Колонка полупостороннего

Макро- и нанопроекты: желаемое и реальность

.

Олег Фиговский, академик Европейской академии наук, академик РААСН, академик РИА

Переход к инновационному развитию, а правильнее, переход к шестому технологическому укладу является необходимым для России, о чём постоянно напоминает президент Медведев. Для осуществления такого перехода принимают различные меры, из которых следует остановиться на двух: центр исследований и разработок в Сколково и проект привлечения зарубежных учёных – лидеров в своих областях науки и технологии для руководства работами исследовательских коллективов в университетах России.

• Как пишет Евгений Смирнов, заместитель председателя Экспертного Совета по проблемам инновационной политики при Совете Федерации, проект создания центра исследований и разработок в Сколково является политическим проектом. Размытость его исходных содержательных установок предполагает существование не одного, но целого ряда неравноценных по эффективности концептуальных решений, удовлетворяющих исходной заявленной задаче – созданию в России анклава с благоприятной инновационной средой и новыми образцами жизни в его рамках.

В этой схеме главным действующим лицом является инновационная компания, которая помещается в созданный для неё «инкубатор», благодаря чему инновационный продукт или предприятие выводятся на рынок. Фактически же мы получаем в суперсовременной упаковке обычный технопарк с элитным жилым комплексом, ориентированный на экспорт, так как внутренний рынок мало восприимчив к инновациям.

• Поскольку речь идет об уникальном объекте с большим сроком строительства и значительными капиталовложениями, необходимо, чтобы он решал принципиально новые для страны задачи, которые не решаются другими объектами инновационной инфраструктуры. Но уже сейчас видно, что будущий центр по своим функциям почти аналогичен существующим объектам и «генетически» не содержит соразмерного заявленным амбициям потенциала прорыва. Инновации, тем более технологические, не могут быть самоцелью.

Представляется, что поставленную Президентом РФ политическую задачу при создании Центра исследований и разработок (ЦИР) в Сколково можно решить значительно эффективнее, если перейти от рассмотренной выше схемы «естественного выращивания инноваций» к схеме «формирования потребностей в инновациях».

• Создание соразмерного проблеме экспертно-управленческого ядра в наших условиях низкой пассионарности и слабой способности активной части общества к самоорганизации и сотрудничеству, системной коррупции и клиентелизма власти, отсутствия института независимой экспертизы является, пожалуй, более грандиозным для страны вызовом, чем строительство самого суперсовременного «города Солнца».

Но в реальности само Сколково пока не определилось, идёт фокусирование узкого круга проблем. В своём интервью Сергей Белоусов, основатель и генеральный директор компании Parallels – один из первых российских предпринимателей, согласившийся участвовать в Сколковском проекте отмечает, что есть пять конкурирующих отраслей, которые отстаивают там свои интересы. Одна область – это наука о материалах, например, разработка станков, которые режут металл, лазером. Это большая область, ее кто-то лоббирует. Другая область – это софт и интернет, ее лоббируем в том числе мы. Третья область – это аутсорсинг. Четвертая – биотехнологии. Пятая область – нано. Это структура, у которой есть огромный бюджет, больше, чем у Сколкова, и она тоже пытается свои интересы как-то отстаивать. Областей много, и из-за этого нет четкого понимания, какие компании вовлечены в диалог, а какие нет. А, еще есть ученые, которые тоже пытаются тоже свои интересы лоббировать. Они говорят, а мы, давайте, в Сколково будет заниматься фундаментальной наукой.

Сергей Белоусов

• Из сказанного выше видно, что соразмерное проблеме экспертно-управленческое ядро пока не создано. И это также отмечает в своём интервью Сергей Белоусов: –

«… фокус на направлениях нужен. Иначе бюджетов не хватит. Предположим, частный капитал туда придет, но даже если мультипликатор будет три, четыре или пять, то все равно итоговая сумма окажется маленькой при условии, что финансировать будут все.

Любые научные исследования о материалах- это многолетние проекты над которыми трудятся огромные коллективы. Биотехнологии – это как игра в рулетку. Инвестиционная привлекательность достигается на очень больших суммах, а на маленьких суммах можно очень сильно выиграть, а можно очень проиграть. В софте и интернете из 100 отобранных и профинансированных проектов 50 успешны, в биотехнологии из 100 такиж же проинвестированных проектов – успешны пять. Но они настолько успешны, что окупают все остальные и приносят большую прибыль».

