| НЕМНОГО ОБО ВСЕМ, ИЛИ ВСЕ О НЕМНОГОМ |
Нанотехнологии и устойчивое развитие
Заседание научного семинара
«Устойчивое развитие и образование»
Как показал российский опыт, нанотехнологии для своего развития нуждаются в мегаденьгах и в мегаспециалистах. Самые крупные ученые, самые выдающиеся экспериментаторы, самые авторитетные государственные деятели и изворотливые финансисты являются героями театра боевых действий в области нанотехнологий. Современное общество по-разному относится к нанобуму. Кто-то с восхищением, считая нанотехнологии реализацией вечной мечты алхимиков о богатстве и долголетии, кто-то с возмущением, используя хлесткое словосочетание – нанопомешательство, или с тревогой, предвидя нанокатастрофу в результате вмешательства в тонкие структуры материального мира, или с убеждением, что это банальная возможность получить дополнительный доступ к бюджетным деньгам, а кто-то уверен, что в основе нанотехнологий лежит пустая наукообразная риторика и, вообще, что это наука в минус девятой степени. Руководители семинара «Устойчивое развитие и образование», который регулярно проходит в Институте химии и проблем устойчивого развития Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева, член-корреспондент РАН Г.А.Ягодин и член-корреспондент РАН Н.П.Тарасова решили посвятить очередное заседание семинара актуальным проблемам нанотехнологий и пригласили в качестве основного докладчика президента Российского нанотехнологического общества, декана факультета наук о материалах, заведующего кафедрой неорганической химии химфака МГУ им. М.В.Ломоносова, заведующего лабораторией химической синергетики Института общей и неорганической химии РАН, академика Юрия Дмитриевича Третьякова. Представляя докладчика, Н.П.Тарасова отметила в качестве особой заслуги Юрия Дмитриевича создание им в 1991 г. нового подразделения Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова – факультета наук о материалах. Профессор РХТУ Г.А.Ягодин, бывший тогда министром образования СССР, горячо поддержал создание нового факультета на базе химического, физического и механико-математического факультетов МГУ, уверенный в том, что «на стыке» различных наук должны появиться новые технологии и новые научные разработки. Опыт академика Третьякова, возглавившего факультет новых материалов, показал, что использование множества идей и подходов, присущих различным наукам, не приводит к их неупорядоченной смеси, а напротив – рождает качественно новое знание. Им разработаны оригинальные процессы криохимической технологии, позволяющие получать нанодисперсные материалы с высокой активностью, химической и гранулометрической однородностью; выполнены фундаментальные исследования по термодинамике и кинетике твердофазных реакций и превращений с целью создания новых функциональных материалов. |
Свой доклад академик Третьяков озаглавил следующим образом: «Нанотехнологии – благо, блеф или грядущая катастрофа?» Эти три взаимоисключающие оценки отражают основные отношения к нанотехнологиям в современном обществе. «Слова с частицей “нано” чрезвычайно популярны в наши дни, – сказал докладчик, – их часто используют там, где надо и не надо, далеко не всегда понимая, о чем идет речь». Это часто приводит к многочисленным спекуляциям, когда поверхностные авторы рассказывают о том, каким ужасным или прекрасным станет наше будущее благодаря нанотехнологиям.
Что же такое нанотехнологии, о которых так много, так пространно рассуждают и ученые, и политики, и домохозяйки? По словам академика Третьякова, «нанотехнология – это совокупность процессов, позволяющих создавать материалы, устройства и технические системы, функционирование которых определяется в первую очередь наноструктурой. А наноматериалы – это продукты нанотехнологий, важнейшие функциональные свойства которых определяются наноуровнем их структуры (1–100 нм)». Таким образом, нанотехнология относится к той части науки и инженерного искусства, которая занимается атомарным и молекулярным строением веществ. Любые материалы или устройства, размеры которых попадают в данный диапазон, получают приставку «нано». Многие известные материалы, уменьшенные до нанопропорций, приобретают дополнительные свойства. Например, пластики могут проводить электричество, а твердые тела – самопроизвольно становиться жидкостями при комнатной температуре.
