублей. Наш центр, являясь головной научной организацией Национальной нанотехнологической сети России, должен в рамках программы за несколько лет получить около 15 процентов от общей суммы ее финансирования. Средства выделены в первую очередь на модернизацию единственного в России источника синхротронного излучения, нейтронного реактора, новое строительство, закупку оборудования.

 

РГ: Вы собрали под одну крышу специалистов разных профессий, но ведь, к примеру, есть Институт мозга РАН, множество биологических и информационных институтов. Зачем же вам создавать параллельную структуру, этакое натуральное хозяйство? Ведь можно формировать временные научные коллективы.

 

Ковальчук: Тут несколько аспектов. Во-первых, мы тесно работаем со многими академическими институтами, и проблем в интеграции нет. Далее. Современное оборудование уникально и дорого, именно потому во всем мире стараются собирать его в научно-технологические кластеры, главным образом на базе крупных исследовательских установок.

 

Есть и другой аспект проблемы. Узкая специализация в науке привела к тому, что физик, химик, биолог не всегда понимают, что говорит каждый из них. В НБИК-центре мы собираем высокопрофессиональных людей - разных специальностей, чтобы работать вместе на общую цель. И это, по сути, выращивание новой научной среды можно делать только повседневно, совместно, образно говоря, за "круглым столом".

 

Но в вашем вопросе есть еще более глубокий смысл. Когда-то человек воспринимал мир как единое целое. Но, познавая его, люди все дальше уходили друг от друга, "разрезая" природу на узкие сегменты. Так появились физика, химия, геология, биология и другие науки. Потом и они разделились на множество ветвей, так возникло множество узких специализаций. Во многих сферах науки сегодня имеется не более сотни специалистов, которые в совершенстве понимают ту или иную теорию или явление, но не хватает естествоиспытателей-энциклопедистов, способных видеть мир с высоты птичьего полета.

 

Мы должны двигаться вперед на принципиально новом уровне знаний и на новом принципе организации работ. И НБИК как раз и будет выполнять эту задачу.

 

Первым нанотехнологом был Курчатов

 

РГ: Но нынешнее образование готовит как раз узких специалистов. Наверное, и учить студентов надо иначе?

 

Ковальчук: Конечно. Кто такой нанотехнолог? Это тот самый энциклопедист, глубоко разбирающийся в различных областях науки. По-моему, первыми "великими интеграторами" были Курчатов и Королев. И в атомном, и в космическом проектах было задействовано множество отраслей науки, промышленности, экономики. А сегодня нам требуются не единицы, а тысячи таких широкообразованных, междисциплинарных специалистов.

 

У нас, как и во всем мире, только начинают закладываться основы нового образования. Один из удачных примеров - кафедра физики наносистем на физическом факультете МГУ. Студент, получив степень бакалавра по конкретной специальности, поступает в магистратуру, где уже нет разделения по специальностям, а ведется интегрированное обучение. А в московском физтехе создан факультет нано-, био-, информационных и когнитивных технологий, я стал его деканом.

 

РГ: Ваш уникальный НБИК-центр очень притягателен для ученых. Наверное, и зарплаты здесь выше, чем во многих институтах? Кто у вас работает?

 

Ковальчук: Средний возраст сотрудников около 35 лет. Зарплаты примерно такие же, как и в Академии наук РФ, и желающих попасть в НБИК недостатка не испытываем. Нам удалось собрать сильный коллектив из молодых, талантливых, российских ученых, часть из которых вернулась в Россию из престижных западных университетов и научных центров. В США, в Германии они были вполне состоявшимися людьми, проработали там по нескольку лет. И тем не менее возвратились, потому что здесь им интересно со всех точек зрения. Мы предложили им не только принципиально новые масштабные научные задачи, возможность работать на оборудовании, которое ни в чем не уступает западному, но самое главное - перспективу роста. Это поле для самореализации, которого на Западе им никто не предоставит. Приоритет в наиболее передовых исследованиях всегда и везде отдается ученым, которые являются гражданами данной страны.

 

РГ: Глава "Роснано" Анатолий Чубайс не раз говорил, что, к сожалению, наука в основном предлагает проекты, которые находятся на стадии идеи, но мало готовы к коммерциализации. Может, в этом и есть причина, что из выделенных корпорации 130 миллиардов рублей 85 придется вернуть?