• А больше всего в Сколковском проекте Сергея Белоусова «смущают три вещи.

• Во-первых, вот эта вся концентрация вокруг места площадью 26 гектаров сейчас под названием Сколково, может выродиться в торговлю льготами… Люди начнут открывать в Сколкове псевдо офисы, и торговать ими, крупные компании начнут открывать там липовые представительства. Скажем, мы откроем офис, посадим 10 человек, которые будут там ничего не делать, но зато получим льготы. Еще раз хочу подчеркнуть, Кремниевая долина – по площади больше Москвы в 10 раз. Мне кажется, делать все нужно в Москве или вокруг нее.

• Второй момент – непонятно, кто конкретно этим занимается. Раньше было очевидно – Сурков и Вексельберг. Сейчас там появляются еще и другие люди, которые тоже хотят встроиться в проект. То есть получается, какое-то рассеивание ответственности. И все время появляются какие-то новые люди, которые приходят и говорят – давайте сотрудничать по Сколково.

• А третья проблема – не совсем ясно, чем именно займется Сколково».

Так что на данном этапе говорить об эффективности этого проекта не приходится. Пока более целесообразным кажется развитие таких научно-инвестиционных центров как Дубна, Новосибирск, Томск. И нельзя всё упорно концентрировать в Москве и её окрестностях.

• Другой проект – новая грантовая программа Минобра по привлечению в российские вузы ведущих специалистов. Программа Министерства образования и науки (МОН) рассчитана на три года – с 2010 по 2012-й. На этот срок из бюджета выделено 12 миллиардов рублей, которые буду распределены на 80 грантов. Для того чтобы получить грант, огромный даже по западным стандартам и позволяющий поддержать очень масштабный проект, ученый должен договориться с вузом и подать совместную заявку до 26 июля 2010 года (официально программа стартовала 25 июня того же года). В случае победы ученый должен будет проводить в выбранном вузе не менее четырех месяцев в году. Рассматривать поданные заявки (описание собственно проекта исследования должно занимать около 20 страниц) будут эксперты, а окончательное решение утверждать – члены совета по грантам, состав которого был утвержден в апреле 2010 года. Возглавляет совет министр образования и науки Андрей Фурсенко. Но если грантовый совет существует уже давно, то составы экспертных советов по различным специальностям до сих пор неизвестны.

Когда я пишу эти заметки срок подачи истёк и подано более 500 заявок, из коих большинство – от университетов Москвы и Петербурга. А мне казалось, что эта программа могла бы дать толчок развитию современной науки в регионах России. Увы, этого, вероятно, не случится.

Сергей Гуриев

• Из интервью Сергея Гуриева, ректора Российской экономической школы, становится ясно, что состав Совета по грантам был предложен лично Андреем Фурсенко. Министр выбрал туда людей, в репутации которых он не сомневается и у которых нет явного конфликта интересов. Хотя и декларируется, что иностранные эксперты будут участвовать в оценке работ, это практически нереально. Да и процедура оценки заявок окончательно не утверждена. Собственно отбором экспертов будет заниматься оператор, который будет отбирать экспертов и проводить экспертизу. Какая компания этим займется, будет решено по итогам конкурса.

Это будут консалтинговые компании, которые будут заниматься перепиской с экспертами и всеми остальными формальностями. Но процедуру экспертизы будет утверждать Совет по грантам. На мой взгляд это весьма коррупционная схема, где вся экспертиза возложена на консалтинговые компании. Я являюсь экспертом программ Европейского Союза и программ поддержки технологических проектов в Израиле – это дело никогда не перепоручалось каким-то компаниям вне решающей организации. Из-за нехватки времени и Министерство, и члены Совета очень рискуют, в первую очередь, своей репутацией. Но такие программы необходимы, и их обязательно нужно делать, потому что мы обязательно должны создать прецедент. Россия должна дать ясный сигнал, что она хочет приглашать к себе ведущих ученых со всего мира.

