Анализ инновационных нанотехнологических проектов развитых стран с целью применения опыта их реализации в России

Работа из раздела: «Международные отношения и мировая экономика»

Вступление

Научно-техническое и экономическое развитие современного общества во многом определяется технологиями, называемыми критическими и лежащими в основе достижения наиболее приоритетных и стратегически важных целей государств и международных сообществ. В основе стратегических целей государства лежат национальные интересы, которые сводятся к решению задач, направленных на достижение ключевых целей: экономического лидерства на мировых рынках, улучшение качественных характеристик производимых товаров, стимулирование инвестиционной деятельности, предотвращение экономической или военной уязвимости страны в случае, если конкуренты займут лидирующую позицию в отрасли.

Научно-технический прогресс, признанный во всем мире в качестве важнейшего фактора экономического развития, все чаще связывается с понятием инновационной деятельности. Это, по мнению большинства экспертов, единственный процесс, объединяющий науку, технику, экономику, предпринимательство и управление. Он состоит в получении новшеств и простирается от зарождения идеи до ее коммерческой реализации, охватывая, таким образом, весь комплекс отношений: производства, обмена, потребления.

Инновационные нанотехнологии оказываются исключительно важным аспектом в контексте достижения данных целей, т.к. они могут применяться к широкому спектру задач гражданского и военного характера и являются перспективной областью исследований. Нанотехнологии имеют большое значение для развития общества как с точки зрения науки, так и экономики. Влияние нанотехнологий на общество проявится во внедрении, распространении и использовании их в разнообразных технологических процессах, в широком спектре продукции. Возникновение нанотехнологий и их интеграция в известные и применяемые технологические процессы требует понимания того, как эта инновационная деятельность связана с уже существующей экономической структурой.

Именно поэтому развитые страны, активно разрабатывают инновационные технологии и методики экономического стимулирования инновационных процессов внутри государства. Изучение опыта развитых стран в этой области, может существенно увеличить эффективность проведения подобных процессов в Российской Федерации.

Актуальность работы определяется, необходимостью анализа опыта зарубежных стран в создании эффективной системы развития и поддержки инновационных нанотехнологических научных проектов.

Цель работы:

Провести анализ инновационных нанотехнологических проектов развитых стран, с целью применения опыта их реализации в России.

Задачи:

1. Провести аналитический обзор существующих инновационных нанотехнологических проектов развитых стран.

2. Изучить и провести реферирование зарубежных публикаций по теме выпускной квалификационной работы

3. Изучить их структуру и опыт реализации.

4. Проанализировать собранные данные с целью возможности применения опыта реализации данных проектов и программ в России.

Основные определения

Представлен обзор основных терминов и определений в сфере инноваций, который приведены в трактовке отечественных источников (нормативно-правовых и методологических документов, научной литературы) и «Руководства Осло» (Proposed Guidelines for Collecting and Interpreting Technological Innovation Data: Oslo Manual. Paris: OECD, Eurostat, 1997). «Руковдство Осло» является действующим методологическим документом, подготовленным Организцией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) совместно с Евростатом и содержащим рекомендации в области статистики инноваций, которые признаны в качестве международных статистических стандартов инновационной деятельности.

Инновация - результат инновационной деятельности, получивший воплощение в виде нового продукта, услуги, технологии или новой организационно-экономической формы, обладающей явными качественными преимуществами при использовании в проектировании, производстве, сбыте, потреблении и утилизации продуктов, обеспечивающей доминирующую, по сравнению с предшествующим продуктом или организационно-экономической формой, экономическую или общественную выгоду.

Инновация - сложная и диверсифицированная деятельность со многими взаимодействующими компонентами. Определение состава инновации затруднено тем, что большинство продуктов и, конечно , процессов, их создающих, являются сложными системами. Инновации определяют изменения в отношении свойств и характеристик эффективности продукта в целом и изменения в компонентах продукта, которые повышающего эффективность, включая характер услуг, которые он обеспечивает. Инновации находятся в сердцевине экономического прогресса.

Минимальное условие для учёта в качестве инновации состоит в том, что продукт или процесс должен быть новым (или значительно усовершенствованным) для фирмы (он не обязательно должен быть новым для всего мира. (по данным «Руководства Осло»)

Типы инноваций - условно инновации можно разделить на два основных типа:

· ТПП (Технологические продуктовые и процессные)

· Нетехнологические

ТПП инновация - инновация, которая считается осуществлённой, если она внедрена на рынке (продуктовая) или использована в процессе производства (процессная). ТПП инновации появляются в результате сочетания научной, технологической, организационной, финансовой, коммерческой деятельности.

Под нанотехнологиями подразумевается следующее:

· - знание и управление процессами, как правило, в масштабе 1 нм, но не исключающее масштаб менее 100 нм, в одном или более измерениях, когда ввод в действие размерного эффекта (явления) приводит к возможности новых применений

· - использование свойств объектов и материалов в нанометровом масштабе, которые отличаются от свойств свободных атомов или молекул, а также от от объемных свойств вещества, состоящего из этих атомов или молекул, для создания более совершенных материалов, приборов, систем, реализующих эти свойства.

(Международная организация по стандартам)

Для того, чтобы квалифицировать изделие как нанотехнологическое по крайней мере один из его размеров должен быть в диапазоне от 1 до 100нм и этот размер должен быть существен для функций квалифицируемого изделия.

(Патентное ведомство США)

Нанотехнологии - это понимание и управление материей в масштабе примерно от 1 до 100 нанометров, где проявляются уникальные явления, позволяющие использовать новые свойства. Нанотехнологии включают в себя наномасштабные науки и технологии измерения, моделирования и манипулирования материей в рамках этого масштаба.

(Дополнение NNI к бюджету США 2011)

Нетехнологические инновации - инновации, представляющие собой организационные и управленческие инновации.

Инновационный процесс -- это процесс последовательного превращения идеи в товар, проходящий этапы фундаментальных и прикладных исследований, конструкторских разработок, маркетинга, производства и сбыта.

Нанотехноломгия -- междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Кластер (в экономике) -- сконцентрированная на некоторой территории группа взаимосвязанных компаний: поставщиков оборудования, комплектующих и специализированных услуг; инфраструктуры; научно-исследовательских институтов; ВУЗов и других организаций, взаимодополняющих друг друга и усиливающих конкурентные преимущества отдельных компаний и кластера в целом. Примером кластера является Силиконовая долина в США.

Бизнес-инкубатор -- это организация, решающая задачи, ограниченные проблемами поддержки малых, вновь созданных предприятий и начинающих предпринимателей, которые хотят, но не имеют возможности начать свое дело, связанные с оказанием им помощи в создании жизнеспособных коммерчески выгодных продуктов и эффективных производств на базе их идей

Глава 1 Европейский Союз

1.1 Общий анализ текущего состояния дел ЕС в нанотехнологической отрасли

Методология анализа

Анализ осуществляется посредством сравнения 5 категорий, сгруппированным по 2-м основным тематикам - Входящие (затрачиваемые данные и ресурсы) и Продуктивные (результат, полученный от использования затрачиваемых ресурсов, технологий, труда).

Ниже приведены 5 категорий, разделённых на 2 основные тематики.

Входящие:

* Инновационные основы, которые измеряют структурные условия, необходимые для инновационного потенциала;

* Уровень исследований, показатель который измеряется инвестициями в область разработки товаров и технологий, а также фундаментальных исследований.

* Инновации и предпринимательство, которые измеряют усилия, направленные на успешное развитие перспективных инновационных проектов на уровне предприятий.

Продуктивные:

* Применение, которые измеряют производительность, в выраженную трудовой и предпринимательской деятельностях в инновационных секторах;
* Интеллектуальная собственность, которые измеряют достигнутые результаты с точки зрения успешного создания новых технологий и регистрации патентов.

В рисунках 1-5 приведены сравнительные данные по странам для каждой категории.