 |
Выступление академика Ю.Д.Третьякова с докладом «Нанотехнологии – благо, блеф или грядущая катастрофа?» |
Академик подчеркнул, что нанообъекты существовали всегда, человечество уже многие тысячелетия успешно живет среди наночастиц и благополучно пользуется нанодисперсными системами. Действительно, еще в XII в. венецианские стеклодувы широко применяли незначительные количества желтого золота, чтобы окрасить стекло в ярко-рубиновый цвет. Сегодня мы знаем, что частицы мелкодисперсного золота имеют красную окраску. Другое дело, что у человечества не было возможности контролировать вещество в пределах столь малых величин. Это сегодня в распоряжении ученых появились принципиально новые методы диагностики наноразмерных объектов: современная электронная, туннельная и атомно-силовая микроскопия, оптические эмиссионные спектрометры, анализаторы поверхности, рамановские спектрометры, так называемые «чистые комнаты», другие инженерные приемы, позволяющие контролировать характеристики нанообъектов. Cамо понятие нанонаука появилось тогда, когда появилось новое, сложное оборудование. И без этого, порой чрезвычайно дорогого оборудования нанонаука не может существовать, как не может существовать человек без воды, пищи и воздуха.
Благодаря появлению принципиально новой приборной базы стало возможным создание новых технологий, которые все активнее будут находить применение для устойчивого развития медицины, энергетики, транспорта, решения вопросов безопасности, экологии, информации и других сфер нашей жизни.
Нанотехнологии – это окно в мир, в котором существует совершенно иное качество жизни. Другое дело, что порой это «иное качество жизни» может нести с собой не только положительные результаты, но и результаты разрушительные, губительные и для человека, и для всей биосферы.
Первыми «национальную нанотехнологическую инициативу» объявили Соединенные Штаты Америки: в 2000 г. при президенте США был создан специальный комитет, координирующий работы по нанотехнологиям в 12 крупнейших отраслях промышленности и вооруженных силах. Почти сразу же с подобной инициативой выступили Япония, Китай и страны Европы. Везде исследования в области нанотехнологий получили государственный приоритет и щедрое финансирование. В Японии на базе министерств образования, культуры, спорта, науки и технологии создана нанотехнологическая исследовательская сеть. В Китае – Китайский Нанотехнологический центр, который объединяет фактически все университеты и лаборатории, занимающиеся исследованиями в области нанотехнологий. В Европе нанотехнологические исследования и разработки проводятся более чем в 50 лабораториях, финансируемых как по национальным, так и по международным программам.
 |
Развитие нанотехнологий в различных странах мира (стрелки показывают изменение положения страны по уровню и активности развития нанотехнологий за период с 2005 по 2007 гг.) |
Российским ответом было учреждение федеральным законом в июле 2007 г. государственной корпорации «Роснанотех». Она встала в один ряд с такими госкорпорациями, как «Газпром», «Роснефть», банк ВТБ, «Банк развития – ВЭБ», Фонд поддержки реформы ЖКХ, «Олимпстрой», на плечи которых должно лечь выполнение стратегических целей страны. В руках такого монстра, как «Роснанотех», будут сосредоточены колоссальные денежные средства, которые потом, может быть, конвертируются в сами технологии, а может быть, и нет. При таком подходе нанотехнологии рискуют быть опороченными, еще не успев появиться в нашей жизни в виде товаров и услуг качественно нового уровня. Вполне возможно, что нанонауку, в конце концов, придется переквалифицировать в «продажную девку империализма», как это в свое время случилось в нашей стране с кибернетикой.
Тем не менее, само слово «нано», пропиаренное на международном уровне, уже приносит доход. В Интернете, в магазинах и даже на рынках с легкостью можно встретить разного рода продукцию: краски, цемент, носки, пищевые добавки, косметику, – изготовленную, по заверениям производителя, «с использованием нанотехнологий».
Сегодня многие задаются вопросом: «Есть ли перспективы у необычного симбиоза науки и бюрократии?» Академик Третьяков постарался быть политически корректным и рассказал о возможных успешных последствиях развития нанотехнологий.