• Когда лес рубят, то щепки летят. Вот такой щепкой оказался и Политехнический музей в Москве. Как пишет в своей статье Александр Пересвет:

«Сегодня сообщили, что министр культуры Авдеев уволил директора Политехнического музея Григоряна. Резкая перемена в отношении министра – ещё в начале мая он представлял Григоряна к ордену – произошла после того, как последний вступил в конфликт с самим Чубайсом. Конфликт же произошёл из-за несовместимости во взглядах на будущее между руководством музея и руководством фонда развития музея, учреждённым РОСНАНО.

.

Планы фонда состоят в том, чтобы построить новое здание музея в ближнем Подмосковье, а нынешний корпус на Лубянской площади употребить… ну, сами знаете, на что можно употребить такой особнячок».

Мне представляется, что музей хотят переместить в Сколково, где его уже не будут посещать московские школьники, как прежде, а будут проводиться фуршеты для гостей «кремниевой долины».

Оставим на время российские проблемы и перейдём к последним разработкам и исследованиям в мире.

• Проблема токсичности наночастиц является весьма актуальной, ибо в настоящее время у исследователей имеется лишь ограниченный массив экспериментальных данных о токсичности доступных к практическому применению наночастиц, а также возникают сложности при непосредственном соотнесении токсичности определенных наночастиц и свойствами материала, из которого их получают. Энрико Бурелло (Enrico Burello) и Эндрю Ворт (Andrew Worth) поставили перед собой задачу создать теоретическую прогностическую модель, способную заполнить этот пробел. Ими была продемонстрирована возможность более рационального подхода к оценке свойств наночастиц, а также организации взаимодействия между создателями новых наноматериалов и токсикологами. Новая модель позволяет предсказывать строение внешних электронных уровней, присущих наночастице определенного строения и соотносить их с окислительно-восстановительными потенциалами процессов, которые либо могут удалять антиоксиданты из живых клеток, либо способствовать образованию реакционноспособных кислородсодержащих частиц , как, например, пероксид водорода, или супероксид-ионы (O2-).

При перекрывании этих значений появляется возможность того, что наночастицы могут «перехватить» электроны, участвующие в клеточных процессах и подвергнуть клетку окислительному стрессу – либо за счет удаления из нее антиоксидантов, либо за счет образования ROS. Кен Дональдсон (Ken Donaldson), специалист по токсикологии наноматериалов из Университета Эдинбурга высоко оценивает работу Бурелло и Ворта, говоря о ней, как о первой попытке определения количественных соотношений структура/свойства наночастиц. Дональдсон добавляет, что любая модель, позволяющая осуществлять группировку материалов по определенным свойствам может оказаться весьма полезным руководством для организации безопасной работы как исследователей, так и потребителей с наночастицами.

• Работами Михаила Иоеловича (Израиль) показана высокая эффективность использования наноцеллюлозы как усиливающего компонента полимерных композиций различного назначения. Им была показана целесообразность использования небольших добавок наноцеллюлозы в биоразлагаемые композиционные материалы, которые планирует производить американская компания Nanotech Industries, Inc.

• Специалисты Брукхэвенской национальной лаборатории (США) сумели более чем в десять раз увеличить интенсивность фотолюминесценции квантовой точки, соединив её с наночастицей. Учёные экспериментировали с квантовыми точками, построенными на основе селенида кадмия и сульфида цинка, и золотыми наночастицами. Соединение этих двух компонентов проводилось по недавно разработанной в лаборатории методике с помощью двухцепочечной ДНК. Один из авторов работы, Мирча Котлет (Mircea Cotlet), говорит, что сформированные ими нанокластеры можно использовать при создании солнечных элементов, светодиодов, дисплеев, биологических датчиков.

• Американские учёные предложили использовать для очистки сточных вод космические технологии, лежащие в основе работы реактивных двигателей. На станциях очистки сточных вод различные виды бактерий преобразуют твёрдые и жидкие отходы в газы, часть которых способствует глобальному потеплению. Инженеры Стэнфордского университета Крейг Кридл и Брайан Кантуэлл разрабатывают новый процесс, который приведёт к увеличению производства парниковых газов — закиси азота и метана, чтобы их, в свою очередь, можно было использовать для выработки электроэнергии. Г-н Кридл — специалист в области очистки сточных вод, а г-н Кантуэлл — профессор аэронавтики и астронавтики, который провёл последние пять лет за конструированием ракетных двигателей, работающих на закиси азота. Прежде всего необходимо вырастить правильный вид бактерий. Для этого помимо прочего нужно ограничить доступ кислорода.