Рисунок 1 Инновационные основы

Рисунок 2 Уровень исследований

Рисунок 3 Инновации и предпринимательство

Рисунок 4 Внедрение

Рисунок 5 Интеллектуальная собственность

Из чего следует, что страны в целом имеют сопоставимые показатели в каждой из категорий. Однако есть некоторые примечательные особенности. Германия, Италия и Люксембург имеют показатели хуже по «инновационным основам», Швейцария - по «уровню исследований», а Исландия - по «применению», чем по другим категориям. Эстония, Латвия и Португалия имеют большие показатели в «инновациях и предпринимательстве», а Чехии и Ирландии в «применении», чем в других категориях. Существуют некоторые свидетельства того, что страны с равномерным распределением показателей производительности по каждому из ключевых аспектов имеют в целом большие показатели, чем страны с неравномерным. Низкие показатели Германии по «инновационным основам» могут оказывать сдерживающий эффект общего темпа развития инновационных процессов в стране.

Выводы, основанные на анализе этих 5 категорий, позволяют идентифицировать слабые места.

Основываясь на имеющихся в открытом доступе данных о Суммарном Показателе Инновационного Развития(SII), приведённом для каждой страны ЕС и показатели среднего(годового) прироста SII , а также по описанной выше методологии можно условно разделить все страны ЕС на 4 основных категории:

Ведущие страны: Швейцария, Финляндия, Швеция, Дания и Германия.

Страны со средними показателями: Франция, Люксембург, Ирландия, Великобритания, Нидерланды, Бельгия, Австрия, Норвегия, Италия и Исландия.

Наверстывающие: Словения, Венгрия, Португалия, Чехия, Литва, Латвия, Греция, Кипр и Мальта.

Страны с низкими показателями: Эстония, Испания, Болгария, Польша, Словакия, Румыния и Турция. Данные на риснке 6 поясняют данные выводы.

Рисунок 6 Группы стран ЕС

Примечание: эллипсы на рисунке идентифицируют четыре главных группировки страны: верх = ведущие страны, середина = средние показатели, нижние правые = наверстывающие, и нижняя левая часть = теряющие позиции

Используя метод линейной экстраполяции текущих характеристик и темпов роста, можно прийти к выводу, что только Венгрия, Словения и Италия могут прийти к уровню ЕС-27 в среднем через 20 лет. Для других стран этот процесс займет еще больше времени, для некоторых даже более, чем 50 лет. НТИМИ «Инновационные процессы в развитых странах» (аналитический обзор), 2010г.

1.2 Общий обзор инновационной политика Евросоюза

В контексте рассмотрения политики, направленной на развитие и ускорение инновационных процессов, уместно указать способы проведения подобного рода инициативы. В частности, существуют косвенные и прямые методы стимулирования.

В основе методов развития инновационной политики, декларируемых Евросоюзом, лежат следующие принципы:

1) Создание единой антимонопольной политики;

2) Выполнение европейской программы подготовки научных кадров для работы в сфере нанотехнологий;

3) Система ускоренных амортизационных отчислений;

4) Льготное налогообложение НИОКР;

5) Поощрение малого и среднего наукоёмкого бизнеса;

6) Создание Европейского объединения по экономическим интересам (ЕОЭИ)

Области выбирает Комиссия ЕС на основе решений, следующих из Лиссабонской стратегии инновационного НТР НТИМИ «Инновационные процессы в развитых странах» (аналитический обзор), 2010г.. В частности, на данный момент выполняется Седьмая рамочная программа ЕС, финансирование которой увеличилось в 3 раза по сравнению с Шестой рамочной программой. Из чего мы можем говорить о явной положительной динамике развития данной инициативы.

1.3 Проекты и инновационная политика стран Евросоюза

Основываясь на поставленных задачах и на выводах из пункта 1.2 данной работы, наиболее рациональным будет рассмотрение текущих проектов наиболее развитых в инновационной сфере стран Евросоюза.

1.3.1 Швеция

Инновационная политика

Специалисты Шведского управления инновационных систем (VINNOVA)представили в правительство документ под названием «Национальная стратегия в области нанотехнологий». В нём отражены основные задачи и направления деятельности органов государственной власти. В качестве первоочерёдной цели рассматривается создание национального института, который будет выступать в качестве контролирующего и координирующего органа власти и заинтересованных субъектов в области нанотехнологий. В него должны войти представители правительства, органов государственной власти, шведских компаний, работающих в сфере НИОКР.

В основе стратегии данного документа лежат шесть глав. В них последовательно раскрываются следующие вопросы:

· Понятие нанотехнологий, описание возможностей при их использовании и риски, связанные с этим.

· Международное сотрудничество в области формирования направлений развития нанотехнологий и участие Швеции в этой работе.

· Прикладное значение нанотехнологий при формировании государственной инновационной политики.

· Оценка шведской национальной нанотехнологической системы с точки зрения международного сотрудничества.

Однако, одной из главных задач при составлении данного документа была разработка списка предложений правительству для принятия первоочерёдных мер в рамках национальной политики развития нанотехнологий.

В контексте успехов Швеции в деятельности развития инновационных процессов в экономике предложения специалистов VINNOVA к правительству могут иметь потенциальную практическую пользу для России в качестве образцов для разработки аналогичных инициатив. Далее перечислены основные тезисы предложений.

· Формирование единого государственного органа, ответственного за практическое применение и коммерческую реализацию нанотехнологий, а также способствование научной деятельности в этой области.

· Расширение и координация международного сотрудничества в области нанотехнологий.

· Создание на государственном уровне системы оценки рисков, возникающих при использовании нанотехнологий.

· Определение приоритетных направлений финансирования исследований в области нанотехнологий. Координация работы шведских компаний и органов государственной власти в рамках этих направлений.

· Создание предпосылок для научно-технического развития путём привлечения нанотехнологий в другие приоритетные области научных исследований.

· Совершенствование системы образования и подготовки кадров на государственном уровне.

· Формирование в обществе понимания важности нанотехнологий для дальнейшего развития экономики государства и достижения им критических целей.

С позиции проведённой оценки, каждый из этих предлагаемых тезисов является актуальным в условиях нынешней ситуации на международном рынке. Безусловно, особенно рациональным является создание единого государственного органа исполнительной власти, ответственного за практическое применение и коммерческую реализацию нанотехнологий, а также способствование научной деятельности в этой области. Подобная государственная структура потенциально в состоянии упростить и ускорить в Швеции реализацию остальных планов в рамках перечисленных предложений.

Так же необходимо отметить определение приоритетных направлений финансирования исследований в области нанотехнологий и координацию работы шведских компаний и органов государственной власти в рамках этих направлений, что существенно позволит увеличить эффективность вложения средств в производство на уже имеющейся научной базе, а также будет способствовать государственной целевой подготовке кадров для работы по приоритетным направлениям в государственных и частных организациях, что является стратегически важным аспектом для инновационных научно-технологических процессов.

На данный момент приоритетным направлением в инновационном развитии Швеции на государственном уровне выбраны наноэлектроника, нанооптика, материалы на основе нанотехнологий и наномедицина. Эти два направления в настоящее время являются наиболее быстроразвивающимися по средним показателям ЕС, что конечно же будет способствовать развитию научно-технологического сотрудничества с членами Европейского союза. Из этого можно заключить, что подобная система централизации инновационных процессов, стратегии которой основываются на текущей ситуации и коммерческой выгоде, является крайне эффективной и будет в дальнейшем способствовать ускорению развития инновационных процессов среди стран-участников ЕС.

Следует также отметить, что расширение и координация международного сотрудничества Швеции в области нанотехнологий будут направлены в первую очередь на страны Евросоюза. В частности, на данный момент возможность бесплатного получения образования в Швеции студентами не из Европейского Союза отменена. Подобная стратегия также выбрана и другими лидирующими (в области науки) государствами-членами Европейского Союза.В данном контексте будет уместно привести пример крупного нанотехнологического проекта Швеции.

Hybrane ®

В октябре 2010 года VINNOVA инвестировала около 4 миллионов евро в проект по производству сверхразветвлённых полимеров на основе дендримеров - гибренов ( Hybrane ®). Одной из основных функциональных возможностей Hybrane ® является его интерфейсные свойства, которые могут быть использованы в различных областях применения некоторых из которых описаны ниже.

