ЗАРОЖДЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

СОЗДАНИЕ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ США ПО НАНОТЕХНОЛОГИИ

В.П. ЗОЛОТУХИН

Ученые считают, что по своим последствиям развитие нанотехнологии можно будет сравнить с новой технологической революцией. Перемены, которые нанотехнология принесет миру, по масштабу возможно будут приравнены к освоению атомной энергии и изобретению компьютеров. Это неудивительно, если учесть, что нанотехнология сво­ими корнями уходит в такие фундаментальные науки как химия, физика, математика, биология. Развитие нанотехнологии коснется разных сторон общества: науки, техники, экономики, социальной и военной сфер, экологии.

Нанотехнологии привлекают к себе внимание во всем мире. Во многих странах, в частности в США, Китае и Японии, быстрыми темпами развиваются соответствующие программы.

О значении развития нанотехнологии для нашей страны говорил в послании Феде­ральному Собранию от 26 апреля 2007 г. Президент России В.В. Путин. В 2007 г. в Рос­сии вступил в силу федеральный закон "О российской корпорации нанотехнологии". Го­сударственная корпорация "Роснанотех" с капиталом 130 млрд. руб. содействует реали­зации государственной политики в сфере нанотехнологии, развитию инновационной инфраструктуры, реализации проектов создания перспективных нанотехнологии и на-ноиндустрии. Фундаментальные, поисковые исследования и разработку нанотехнологии ведут более 150 российских научных организаций.

Впервые идея, послужившая импульсом к становлению нанотехнологии, прозвучала в выступлении в 1959 г. американского физика Р. Фейнмана, в 1965 г. получившего Но­белевскую премию. Ученый высказал мысль, что в будущем станет возможно, опери­руя атомами и молекулами на нанометрическом уровне (1 нанометр представляет собой 1 миллиардную часть метра), создавать новые материалы, технологии и приборы¹. Фейнман описал микроробота, который сможет проникать через сосуд в сердце и вы­полнять там операцию по исправлению клапана.

В 1967 г. биохимик и писатель-фантаст А. Азимов выдвинул идею "мокрой техноло­гии" - использования для лечения людей живых механизмов, существующих в природе, собирая их из нуклеиновых кислот и ферментов.

Термин "нанотехнология" широко распространился в мире после выхода в 1986 г. книги физика Э. Дрекслера "Машины творения"². Дрекслер назвал свои предложения по конструированию отдельных молекул, обладающих заданными свойствами, "молеку­лярной нанотехнологией".

Золотухин Владимир Петрович - доктор исторических наук, профессор, главный научный сотрудник Института США и Канады РАН.

¹ The Nanotechnology Initiative: Leading to the Next Industrial Revolution. A Report by the Interageney Work­
ing Group on Nano science, Engineering and Technology. Committee on Technology. National Science and Tech­
nology Council. Washington (D.C.), February 2000, p. 15 (далее - Report).

² Drexler E. Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. New York, 1986.

Появление в 80-е годы XX в. новых инструментов в оптике и вычислительной техни­ке давали основания для надежды на успех нанотехнологии. Постепенно расширялся круг заинтересованных специалистов и организаций. В вузах стали читать лекции по на­нотехнологии. Среди университетов, которые стали заниматься проблемой нанотехно­логии, были Корнельский, Принстонский, Иельский, Стэнфордский, Раис, Джонса Хоп-кинса. В 1987 г. в Пало Альто (Калифорния) был создан институт "Институт нанотехно-логического предвидения"³, который проводит активную работу по распространению информации о предмете своих исследований и является ближайшим партнером органи­зованного в 1991 г. в Пало Альто "Института молекулярной промышленности"⁴.

Деловые круги США также постепенно утверждались в сфере нанотехнологии. Сре­ди них такие как Ай-Би-Эм, Доу Кемикал, Майкрософт, Хьюлет-Паккард и другие фирмы. С годами росло число семинаров, симпозиумов, конференций по вопросам на­нотехнологии, но не хватало координации работ в масштабе США, активного государ­ственного участия в развитии нанотехнологии⁵.

9 октября 1996 г. было принято решение о награждении Нобелевской премией по хи­мии двух американских ученых из университета Раис, г. Хьюстон - Р. Смалли и Р. Керла и англичанина сэра Г. Крото (из университета Сассекса в г. Брайтон). В официальном сообщении Нобелевского комитета сообщалось, что премия присуждена за открытие фуллеронов. Так называется новая, неизвестная ранее молекула водорода. Она была названа по имени американского архитектора Б. Фуллера, построившего павильон, имевший форму шара, на всемирной выставке в г. Монреале в 1967 г.

Смалли, Керл и Крото в 1985 г. в Хьюстоне провели эксперимент по получению фул­леронов лабораторным путем. Вскоре после награждения Нобелевской премией, Смал­ли добился в своем университете создания Центра по нанотехнологии. Открытие троих ученых было подтверждением верности прогноза Фейнмана.

В ноябре 1996 г. ответственные представители ряда ведомств США организовали группу по координации работы по нанотехнологии на федеральном уровне. В сентябре 1998 г. на ее основе была создана Межведомственная группа по нанотехнологии⁶ при Национальном совете по науке и технологии, подчиняющемуся правительственному Управлению научной и технологической политики США. Это означало, что проблема­ми развития нантохнелогии в США занялись на правительственном уровне.