Действительно, на юные плечи нанотехнологии можно взвалить многие «взрослые» проблемы устойчивого развития: создание новых экологически чистых источников энергии, обеспечение потребностей в чистой воде и воздухе, максимальное увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства, доступность информационных технологий повсюду, продвижение в освоении космического пространства и, возможно, самое главное, улучшение здоровья и увеличение продолжительности жизни человека. Ведь на протяжении всей истории химической науки ученые мечтали о создании «эликсира долголетия», о решении проблемы вечной молодости и вечного здоровья. «Сегодня, – сказал Ю.Д.Третьяков, – использование наноструктур в медицине позволяет вплотную приблизиться к решению этой проблемы и предложить совершенно новые подходы к лечению самых сложных, самых безнадежных заболеваний. Уже есть очень интересные предложения по локальному воздействию на пораженные раковые клетки, когда с помощью магнитной наночастицы, используя магнитное поле, можно доставить нужный препарат к заданной точке, не задевая и не повреждая здоровые ткани. Вместе с тем, идея требует самой внимательной проработки, ведь в нанотехнологиях мы имеем дело с высокодисперсным материалом. А даже из опыта повседневной химии хорошо известно, что такой материал может быть опасен».
С негативным воздействием высокодисперсных материалов люди сталкивались задолго до того, как впервые услышали про нанотехнологии. В качестве примера можно привести заболевание, встречающееся среди работников типографий, которое называют «цинковой лихорадкой» и которое обусловлено контактом с высокодисперсными материалами. Таким образом, нановещества могут не только лечить, но и калечить. Правда, то же самое можно сказать о любом неквалифицированном вмешательстве и в организм человека, и в «организм биосферы» в целом. Имея дело с наноструктурами, мы вступаем в зону качественно иных рисков, а потому здесь особое значение приобретают вопросы грамотной сертификации и просчета всех возможных последствий.
«Пока мы серьезно отстаем в области нанотехнологий», – заявил Третьяков и привел слова руководителя «Роспатента» Б.Симонова, сказанные в марте 2008 г.: «На сегодняшний день у нас нет ни одного нанопатента, хотя в мире их зарегистрировано уже около 10 000, и 2000 имеют правовую охрану на территории Российской Федерации». Грустная информация.
Догоним ли мы лидеров нанотехнологий, зависит не столько от объемов денежных вливаний в созданную госкорпорацию, сколько от умения этими деньгами эффективно распорядиться. Важным вопросом остаются критерии оценки и отбора для финансирования именно тех разработок, которые будут способны приносить прибыль, пусть даже и не в ближайшем будущем. Решение этого вопроса в большей степени зависит от чиновников и высших руководителей корпорации, а не от ученых.
В обсуждении доклада академика Третьякова приняли участие ректор РХТУ, профессор В.А.Колесников, академик П.Д.Саркисов, соруководители семинара «Устойчивое развитие и образование» член-корреспондент Г.А.Ягодин и член-корреспондент Н.П.Тарасова.
На семинаре, как всегда, присутствовали студенты Института химии и проблем устойчивого развития, а также студенты кафедры нанотехнологии и наноматериалов, которая была организована в РХТУ им. Д.И.Менделеева в 2003 г. Эта первая в России кафедра химико-технологического профиля, занимающаяся подготовкой специалистов в области наноматериалов и нанотехнологий, была организована по инициативе члена-корреспондента РАН, профессора РХТУ Е.В.Юртова, который и возглавляет ее в настоящее время.
Обращаясь к студентам, Третьяков заметил, что именно на их плечи ляжет основная часть проблем, связанных с развитием нанонауки и нанотехнологии, которые, по утверждению академика, являются «областью научной деятельности молодых». При этом он привел пример Национального института материаловедения в Японии, где период полуобновления состава сотрудников составляет 15 лет.
Академик Третьяков рассказал об опыте проведения двух интернет-олимпиад по нанотехнологиям и показал прекрасные, юные лица участников и победителей этого интеллектуального состязания. В последней олимпиаде приняло участие 2300 человек из 15 стран и 165 городов. Средний возраст «наноолимпийцев» 19,5 лет, среди них много школьников и студентов, это «новое поколение», которое выбирает не «пепси», а научный поиск.
Студенты-менделеевцы слушали академика, затаив дыхание, в надежде, что начинания нашего государства в области развития нанотехнологий не исчерпаются созданием госкорпорации и освоением бюджетных средств, что нынешняя научная молодежь увидит «небо в алмазах», созданных по российским нанотехнологиям, а отечественная наука получит от такой инициативы мегатолчок к решению проблем устойчивого развития нашей планеты.