· В моющих средствах Hybrane ® взаимодействует с гидрофобными веществами или твердыми веществами (грязь), как поверхностно-активное вещество.

· Hybrane ® может выступать в качестве эмульгатора или деэмульгатора при использовании его с буровыми растворами.

· В производстве клеев, покрытий и красок, т.к. Hybrane ® способен проявлять адгезионные свойства

· В качестве ингибитора в нефтедобывающей промышленности.

На данный момент гибрен производится шведской компанией «Polymer Factory» совместно с голландской компанией «DSM NeoResins+». На продукцию данного совместного предприятия, в силу широкой области применения, уже поступили заказы из США.

По оценкам экспертов, VINNOVA нановещества на основе сверхразветвлённых полимеров, являются перспективными проектами, которые помогут Швеции укрепить свои позиции на рынке нанотехнологических веществ и материалов.

1.3.2 Финляндия

В Финляндии было проведено исследование роли организаций различного типа в становлении и развитии нанотехнологий в стране. С этой целью были выбраны небольшие технологические фирмы и научные академические институты, осуществляющие деятельность в сфере нанотехнологий, а также известные крупные промышленные компании. Анализировалась связь развития исследований в области нанотехнологий с технологической и промышленной специализацией Финляндии. А также определялись типы компаний и отрасли экономики Финляндии, где преимущественно изучаются и внедряются нанотехнологии.

Анализ развития нанотехнологий в Финляндии проводился на базе количественных данных по патентованию Европейского патентного ведомства. В качестве метода оценки был выбран эмпирический подход, основанный на расчете и сопоставлении индексов 'установленного технологического преимущества' (revealed technological advantage) в различных классах патентования. Индекс технологического преимущества рассчитывался по следующей формуле:

RTA_ij= (P_ij/P_i)/(P_wj/P_w)

где Р - число патентных заявок,

i - группа компании

j - технологический класс

w - число патентов в мире или в Финляндии

В расчетах использовалось общее число патентов, касающихся нанотехнологий, выданных в мире и в Финляндии, с одной стороны, и число патентов, полученных небольшими финскими компаниями, академическими институтами, крупными промышленными холдингами, с другой. Полученные расчетные данные представлены в Таблице 1.Для сравнения приводятся цифры для небольших компаний, работающих в такой актуальной сфере, как биотехнологии.

Таблица 1 Индекс технологического преимущества (RTA) НТИМИ «Нанотехнологии в Финляндии» (аналитическая статья), 2010

		Структуры Финляндии, работающие с нанотехнологиями
	Финляндия отн. мира	Небольшие компании отн. Финляндии	Академические институты отн. Финляндии	Небольшие биокомпании отн. Финляндии
	n=24019	n=167	n=262	n=255
Электротехника	1.53	0.21	0.28	0.15
Приборостроение	0.68	2.81	3.02	2.45
Химия и фармацевтика	0.42	2.08	2.89	5.54
Технологии производства	1.49	2.01	1.34	0.62
Машиностроение	0.93	0.15	0.12	0.07
Товары народного потребления и гражданское строительство	1.10	0.08	0.22	0.06

Анализ индексов технологического преимущества позволяет определить приоритетные направления развития нанотехнологий и технологические отрасли, где они найдут применение. Финляндия, по данным таблицы, на мировой арене специализируются на электротехнике, аппаратуры связи, товарах народного потребления, гражданском строительстве, что является наиболее коммерчески востребованной областью нанотехнологий на сегодняшний день. Высокие показатели индекса технологического преимущества небольших компаний и академических институтов в области создания и модернизации оборудования определяются прежде всего тем, что наибольшие успехи, связанные с разработкой и применением нанотехнологий, в настоящее время достигнуты в приборостроении а также отчётливо проработанной системой поддержки малых предприятий, работающих в сфере нанотехнологий, на государственном уровне.

Для оценки места и роли в развитии нанотехнологий больших холдинговых компаний, с одной стороны, и небольших фирм и академических институтов, с другой, были проанализированы количественные данные по патентованию в одном и том же классе по квалификации изобретений.

Таблица 2 Заявки на патенты в одном и том же классе по классификации изобретений (по Международной патентной классификации)

Класс технологий	Патенты нанокомпаний	Общее число патентов Финляндии	Патенты крупных компаний
Электротехника	13	31	Fortrum (4) ASM Microchemistry (2) Licentia (2) Metso Paper (2) Nokia (2)
Приборостроение	48	193	Thermo Fisher Scientific (27) Wallac (18) Metso (13) VTT (12) Vaisala (7)
Химия и фармацевтика	35	121	Orion (12) Valio (5) Kemira (4) Licentia (4)
Технологии производства	66	464	Metso (183) Kemira (19) Partek (16) UPM-Kymmene (12) M-real (11)
Машиностроение	4	30	Metso (8) M-real (2) Wallac (2)
Товары народного потребления и гражданское строительство	1	3	U-H Rakennus (1)
Общее	167	842

Из данных, приведенных в таблице, следует, что наибольшее число патентных заявок, касающихся нанотехнологий, подано в трех классах изобретений - приборостроении, технологиях производства в химии и фармацевтики. Именно к этим категориям относятся заявки, поданные как небольшими фирмами, академическими институтами, так и крупными промышленными компаниями. Последние представляют собой крупные многонациональные многопрофильные диверсифицированные структуры, играющие ключевые роли в экономическом развитии Финляндии. Это свидетельствует о том, что развитие нанотехнологий в Финляндии потенциально связано с наиболее значимыми финскими компаниями.

Таким образом, в Финляндии исследования в области нанотехнологий диверсифицированы и проводятся в различных технологических и направлениях. Связь научно-исследовательских работ в специализированных направлениях нанотехнологий с инновационной деятельностью в целом открывает возможности для широкого распространения и внедрения достижений нанотехнологий, их практической реализации. Анализ данных по патентованию позволяет сделать следующие выводы о роли организационных структур различного типа в развитии исследований в области нанотехнологий в Финляндии. Во-первых, работы в небольших компаниях более разнообразны по сравнению с аналогичными структурами, работающими в области биотехнологий. В то же время профили деятельности академических институтов и небольших фирм очень близки. Более того, направления развития нанотехнологий в Финляндии достаточно тесно связаны с технологическими достижениями страны, наиболее активно развивающимися отраслями производства. Во-вторых, наряду с разносторонностью деятельности как небольших компаний, академических институтов, так и крупных промышленных фирм, направления (тенденции) инновационной деятельности очень близки. И крупные компании, по всей видимости, смогут оказать помощь в практической реализации и коммерциализации достижений в нанотехнологиях и способствовать их внедрению в производство. Таким образом будет достигнута высокая степень внутренней интеграции экономики в области нанотехнологий, что приведёт к увеличению эффективности осуществляемых в этой области работ. Данный вывод позволяет предположить укрепление позиций Финляндии в области нанотехнологий на мировом рынке, данный вывод подтверждается данными, отображёнными на рис.6 (пункт 1.2 данной работы). Что позволяет рассматривать Финляндию, как перспективного партнёра России по реализации международных проектов в сфере нанотехнологий.

В частности в ноябре 2010 года РосНано вёл переговоры с организацией ФинНано о возможном совместном финансировании нантоехнологических проектов. В контексте этого события, будет уместным обратить внимание на один из крупных проектов ФинНано, проводящийся в рамках национальной программы 2007-2012 годов по производству новых продуктов коммерческого применения на основе биомассы, речь идёт о проекте подготовки технологии по производству промышленно-важных органических химических веществ из древесной биомассы, бюджет которого составляет 920 тысяч евро. Общая цель этого проекта заключается в разработке экономического процесса для производства товара химических веществ из смешанных компонентов лесной биомассы (верхушек деревьев, веток, пней от хвойных и лиственных пород) и вторичных волокон в готовую продукцию. В сути данного процесса лежит гидролиз. Метод основан на смешивании этанола и воды с растворенным оксидом серы при умеренных температурах (130 - 150 є С) для производства целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина моносахаров из лиственных или хвойных пород. Микробиологические ферменты будут концентрироваться на органических веществах, которые впоследствии могут быть использованы в качестве носителей органического топлива, такого как бутанол, изопропанол и этанол.