Очистные станции поступают ровным счётом наоборот, накачивая воздух в сточные воды, чтобы помочь определённым бактериям в превращении азотных отходов в безвредный газ. Аэрация — дорогостоящий и энергоёмкий процесс (больше половины операционных расходов станции!), и в схеме, предложенной стэнфордцами, она не нужна. Новые станции очистки могли бы производить в два–три раза больше метана. В результате объект не будет зависеть от внешних источников энергии и экономить (не забудем об отказе от аэрации). Но ведь закись азота — мощный парниковый газ, который в 300 с лишним раз хуже, чем двуокись углерода! Вот и не надо его выбрасывать в атмосферу. Отдайте его Брайану Кантуэллу, который до сих пор ломал голову, где взять дешёвый источник топлива для своего двигателя. Закись азота распадается на чистый азот и кислород (грубо говоря, всего лишь обогащённый кислородом воздух), высвобождая энергию, достаточную для того, чтобы иметь в камере сгорания почти 2 000 К и разогнать газ до скорости 1 500 м/с.

• Американские физики приблизились к разгадке тайны сверхпроводимости – одного из самого многообещающего свойства некоторых веществ. Это открытие может революционным образом изменить современную систему энергетики – если учёные смогут создать сверхпроводники, работающие при температуре, близкой к комнатной. На протяжении последних двадцати лет учёные пытались выяснить, почему явление сверхпроводимости возникает лишь при температурах чуть выше абсолютного нуля. Было зафиксировано состояние так называемой псевдощели – диапазон температур, при котором сверхпроводники теряют свои свойства.

При этом в веществе на молекулярном уровне происходят какие-то изменения, но до последнего времени все попытки установить характер этих явлений были неудачными. Физики, работающие на Министерство энергетики США, возможно, нашли решение загадки. Экспериментируя со сверхпроводниками из оксида меди, учёные заметили изменения в поведении электронов, которые происходят только при прохождении псевдощелевого состояния. В частности, было отмечено, с какой лёгкостью электроны могут перепрыгивать из атомов меди и кислорода на иглу туннельного сканирующего микроскопа. Обнаружение такого явного нарушения симметрии имеет большое значение – в истории науки масса прецедентов, когда подобная асимметрия в корне меняла привычные представления об окружающем мире. К примеру, открытие асимметрий в жидких кристаллах позволило разработать способ управлять ими, благодаря чему были созданы широко распространённые сегодня жидкокристаллические экраны.

Специалисты рассчитывают, что обнаружение асимметрии кристаллической решётки в фазе псевдощели будет иметь не менее важное значение. Сегодня для получения свойств сверхпроводимости требуются сложные системы охлаждения, что делает невозможным широкое применение сверхпроводников. Создание веществ, способных сохранять свойство сверхпроводимости без охлаждения до очень низких температур, будет иметь поистине революционное значение для технологий будущего. Использование таких материалов кардинально повысит эффективность энергораспределительных сетей и сделает энергетику завтрашнего дня значительно экономичней. Из сверхпроводников можно будет построить магниты высочайшей мощности, способные с лёгкостью поднимать любые грузы.

Известно, что всем сверхпроводникам присущ так называемый эффект Мейснера, заключающийся в том, что если поместить магнит над сверхпроводником, то этот магнит будет висеть в воздухе. Дело в том, что сверхпроводник непроницаем для магнитного поля, и он как бы выталкивает его, искажая силовые линии магнита. К тому же магнит создаёт в сверхпроводнике своё «зеркальное отражение» и отталкивается от него. Благодаря эффекту Мейснера и высокотемпературным сверхпроводникам в будущем получат самое широкое распространение скоростные бесконтактные транспортные средства.

Будем надеяться, что такие прорывные исследования появятся и при реализации масштабных проектов России, о которых говорилось вначале.

Prof. Oleg L. Figovsky, частное сообщение