Рабочая группа подготовила документы, обосновывающие разработку плана, преду­сматривающего придание федеральной программе по нанотехнологии престижного статуса Национальной инициативы. В августе 1999 г. проект плана Национальной ини­циативы по нанотехнологии (НИН) был завершен, а затем рассмотрен и одобрен прези­дентским советом консультантов по науке и технологии и Управлением научной и тех­нической политики США⁷.

План был подробно изложен в докладе, который был в декабре 1999 г. направлен на рассмотрение президента США У. Клинтона⁸. В докладе говорилось о необходимости увеличения финансовой поддержки работ по нанотехнологии: это принесет значитель­ные экономические и социальные выгоды, например, в таких сферах, как электроника, в информационных технологиях, новые материалы для машиностроения, обороны, кос­мических проектов, в решении проблем экологического и медицинского характера. По словам авторов, эти открытия и нововведения положат начало новой промышленной революции, а федеральная поддержка нанотехнологии будет способствовать конкурен­тоспособности американской продукции на мировых рынках.

³ Foresight Nanotech Institute.

⁴ The Institute of Molecural Manufacture.

⁵ Foresight. Nanotech Initiative. - www.foresaight:gnt.org.; Report, p. 58, 70.

⁶ Interagency Working Group on Nanotechnology.

⁷ Small Wonders, Endless Frontiers. A Review of the National Nanotechnology Initiative. National Academy of
Sciences. Washington (D.C.), 2002. p.l 1.

⁸ Report, p. 96.

В докладе подчеркивалось, что разработка и развитие нанотехнологических проек­тов, учитывая в особенности их междисциплинарный характер, потребуют от федераль­ного правительства долгосрочного финансирования. Отмечалось также, что период от фундаментального открытия до того этапа, когда инвестиции значительно больше, чем в начале, а экономическая отдача является уже более определенной, обычно составляет 10-15 лет. Предприниматели зачастую боятся инвестировать в рискованный исследова­тельский проект, когда потребуется много лет, пока дело дойдет до получения прибыли. В докладе говорилось, что, поскольку пока еще нет крупных промышленных рынков для продукции нанотехнологии, финансирование программы из федерального бюджета является особенно важным. Промышленность своими силами не сможет финансиро­вать критически важные запросы долгосрочных исследований и разработок и создать необходимую инфраструктуру, соответствующую потенциалу нанотехнологии.

Инвестиции в исследования в области нанотехнологии до настоящего времени разви­вались в открытой конкуренции с проектами различных других дисциплин. Это являет­ся одной из причин того, что исследования в сфере нанотехнологии в США фрагментар­ны и дублируются. Важно разработать стратегический план исследований, разработок и практического использования. Скоординированные в национальном масштабе усилия сфокусируют ресурсы на стимулирование сотрудничества, помогут устранить нежела­тельное дублирование, привлекут внимание молодежи, поддержат фундаментальную науку. Правительство должно способствовать расширению государственных и универ­ситетских лабораторий, помочь в создании рабочей силы, необходимой для промыш­ленности, основанной на нанотехнологии и для будущих исследовательских институтов, поощрять междисциплинарные объединения, обеспечивать распространение необходи­мой информации, помогать мелкому бизнесу осваивать преимущества нанотехнологии. В докладе был предложен план увеличения ассигнований на нанотехнологии в 2001 до 495 млн. долл.

Расходы шли на: фундаментальные исследования; получение безопасных и обладаю­щих способностью к самостоятельному восстановлению материалов из углеводородов и керамики и полимеров; наноэлектронику, оптоэлектронику, магнитные материалы, на-нометрические структуры для миниатюрных транзисторов и запоминающих устройств; совершенствование космической техники, здравоохранения и улучшение окружающей среды с помощью нанотехнологии; наноэнергетику; разработку бионаноинструментов; создание экологически безопасного транспорта; наноэлектронику; разработку нанотех­нологии в сфере национальной безопасности.

Авторы доклада подчеркивали важность кооперации между исследовательскими учреждениями в использовании оборудования и создания национального исследователь­ского центра по нанотехнологиям.

Выделенные на нанотехнологии средства распределялись между Национальным на­учным фондом (217 млн. долл.), министерством обороны (НО млн. долл.), министер­ством энергетики (94 млн. долл.), Национальным институтом здоровья (32 млн. долл.). Свою часть средств получили: Национальная ассоциация по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА), министерство торговли, Национальный институт стандартов и технологии. Часть ассигнований на нанотехнологию шла по программам других учре­ждений, например, министерства юстиции, министерства транспорта, министерства фи­нансов, Агентства по охране окружающей среды.

Клинтон в бюджетном послании конгрессу на 2001 финансовый год заявил о созда­нии новой федеральной программы по нанотехнологии. Клинтон назвал эту программу важнейшим приоритетом и запросил ассигнования у Конгресса, добавив к их общей сум­ме 2 млн. долл. Ассигнования, таким образом, составили 497 млн. долл. Конгресс утвер­дил их, планы развития нанотехнологии получили поддержку обеих главных партий США - республиканцев и демократов⁹.

⁹ Small Wonders, Endless Frontiers, p. 12-13. 140