1.3.3 Германия

Важнейшими задачами для Германии в сложившейся международной политико-экономической ситуации являются эффективная коммерциализация и применение нанотехнологий для производства национальной промышленностью конкурентоспособной продукции. По показателям подачи заявок на патенты и затрат на исследования и развитие ФРГ [1] занимает третье место в мире, уступая лишь США и Японии. Однако межстрановая конкуренция в этой области обостряется, прежде всего, со стороны Южной Кореи, Китая и Тайваня, которые располагают значительными финансовыми ресурсами, поступающими в сектор нанотехнологических разработок со стороны государства и частных инвесторов. Так, в сфере научных публикаций по проблематике нанотехнологий Германия в последнее время оттеснена Китаем с третьего на четвертое место.

Германия располагает значительным потенциалом в сфере нанотехнологий (см. Таблицу 3), в том числе более чем 1.200 субъектами этого вида деятельности, включая крупные, средние и малые предприятия, институциональные исследовательские учреждения, сети взаимодействия и профессиональные центры (как финансовые, так и консалтинговые). Высокое качество фундаментальной науки и эффективная инфраструктура исследований и развития по-прежнему обеспечивают стране хорошие исходные позиции для коммерциализации нанотехнологических разработок. Вместе с тем, нередки случаи, когда продукция, созданная на базе нанотехнологических НИОКР, выводится на рынок за рубежом раньше, чем в Германии.

Таблица 3 Потенциал Германии в сфере нанотехнологий

Сегмент рынка	Объем мирового рынка	Перспектива (объем/год)
Нановещества и нанопокрытия
Нановещества (весь рынок)	1 млрд. $/2006	4 млрд. $/2011
Нановещества для энергетического, каталитического и структур	365 млн. $/2007	1,3млрд. $/2012
ного применения
Нановещества для электронного, магнитного и оптоэлектронного	522 млн. $/2007	1,1 млрд. $/2012
Применения
Нановещества для биомедицинского, фармацевтического и косме	205 млн. $/2007	684 млн. $/2012
тического применения
Вещества, основанные на Sol-Gel	1 млрд. $/2006	1,4 млн. $/2011
Углеродные нанолампы (углеродные нанотрубки)	79 млн. $/2007 181 млн. $/2006	807 млн. $/2011 1,9 млрд. $/2010
Одноструктурные нанотрубки (CNT)	78 млн. $/2006	5 млрд. $/2012
Многоструктурные нанотрубки (CNT)	290 млн. $/2006	650 млн. $/2010
Фуллерены типа С60	3 млн. $/2005	60 млн. $/ 2010
CNT -- композиты	43 млн. $/2006	451 млн. $/2006
Металлические нанопорошки (серебро и т. д.)	89 млн. $/2005	770 млн.$/2010
Керамические нанопорошки (рынок США)	220 млн.$/2006	580 млн. $/2011
Нановолокна (без CNT)	48 млн. $/2007	176 млн. $/2012
Цеолиты	2,5 млрд. $/2007	2,9 млрд. $/2010
Quantum Dots	4 млн. $/2005 25 млн. $/2008	38 млн. $/2010 700 млн. $/2013
Аэрогели	62 млн. $/ 2006	950 млн. $/ 2011
Электропроводящие полимерные композиты	1,4 млрд. $/2007	1,9 млрд.$/ 2013
Электропроводящие полимеры	146 млн. $/2007	361 млн. $/ 2013
Дендримеры (синтетические полимеры)	12 млн. $ /2005	42 млн. $ /2010
Нановещества для наноэлектроники	246 млн. $/2005	1,1 млрд. $/2010
Биомаркеры	5,6 млрд. $/2007	12,8 млрд. $/2012
Твердые покрытия из углерода или керамики	530 млн.$/ 2007	1 млрд. $/ 2012

К недостаткам при коммерциализации относятся, прежде всего, барьеры для малых и средних предприятий при применении ими нанотехнологических разработок, в том числе по причине дефицита информации о нанотехнологическом инновационном потенциале. Кроме того, эта категория предприятий зачастую сталкивается с нехваткой финансовых ресурсов для затратного с точки зрения инвестиций маркетинга своей продукции.

В целях улучшения рамочных условий для коммерциализации нанотехнологических разработок Федеральное правительство Германии в 2006 году приняло программу «Нано-инициатива -- план действий 2010».

Одной из мер стратегии правительства предусматривалось укрепление взаимодействия между наукой, экономикой, образованием, исследованиями и государством с тем, чтобы стимулировать получение синергетического эффекта. Тогда впервые была разработана национальная межведомственная стратегия в этой области. В качестве ее центральных моментов были названы более тесное взаимодействие науки и производства, в том числе на межнациональном уровне, поддержка инновационного среднего предпринимательства, ускорение распространения новых технологических знаний и увеличение инвестиций в человеческий капитал. На основе инновационного альянса Федерального министерства образования и исследований с германской промышленностью началось освоение новых высокотехнологичных областей. В том числе, в сфере создания полимерных элементов для солнечных батарей и световых диодов, литиево-ионных батарей для электромобилей или молекулярной передачи изображения при диагностицировании.

На основе подпрограммы «Внедрение нано в производство» был сделан существенный шаг для более эффективного использования потенциала нанотехнологических процессов и высокотехнологичного оборудования, которые должны позволить создавать принципиально новые конкурентоспособные товары.

Путем инициирования исследовательских проектов по изучению возможных рисков, обусловленных наночастицами (проект-кластер «NanoCare»), обеспечено существенное продвижение в плане ответственного использования нанотехнологий. Кроме того, эта проблематика интегрирована в специализированную программу Федерального министерства образования и науки Германии. Информация о ней в рамках соответствующей кампании «NanoTruck», а также публичная дискуссия о шансах и рисках, связанных с нанотехнологиями, стала предметом обсуждения всех имеющих отношение к этому заинтересованных лиц.

До настоящего времени не существует четких индикаторов и величин, позволяющих оценить экономическое значение нанотехнологий для Германии. Примерно 700 компаний, из которых порядка 600 относятся к категории малых и средних предприятий, занимаются на различных этапах создания добавленной стоимости вопросами развития и маркетинга на- нотехнологической продукции, разработки нанотехнологических процессов, создавая тем самым основу для коммерциализации нанотехнологий в стране. Одной из главных целей составления данного плана, подготовленного в июне этого года Министерство образования ФРГ, является представление научно обоснованного взгляда на германские компании, занятые в этой сфере, в том числе на их возможности в плане сбыта продукции, создания рабочих мест, доли нанотехнологий в производственных процессах, включая перспективы расширения за счет этого ассортимента товаров.

Кроме того, доклад иллюстрирует цепочки создания добавленной стоимости в различных областях применения нанотехнологий, дает оценку их потенциала для соответствующих сегментов рынка, а также анализирует социально-экономические рамочные условия коммерциализации нанотехнологий в Германии.

Исходя из публикуемых статистических данных (например, оборот и численность занятых), нельзя сделать вывод о действительном экономическом значении коммерциализации нанотехнологий, по- скольку в работе лишь немногих фирм возможен их определенный учет. Наряду с компаниями, основным направлением деятельности которых являются нанотехнологии, главным образом малых предприятий (здесь допустимо предположение об их практически 100 %-ной доле), имеется множество предприятий, применяющих нанотехнологии, скорее, в качестве побочных видов деятельности.

Тем не менее, последняя категория представляет собой существенный сегмент конкурентоспособных компаний, в коммерческой деятельности которых нельзя не учитывать нанотехнологическую составляющую.

Исходя из этого, в качестве методологической основы для получения необходимых данных было выбрано письменное анкетирование нанотехнологических предприятий, целью которого было выявление самооценок таких компаний с точки зрения объемов и направлений их работы в этой области.