 

Ковальчук: Корпорация существует два года, но немало времени занял период формирования. Как за такой срок освоить 130 миллиардов? Их надо не просто раздать, а провести глубокую экспертизу и выявить те научные проекты, которые затем превратятся в товары, востребованные на рынке. Наладить систему прохождения проектов - сложнейшая задача, особенно учитывая, что особого опыта занятий инновациями в научной сфере у нас в стране нет. Но процесс, как говорится, пошел, проекты отбираютс я и финансируются.

 

Хочу подчеркнуть один важный момент для успешного развития этой деятельности. Вот, к примеру, "Роснано" был запущен проект по созданию элементов для солнечной энергетики. Проект крайне перспективен. Однако сам по себе он решает важную, но частную задачу. В стране надо выстроить весь производственный цикл - от добычи сырья, производства чистых веществ, выращивания кристаллов, обработки полуфабрикатов до выпуска стандартов, которые обяжут ставить солнечные элементы на конкретных объектах. То есть необходимо сформировать замкнутый, самодостаточный технологический кластер-подотрасль.

 

РГ: В конце сентября должно состояться заседание Совета при президенте по науке, технологиям и образованию. Ожидается, что будет "битва" вокруг разработанной минобрнауки системы оценки эффективности работы научных институтов. Цель - выявить сильных и перераспределить в их пользу деньги, взяв их у слабых, а не размазывать средства по принципу: "всем сестрам - по серьгам". Академия категорически против этой меры. Ваше мнение о сложившейся ситуации?

 

Ковальчук: Пока еще окончательное решение по поводу этого заседания не принято. Теперь по существу вашего вопроса. Мы жили в СССР, где были свои правила игры, в том числе и в науке. Сейчас страна перешла из административно-тоталитарной системы в рыночную и демократическую, но многие структуры остались прежними. Это касается всей нашей науки в целом. Все понимают - ситуацию надо менять. Но как? Силовым методом, проведя инвентаризацию институтов по неким правилам, которые сами вызывают множество вопросов? Думаю, что такой радикальный вариант неразумен, никто на него не пойдет.

 

Стоит вспомнить, что Моисей, обещая светлое будущее, водил людей по пустыне 40 лет. И мы в какой-то мере оказались в схожей ситуации, потому что многие люди, в том числе и ученые, отягощены советским менталитетом. Нельзя сделать кальку с западной системы или начать с чистого листа, реформа науки в любой стране не делается одним декретом, это невозможно.

 

Двигаться надо постепенно, а ломать - только навредить. И такой путь своего рода естественного отбора очевиден. Вот президентом страны названы пять приоритетов развития. Это и есть фильтр для выявления, кто есть кто в науке. Институты, которые сумеют проявить себя в этих направлениях, будут востребованы и тем самым докажут свою жизнеспособность.

 

Что касается противопоставления минобрнауки и академии, о котором вы говорите, то оно во многом надумано. У обеих сторон общие государственные интересы, но свои взгляды и методы, как их достигать. Это нормально. В спорах и находится лучший вариант. Плохо, если бы позиции полностью совпадали. Кстати, в академии, особенно в последнее время, происходят изменения, в частности, гораздо больше денег выделяется на гранты, а не распределяется по сметам.

 

Обама не удивил

 

РГ: На многих ученых сильное впечатление произвело выступление Барака Обамы в национальной академии наук. Он заявил, что только наука способна вывести Америку из кризиса, обещал беспрецедентный рост расходов на науку, даже больше, чем во времена президента Кеннеди. Кажется, в словах Обамы есть некоторые поучительные вещи для людей, принимающих решения по науке в нашей стране.

 

Ковальчук: Честно говоря, ничего особенно нового я не услышал. Да, американцы вкладываются в науку, но мы делаем то же самое. За последние пять лет в нашей стране значительные средства были выделены на закупку для институтов и вузов современного оборудования, на программу образования. Конечно, всегда хочется большего. Сейчас кризис, и всем приходится ужиматься, но это другой вопрос. Мы говорим о наметившейся в стране тенденции стратегической поддержки науки и образования. Кстати, в западных странах примерно такие же сред-ства дополнительно к государственным в развитие высоких технологий вкладывает частный бизнес. В России пока нет традиции и культуры инвестировать средства в научную сферу.