Для составления плана использовались данные 860 германских предприятий, полученные в значительной степени на базе созданного Федеральным министерством образования и исследований Германии Интернет-атласа «Нанотехнологии»

Для получения максимально полной картины к анкетированию привлекались и иные компании, которые, исходя из «Каталога содействия развитию высоких технологий» Министерства, также работают в сфере нанотехнологий.

В отношении этой категории речь не идет исключительно о нанотехнологических предприятиях, а, в том числе, частично и о компаниях, являющихся производственными звеньями и выпускающих компоненты и системы, без которых невозможно завершение цепочки создания добавленной стоимости. При этом, исходя из специализации таких фирм, их нельзя причислить, к нанотехнологическим.

Опрос дал следующие результаты: 290 фирм (33,7 %) ответили на вопросы. При этом 53 предприятия сообщили, что проблематикой нанотехнологий активно не занимаются. Таким образом, только 237 компаний были учтены в исследованиях. Банк данных www.nano-map.de показывает, вместе с тем, что по состоянию на ноябрь 2009 года в Германии числилось около 740 нанотехнологических компаний. То есть квота полученных ответов составляет порядка 32 %. Для расширения круга в дополнение к этому были использованы базы данных «Creditreform» (содержит информацию о 1,3 млн. германских компаний). Это позволило выявить еще 626 предприятий, фирменный профиль которых отвечает требованиям отнесения к категории «нанотехнологические».

Для анализа рамочных условий коммерциализации нанотехнологий были запрошены мнения германских экспертов в этой области. Ими в докладе[7] освещены соответствующие аспекты стандартизации и нормирования, квалификационные потребности, ситуация на рынке капиталов с точки зрения привлечения венчурных средств для инвестирования в сферу нанотехнологий, а также вопросы исследований рисков, их менеджмента и взаимосвязей при возможном появлении у наноматериалов экологически токсичных свойств. Субъекты нано в Германии наряду с институциональными и университетскими учреждениями представлены крупными, средними и малыми предприятиями, а также сетевыми структурами, например, союзами и ассоциациями, финансовыми институтами, которые в пределах цепочки создания добавленной стоимости имеют определенные функции. С региональной точки зрения, наибольшим количеством таких субъектов располагает федеральная земля Северный Рейн-Вестфалия, за которой следуют Бавария, Баден-Вюртемберг, Гессен и Саксония.

Исследовательский ландшафт нано -- это примерно 190 естественнонаучных институтов с технической специализацией, а также, прежде всего, четыре крупнейших для Германии институциональных исследовательских сообщества: Фраунгофера, Макса Планка, Гельмгольца и Лейбница.

Примерно половину всех нанопредприятий следует, что абсолютно естественно, отнести к перерабатывающим отраслям промышленности, где доминируют производство медицинской техники, измерительной аппаратуры и оптики. Значительная часть нанокомпаний -- порядка 40 % -- занята в сфере услуг, а это означает, что большая доля оборота таких фирм генерируется не сбытом нанопродуктов, а сопутствующими им услугами: консультационными, сервисными, исследовательскими. Следовательно, получает свое подтверждение того, нанотехнологии, скорее, носитель ноу-хау на ранних этапах создания добавленной стоимости, а не самостоятельные отрасли перерабатывающей промышленности.

Примерно в 70 % случаев нанотехнологические предприятия создавались в Германии после 1985 года, что связано, в том числе, с началом выделения средств содействия на такие проекты со стороны Федерального министерства образования и науки. Некоторый спад активности отмечался в 2002 году. Он был обусловлен кризисом на финансовых рынках, повлекшим за собой ухудшение кондиций финансирования.

Приведенная в приложении Таблица 3 показывает видение германскими экспертами дальнейшего развития нанотехнологий, потенциала нанооптимизированных материалов и процессов, в том числе в стоимостном выражении, а также приоритетов в этой сфере для Германии.

Но основе проведённого анализа относительно ситуации в сфере нанотехнологий в Германии, можно сделать выводы о перспективных программах развития инновационной сферы нанотехнологий в России. В частности следует обратить внимание на стратегии правительства направленные на укрепление взаимодействия между наукой, экономикой, образованием, исследованиями и государством с тем, чтобы стимулировать получение синергетического эффекта. Такая стратегия должна быть национальной и межведомственной. В качестве ее центральных моментов должны быть выбраны более тесное взаимодействие науки и производства, в том числе на межнациональном уровне, поддержка инновационного среднего предпринимательства, ускорение распространения новых технологических знаний и увеличение инвестиций в человеческий капитал. Также следует организовать инновационный альянс Федерального министерства образования, а также научных учреждений с российской промышленностью с целью освоения новых высокотехнологичных областей.

В ходе проведённой работы в форме анализа политики и проектов развитых стран Евросоюза в области инновационных процессов, а в частности нанотехнологий, были получены следующие выводы.

В основе методов развития инновационной политики, декларируемых Евросоюзом, лежат принципы создания единой антимонопольной политики, развитие программы подготовки кадров, льготное обложение НИОКР, поощрение малого и среднего наукоёмкого бизнеса, использование подобных принципов безусловно будет способствовать развитию инновационных нанотехнологических проектов в России.

Система централизации инновационных процессов, стратегии которой основываются на текущей ситуации и коммерческой выгоде, является крайне эффективной. В частности следует отметить идею формирования единого государственного органа, ответственного за практическое применение и коммерческую реализацию нанотехнологий, а также способствование научной деятельности в этой области. Подобный вывод следует из успешности выполнения программы развития инновационных процессов в сфере нанотехнологий Швецией. Исходя из проведённой работы следует, что в российской практике следует учесть идею создания единого государственного органа, ответственного за практическое применение и коммерческую реализацию нанотехнологий, а также способствование научной деятельности в этой области.

Разработка коммерческих нанопродуктов в области электротехники и приборостроения является на сегодняшний день наиболее экономически перспективной, что доказывается успешной работой в этом направлении всех проанализированных стран, а также отчётами специалистов по данному вопросу. Исходя из данных выше, имеет смысл сосредоточение усилий на разработка проектов в области электротехники и приборостроения.

Выявлена необходимость для России в системной отладке процесса взаимодействия государства, научных и образовательных институтов, а также частных предприятий, работающих в сфере нанотехнологий, на политическом, социальном и экономическом уровнях с целью увеличения эффективности проводимых исследований и производства продукции.

1.4 Заключение

Глава 2 Соединённые Штаты Америки

2.1 Анализ развития нанотехнологий в США

2.1.1 Национальная инициатива в области нанотехнологий

Национальная инициатива в области нанотехнологий (NNI) - основная программа координации федеральных исследований в сфере нанотехнологий в США, с первоначальным бюджетом в $ 500 млн. начавшаяся в 2001 году и осуществляемая Национальным Советом по науке и технологиям (NSTC) и Подкомитетом по наномасштабной науке, технике и технологиям. Сегодня, NNI является федеральной программой (межучрежденческой инициативой), в которой задействовано 25 федеральных министерств и ведомств (агентств), у 15 из которых в 2011 финансовом году есть свои отдельные бюджеты по работам в области развитие и исследование нанотехнологий. Бюджет на 2011 год составляет $ 1,8 млрд. Приоритетными направлениями развития нанотехнологий в США, согласно Национальной инициативе являются: фундаментальные исследования наночастиц и процессов; наноматериалы; наноприборы и системы. В рамках данных направлений также существуют критерии выбора приоритетов тех или иных направлений. Так, правительство США вкладывает наибольшие финансовые ресурсы в фундаментальные, более долгосрочные исследования; на втором месте по объемам финансирования стоят исследования наноприборов и систем; на третьем - исследования наноматериалов. Суммарный бюджет Национальной инициативы с момента её создания составляет $14 млрд.[1]

Национальная инициатива включает в себя стратегический план развития для достижения ситуации в которой способность понимать и управлять материей на наноуровне приводит к революции в обществе, технологии и промышленности. Планом предусматриваются следующие четыре цели для поддержания мирового лидерства в этой области индустрии:

1. Предварительный мирового класса нанотехнологических исследований и разработок;

2. Способствование использования новых технологий при производстве коммерческих продуктов массового потребления;

3. Развивать и поддерживать образовательные учереждения и вспомогательные инфраструктуры для развития нанотехнологий.

4. Поддержка ответственного подхода к исследованиям нанотехнологий, которая предусматривает аспекты экологии и безопасности.

В течение 10 лет с 2001 интерес к исследованию нанотехнологий возрос по всему миру.[4] Сегодня практически каждая страна, которая располагает научно-исследовательскими центрами имеет и программу развития нанотехнологий, а некоторые страны встали на путь, который может привести к серьезной угрозе лидерства Соединенных Штатов в области нанотехнологий.

2.1.2 Инвестиции в рамках Национальной нанотехнологической инициативы.

В основе государственной инвестиционной программы США лежит принцип распределения средств между несколькими федеральными ведомствами, работающими в области инноваций.

Список ведомств:

· Министерство Обороны

· Министерство энергоснабжения

· Министерство внутренних дел

· Министерство транспорта

· Организация по охране окружающей среды

· Департамент здравоохранения

· НАСА

· Национальный институт охраны здоровья

· Национальный институт стандартизации и технологий

· Национальная научная организация

· Министерство образования

Выделяемые ведомству активы, оно вкладывает в отрасли наноиндустрии, связанные с его непосредственной деятельностью. Таким образом, государство регулирует направления в развитии тех или иных областей инновационной активности. В частности, из года в год бюджет, инвестируемый в каждое из ведомств меняется сообразно складывающей ситуации на рынке. Тем не мене, необходимо отметить существование более узкого перечня ведомств, которым выделяется большая часть средств. В частности к ним относятся:

· Министерство энергетики (DOE) - исследования в области новых технологий в области энергетики

· Национальная научная организация (NSF) - фундаментальные исследования всех отраслей инновационных технологий

· Национальный институт здоровья (NIH) - исследования в области наномедицины

· Министерство обороны (DOD) - научные исследования в оборонной сфере, а также разработка изделий двойного назначения

· Национальный институт стандартизации и техологий (NIST) - фундаментальные исследования , аналитическая методология, нанотехнологическая метрология

Таблица 4. Распределение средств по ведомствам в 2009-2011 годах

Причина подобного неравномерного распределения заключается во встроенной в Национальную Нанотехнологическую Инициативу системе Приоритетных Областей Деятельности (ПОД). Именно исходя из её параметров, ведомствам выделяются средства. Таким образом, организации, разрабатывающие проекты в рамках актуальных на данный момент для государства ПОД, получают большее финансирование.

Список Приоритетных Областей Деятельности:

1. Фундаментальные исследования наномасштабных явлений и процессов

2. Наноматериалы

3. Наноустройства и системы

4. Исследования инструментария, метрологии и стандартов для нанотехнологий

5. Нанопроизводство

6. Создание условий для исследований и приобретение инструментария

7. Окружающая среда, здоровье и безопасность

8. Образование и социальных аспекты

Таблица 5. Распределение средств на 2010 год между ведомствами по приоритетным областям деятельности

Исследования в области фундаментальных исследований наномасштабных явлений и процессов (ПОД 1) остаются наиболее финансируемыми. В сочетании с ПОД 2, это основной компонент исследования в рамках NNI и он представляет чуть менее половины от общей заявки на финансирование NNI, что отражает сохраняющееся значение устойчивого финансирования фундаментальных исследований, а вместе с ним поддержку материаловедения.

Министерство энергетики в настоящее время получает крупнейшие инвестиции на развитие нанотехнологий, среди всех ведомств, и запрашивает в общей сложности 424 млн долл. США на 2011 год[2]. Увеличение в финансирования в 2011 году по сравнению с 2010 годом отчасти отчасти связано с перспективными исследованиями в области энергоэффективности и возобновляемых источников энергии.

Хотя финансирование ПОД 1 и 2 было наиболее масштабным и устойчивым, следует отметить, что наибольший рост финансирования отмечается в ПОД 7 и 5. Для ПОД 7, сумма инвестиций увеличилась с 35 млн долл. США в 2005 году до 91 млн долл. США в 2010, а для ПОД 5, увеличилась с 34 млн долл. США в 2006 году до 96 млн долл. США в 2010.[2] Подобная тенденция согласуется с обязательством NNI в поддержке всестороннего развития нанотехнологий, а также с широким признанием важности мер по охране окружающей среды и развития исследований нацеленных на реализацию истинного потенциала нанотехнологий.

Значительное увеличение затрат на нанопроизводство связано с инновационной программой выявления практического применения современных материалов, как области важнейших национальных потребностей, разрабатываемой в Национальном институте стандартизации и техологий. Эти современные материалы включают в себя наноматериалы, передовые сплавы и композитные материалы в производстве, в результате чего в 2010 году было увеличено финансирование в область нанопроизводства.

Также следует отметить рост инвестиций в Национальный Институт Здоровья, что говорит о перспективности наномедицины с точки зрения Конгресса США.

Таким образом наибольшее увеличение финансирования на 2010 год приходится на учреждения, которые получали относительно скромные инвестиций в прошлом из чего следует, что, несмотря на заявленные программы приоритетного развития централизованно-выбраных областей нанотехнологий, США старается с помощью бюджетных инвестиций, сглаживать разрыв между отраслями и развивать их более равномерно.

2.1.3 Примеры технологий, тенденции и события

NNAP отметил ряд общих тенденций с момента его последнего обзора NNI в 2008 году. Нанотехнологические исследования становятся все более междисциплинарными и начинают носить всё более глобальный характер. Фундаментальная научная база, построенная за последние десятилетия, сегодня приносит быстрый рост числа нанотехнологических продуктов и компаний. Этот рост сопровождался усилением акцента на инфраструктуру, необходимую для поддержки коммерциализации нанотехнологий и изучение потенциальных социальных последствий, в первую очередь в таких областях, как охрана окружающей среды и нанопроизводство. Эти темпы развития пропорциональны росту финансирования. Государственное финансирование в 2008 году составило 46 процентов от общего объема финансирования, т.е. увеличилось на 16% по сравнению с 2007 годом .

В 2001 году одним из основных направлений с позиций NNI было развитие микроэлектроники и новых технологий производства. Впоследствии были достигнуты заметные успехи в этих областях, такие, широкое использование литографии с высоким разрешением. Однако, новые возможности, также возникли в сферах, которые были зарождающимися 10 лет назад, и некоторые из них попали в список приоритетных направлений на ближайшие 10 лет.

К ним относятся:

*Наномедицина;

*Энергоносители, генерация и преобразование энергии;

*Экологическая диагностика и очистка;

*Структурные и мульти-функциональные нанокомпозиты;

*Национальная безопаность

В течение последних нескольких лет, уровень фундаментальных исследований углеродных нанотрубок, композитов и покрытий снизился в то время как их применение возросло. Например, некоторые компании сегодня реализуют недорогие углеродные нанотрубки для использования в качестве проводящих компонентов. Исследование материалов, таких как графен, метаматериалов, термоэлектрики кремниевой нанопроволоки, солнечных батарей на основе плазмонов возросли.

Кроме того, следует признать, что нанотехнологии могут играть важную роль в решении глобальных проблем энергоснабжения, изменения климата и устойчивого развития. Применение нанотехнологий в энергетической и экологической отрасли серьёзно возросло.

Перспективные исследования

В течение последнего десятилетия, сообщество исследователей в области нанотехнологий добилось огромного количества открытий с потенциалом для серьёзных общественных последствий. Большинство из этих открытий остается на начальном уровне и к их коммерциализации ещё не приступили. Среди них много значительных открытий, которые могут стать основой дальнейшего коммерческого развития нанотехнологий:

Графеновые транзисторы - использование графена в качестве полупроводниковых транзисторов обещает улучшить производительность при этом электронной промышленности не придётся сходить с пути миниатюризации, но исследователи должны научиться контролировать свойства материала, прежде чем они смогут реализовать весь потенциал. При активной поддержке полупроводниковой промышленности, успешная реализация может произойти в течение следующего десятилетия.

Наномоторы - эти молекулярные машины, сродни ферментам клетки, могут координально поменять способы управления атомами и способы создания материалов. Однако, данная область пока плохо изучена и поэтому реализация подобных проектов может потребовать несколько десятилетий.