 

РГ: Руководители страны заявляют, что у нас один путь - инновационная экономика. Однако ученые сетуют, что у российского бизнеса нет спроса на инновации. Как его создать?

 

Ковальчук: Все в значительной мере в руках государства. На первом этапе нужен стабильный государственный заказ на высокотехнологическую продукцию. Наше государство назвало четыре национальных проекта и выделило на них значительные средства. В каждом из этих проектов изначально заложен платежеспособный спрос на инновации. К примеру, на освещение в ЖКХ страна расходует более десяти процентов от общего количества вырабатываемой энергии. И тем не менее у нас по-прежнему горят допотопные лампы накаливания, хотя ни в одной развитой стране их давно нет. В этой революционной замене осветительных приборов мы отстали.

 

Сейчас во всем мире начался переход на экономичное и эффективное освещение на основе светодиодов. В России есть хорошие научные разработки мирового уровня, появились фирмы, которые начали выпускать такую осветительную технику. Но, чтобы это стало масштабным высокотехнологическим проектом, необходимо ввести новые стандарты на освещение. Что называется - светодиоды в каждый дом.

 

Очевиден еще один приоритет проекта ЖКХ - чистая питьевая вода. И здесь, так же, как в случае со светодиодами, государство должно сказать свое слово, сформулировав, например, новые требования к качеству воды. Сразу же появится платежеспособный спрос на инновационные разработки.

 

Государство должно своими решениями способствовать появлению и росту национальных высокотехнологических компаний. Создавая рынок и внутренний спрос на высокие технологии, мы станем интересны любому зарубежному партнеру, а это создаcт условия для нашего масштабного участия в глобальных мировых рынках наукоемкой продукции.

 

Прямая речь

Почему они возвращаются

 

Наталья Груздева, кандидат биологических наук:

 

- Два года я изучала геном человека в Корнеллском университете США, куда ехала по контракту после защиты диссертации в Институте биологии гена РАН. Узнав о крупном проекте в "Курчатовском институте", практически не раздумывала. Почти сразу решила возвращаться. В Америке моя тематика была жестко ограничена - только геном. Шаг в сторону - категорически недопустим. А здесь совсем иная ситуация. Во-первых, оборудование не хуже, чем в лучших западных университетах. Но это не главное. В центре под одной крышей собран целый спектр наук, а значит, помимо изучения генома я могу заняться, скажем, нейрофизиологией, стволовыми клетками. То есть работать на стыке разных наук, где чаще всего сегодня и совершаются прорывные открытия. Например, мы изучаем гены, связанные с болезнью Альцгеймера, но ведь это напрямую связано с науками о мозге.

 

Более того, в центре собраны приборы для самых разных научных направлений, чего не было в американском университете, где все "заточено" под геном. Широкий арсенал приборов открывает для ученого новые возможности.

 

Что касается зарплаты, то, конечно, в Америке денег было больше, но и расходы там несоизмеримо выше - налоги, плата за квартиру. Если брать сухой остаток, то здесь материально как минимум не хуже.

 

Алексей Марченков, профессор Университета штата Джорджия:

 

- Я оставил свою лабораторию в США и думаю совсем скоро окончательно переключиться на работу здесь. Знакомые удивляются - зачем? Ведь американский профессор - это предел мечтаний многих ученых. Но там в своей тематике я достиг потолка, выработал "золотую жилу". Можно, конечно, и дальше вести исследования, получать результаты, но перспектив для прорывов не видно. Казалось бы, можно переключиться на другие, более масштабные проекты, но в США это очень сложно, особенно в последние годы. Государство следит, чтобы ими занимались граждане страны.

 

А в "Курчатовском институте" привлек именно такой масштабный проект по созданию гибридных систем на стыке нано- и биотехнологий. Это направление совсем новое, но уже ясно - за ним будущее. И, думаю, многие ученые, будь они на моем месте, отозвались бы на приглашение руководства института возглавить перспективное направление. Конечно, в деньгах я сильно потерял, но здесь сейчас открывается возможность заниматься реализацией идей, создавая фирмы для их коммерциализации. И еще мне очень нравится мой коллектив, где средний возраст 28 лет. У ребят горят глаза, они безумно талантливы. Работать с такими - большая удача.

Источник: «Российская газета», Юрий Медведев