Метаматериалы - Эти синтетические материалы позволяют влиять на электромагнитное излучение новыми, создавая потенциал для значительного прогресса в области коммуникационных технологий. Могут достигнуть коммерческого применения уже в течение ближайших 10 лет.

Термоэлектрика кремниевой нанопроволоки - кремниевые нанопровода могут существенно снизить стоимость термоэлектрических устройств, которые преобразуют тепло непосредственно в электричество, что открывает путь для более широкого применения. Повсеместное снижение энергопотерь непременно отразится на состоянии мира в целом. Еще 10 лет развития, вероятно, будут необходимы для широкого внедрения термоэлектрики на основе кремниевой нанопроволоки.

Плазмоновые солнечные батареи - правильно сконфигурированные наночастицы металла могут рассеивать свет, и лежащие слоем могут значительно увеличить эффективность солнечных батарей. Проводились практические демонстрации, а также имеются ресурсы и технологии для производства, что означает вероятный выход плазмоновых солнечных батарей на рынок в течение ближайших пяти лет.

Некоторые нанотехнологии созрели на ранних стадиях развития и представляют собой значительный прогресс на пути к созданию прикладных коммерческих технологий, чему способствовала NNI и прямо и косвенно.

Далее будут рассмотрены некоторые примеры успешных и перспективных проектов отрасли.

Передовые аккумуляторы

Небольшой размер, малый вес, и высокая энергоёмкость ионно-литиевых батарей привели их к успеху на рынке: в частности из-за удобства использования в портативных компьютерах, мобильных телефонах. Однако, эти аккумуляторы не подходят для высокого потребления энергии. Для удовлетворения потребностей крупномасштабного потребления, компания A123 Systems (Хопкинтон, Массачусетс) разработала и запатентовала нанофосфатную технологию, на основе наноразмерных катодов фосфата лития. Технология компании A123 обеспечивает нужное сочетание высокой энергоёмкости, высокой мощности, безопасности, долговечности, экологичности и низкой стоимости.

Компания, была основана в 2001 году одном из бизнес-инкубаторов [4] для коммерческой реализации технологии, разработанной в Массачусетском технологическом институте при финансовой поддержке Министерства энергетики США.

Сегодня компания имеет более чем 2000 сотрудников и находится на переднем крае создания производства аккумуляторов в Соединенных Штатах, которые помогут изменить способ производства, хранения и использования энергии. A123 обладает всеми технологическими средствами для разработки современных аккумуляторов и систем аккумуляторов, необходимых в новую эру устойчивого развития транспорта, включая гибриды и электромобили.

Кроме того, A123 разрабатывает новые решения для электрических сетей по всему спектру задач, включая производство, передачу и распределение. Эти продукты помогут увеличить эффективность производства электроэнергии. Следует отметить, что также будут способствовать развитию и распространению возобновляемых источников энергии, таких как ветровая и солнечная энергетика, увеличением их производительности, что позволяет этим технологиям в полной мере реализовать свой потенциал. Развитие этих нанотехнологических продуктов позволит снизить зависимость от иностранной нефти, активизировать передовые производства в США. Компания привлекла $ 428 млн. в сентябре 2009 года.

Антибактериальная технология

Антибактериальная технология за первое десятилетие существования NNI привлекла внимание многих известных компаний,. Например, Baxter International (Дирфилд, Иллинойс) разработала коммерческую технологию Vitalshield ®, которая использует наночастицы серебра, чтобы уменьшить вероятность катетер-ассоциированных инфекций кровотока (CR- BSI) и служит примером проекта, с помощью которого NNI обеспечивает производство коммерческих продуктов и одновременно создание рабочих мест, даже если прямое финансирование не предусмотрено. Подсчитано, что более 400.000 случаев катетер-ассоциированных инфекций кровотока происходят каждый год в Соединенных Штатах. Это увеличивает среднюю продолжительность пребывания в стационаре на 23 дня и повышение смертности на 18 процентов. Увеличение прямых расходов на больницы было оценено в диапазоне от 13,8 млрд до 22 миллиардов долл. США ежегодно.

Хотя миграция организмов живущих на коже через место введения катетера в общие пути является стандартным типом распространения инфекции, загрязнение самого катетера также вносит существенный вклад в дальнейшее развитие инфекции при долгосрочном пользовании катетером.

В Vitalshield, создают постоянное: не трескающееся покрытие на катетеры: которое в течение длительного времени создаёт тонкий, антибактериальный слой ионов серебра. Каждая наночастица в структуре создаёт поверхностный слой из оксида серебра, который служит в качестве источника ионов серебра при контакте с влагой. Этот слой выделяет ионы серебра в окружающее пространство жидкости. Данные показывают, что наночастицы серебра в Vitalshield ® выделяют в три раза больше ионов серебра в течение 96-часового периода, чем фосфат циркония или существующие технологии серебряной ионизации.

Лёгкая экипировка и бронежилет.

Сегодня военным приходится проводить сложные операции против непредсказуемых угроз. Ключом к успеху задания является использование цифровых, спутниковых систем, связанных в единую сеть, управляемую из центра для обеспечения командования и контроля, разведки и связи для военных и гражданских задач. Примечательным фактом является то, что эти современные системы зависят от технологий 19-го века - тяжелых медных проводов и кабелей. Одна треть веса спутника приходится на провода, и учитывая, что стоимость подъёма одного фунта на орбиту может доходить до $ 100.000, использование меди представляется нерациональным решением. Кроме того, гражданский авиалайнер, такой как Boeing 787 содержит в себе более чем 60 миль медных проводов, весом во много тысяч фунтов, и создавая тем самым серьезное препятствие при решении задач по экономии топлива.

Но, благодаря Национальной инициативе, вопрос о замене меди на более подходящий материал может быть решён. Компания, развивавшаяся в бизнес-инкубаторе, Nanocomp Technologies, Inc, (Конкорд) провела в течение последних пяти лет разработку технологического процесса, с помощью которого можно получать сверхдлинные углеродные нанотрубки (УНТ) и одновременно производит их, с помощью автоматизированного оборудования, в форме листов и нитей. Работая в сотрудничестве с Northrop Grumman's Aerospace Division и Военно-воздушными силами, Nanocomp разработала на основе УНТ изолятор кабеля и электрический проводник, который может быть использован как легкий, надежный заменить экранированной медной проводки.[3] В первый раз, УНТ кабели добились высокой точности через порт USB на уровне с уже имеющимися медными. В 2009 году, компания показала, что УНТ материалы 5ой категории снижают вес кабельных жгутов на 33-70 процентов, что делает возможным сокращение веса спутника на сотни фунтов и веса самолёта на тысячи фунтов. Снижение веса на столько порядков может привести к существенной экономии топлива в течение эксплуатационного цикла коммерческого лайнера и уменьшить воздействие на окружающую среду коммерческих авиаперевозок за счет сокращения выбросов углекислого газа в масштабах сотен миллионов фунтов.

Кроме того, работа, финансируемая ВВС США и Lockheed Martin показала, что листы нанотрубок, производимые в Nanocomp, существенно улучшают сопротивление военных самолетов и спутников электромагнитным помехам и электромагнитным импульсам. В предстоящей операции НАСА, под названием Juno - космический полет к Юпитеру, будут, в первый раз, использоваться листы нанотрубок для защиты корабля от электростатического разряда. Материалы УНТ могут повысить защиту систем авионики в том числе и для гражданской авиации. В конечном счете УНТ-материалы, разработанные для обороны найдут применение и в потребительской электротехнике, такой как смартфоны, которые также требуют высокой степени защиты от ЭМИ для обеспечения их бесперебойной работы.

С 2005 года Армия США поддерживает работу по использованию УНТ-материалов для уменьшения веса и увеличение прочности бронежилетов. В частности выделяя дотации И в 2009 году композитные материалы на основе УНТ успешно прошли испытания на стойкость к огнестрельному оружию, что стало важнейшей вехой в истории развития легких бронежилетов. Лёгкая броня на основе УНТ также найдёт широкое применение в наземных транспортных средствах, вертолетах и самолетах. Данный проект также привёл к появлению прочных и легких композитных материалов для военных спутников и самолетов, что потенциально позволит экономить энергию и в гражданской продукции, а в частности в автомобильной индустрии и в производстве ветряных мельниц.

Из приведённых выше примеров, следует важность развития системы бизнес-инкубаторов, для стимулирования инновационной деятельности в России, в следствие того, что многие из прибыльных и реализованных на данный момент проектов, появились в компаниях, зародившихся в бизнес-инкубаторах.

2.2 Сравнительный анализ с развитыми странами

В течение 10 лет с 2001 интерес к исследованию нанотехнологий возрос по всему миру. Сегодня практически каждая страна, которая располагает научно-исследовательскими центрами имеет и программу развития нанотехнологий, а некоторые страны встали на путь, который может привести к серьезной угрозе лидерства Соединенных Штатов в нанотехнологической отрасли.

Хотя Соединенные Штаты продолжают занимать первую место в большинстве областей, они теряют позиции перед иностранными конкурентами по нескольким ключевым показателям. Данные показатели включают в себя количество научных публикаций, ссылки на опубликованную литературу, патенты, сумму государственных и коммерческих расходов, число нанотехнологических центров, число активных компаний. Темпы роста в некоторых из этих показателей особенно высоки у Китая, Южной Кореи, Германии и Японии.[2]

Во время последнего обзора NNAP (Национальная нанотехнологическая консультативная группа) в 2008 году, Соединенные Штаты утратили свои позиции по отношению к ЕС по общему числу публикаций и оказались близки, по этому показателю, к Китаю, как показано на рисунке 7. С тех пор, общее количество публикаций из исследовательских центров США несколько снизилось, а число китайских научных статей и публикаций всё продолжает расти. В результате, в 2009 году Соединенные Штаты занимали третье место в мире по числу научных публикаций в наноотрасли, после Китая и ЕС. Общее количество публикаций не обязательно отражает реальный уровень развития наноиндустрии в стране, например многие из китайских публикаций не цитируются в 12 основных журналах по нанонауке и нанотехнологиям, а исследования из США и ЕС достаточно часто появляются в этих журналах. Тем не менее, доля Китая по публикациям в этих журналах растет примерно с той же скоростью, как уменьшается доля Соединенных Штатов, как показано на рисунке 8.

Рисунок 7. Общее число публикаций в отрасли нанотехнологий

Рисунок 8. Доля публикаций, цитируемых в 12 основных мировых журналах по нанотехнологиям

В качестве еще одной меры для сравнения, можно рассмотреть публикации в трех основных изданиях Национальной академии наук; работы, входящие в эти три журнала чаще всего цитируются в других статьях. И с такой точки зрения, Соединенные Штаты продолжают удерживать доминирующее положение имея примерно 65 процентов от общего числа цитат, как показано на рисунке 9. Тем не менее, тенденция с 2005 года показывает, Всё более возрастающую роль Китая, а также то, что он догоняет по этому показателю Францию и Японию.

Рисунок 9. Доля публикаций в 3х основных изданиях Национальной Академии Наук

Таким образом, в то время как Соединенные Штаты остаются лидером в области научных нанотехнологических публикаций, они больше не доминируют в общем объеме исследований по нанотехнологиям. Кроме того, общий анализ тенденций в области научных публикаций в других странах показывает, всё более возрастающий упор на нанотехнологии. В Китае, Японии, Южной Кореи, Индии, Тайване и Сингапуре, нанотехнологические исследования представляют собой большую долю относительно всех научных исследований, чем в Соединенных Штатах. Тем не менее следовало бы заметить, что этот факт не может прямо свидетельствовать о непосредственной потере ролей в США, в силу относительности данного показателя.

Ещё одним важным показателем развития нанотехнологической инициативы являются регистрируемые в стране патенты.

Соединенные Штаты с большим отрывом остаются мировым лидером в абсолютном числе патентов выдающихся в области нанотехнологий, а в частности более чем 1500 патентов в год были выданы 2009 и 2010 годах.

Общее количество патентов по нанотехнологиям выданных американским изобретателям, с 1995 года превышает 10,000. Германия и Япония занимают по этому показателю второе и третье место, но количественное их отставание достаточно значительно - примерно в 10 раз меньше патентов. Однако, данный индикатор, по своей сути являются запаздывающим, в то время как число поданных патентных заявок, является предопределяющим показателем так как, рассмотрение заявки обычно занимает несколько лет. Как показано на рисунке 10, патентная активность Китая резко возросла в период 2000-2004 годов и обогнала Соединенные Штаты в течение 2005-2008 годов. Другой уровень анализа рассматривает только те патенты, которые были поданы на родине изобретателя. Это можно рассматривать как меры международного воздействия, хотя есть и другие причины, почему патенты не могут быть поданы на международном уровне, например, стоимость патентной экспертизы за границей. Из всех нанотехнологических международных патентов в течение 1990-2009 годов, около 41 процента американские, в то время как лишь 1,3 процента китайские.

Рисунок 10. Количество патентов в сфере нанотехнологий

На основании этих показателей, можно выделить две четкие тенденции в Китае: китайские изобретатели регистрируют патенты в огромных количествах и с быстрорастущей скоростью, и большинство из этих заявок, направлены на защиту инноваций на их внутреннем рынке. Что приведёт в течение ближайшего десятилетия к ещё большему ускорению развития нанотехнологий в Китае.

Средства, выделяемые на исследования в области нанотехнологий.

Соединенные Штаты по-прежнему вкладывают больше денег в нанотехнологические исследования, чем в любой другой стране, в общей сложности $ 5,7 млрд инвестиций в 2008 году, в том числе $ 1,9 млрд из федерального и правительства штатов, $ 2,7 млрд. Из коммерческих источников, и $ 1,0 млрд инвестиций венчурного капитала. Однако, как и в других областях, остальные страны сокращают разрыв, и даже превосходят Соединенные Штаты по некоторым показателям. В Азиатском регионе в настоящее время инвестируется больше, чем в США, общая сумма вложений составила $ 6,6 млрд. в 2008 году. Из этого региона, Япония ведет с 4,7 млрд долл. США в финансировании исследований. Хотя правительство США выделяет больше средств, чем любой другой отдельно взятой стране, Рисунок 12 показывает, что общий бюджет на развитие нанотехнологий в Европе и Азии сейчас выше. С 2003 по 2008, общее финансирование нанотехнологий в США выросло на 18 процентов, в то время как финансирование в остальном мире растёт на 27 процентов ежегодно.

Рисунок 11. Выделяемые государством средства на развитие НИОКР в сфере нанотехнологий

Рисунок 12. Общее количество средств, выделяемых на развитие НИОКР в сфере нанотехнологий

В данном контексте представляется крайне важным отметить существующее положение дел в Российской Федерации, а в частности распределение инвестиций в нанотехнологическую отрасль между государственными и частными источниками. В то время как в США большая доля вложенных средств приходится на коммерческие организации, в России ситуация обстоит прямо противоположным образом, из чего следует возможная перспективность использования американской системы, вследствие её очевидной успешности. Таким образом следует разработать программы стимулирующие частные инвестиции в нанотехнологическую отрасль России.

На данный момент США сохраняет лидерство в отрасли, тем не менее следует отметить, что по некоторым параметрам Азиатский регион и Евросоюз серьёзно сокращают отрыв.

Финансирование НИОКР в США большей частью осуществляется посредством частного сектора, подобная ситуация так же присутствует и в других развитых странах (в частности доля коммерческого капитала может составлять до 70%), способных конкурировать с нынешним лидером. В России же инвестиции в нанотехнологическую отрасль со стороны частного сектора крайне малы и составляют лишь 20% общих затрат. Отсюда следует необходимость государственного стимулирования коммерциализации НИОКР в Российской Федерации, а также реализации конкретных проектов, нацеленных на выпуск продукции, потенциально востребованной на рынке.

В качестве способов стимулирования можно отметить льготное налогообложение НИОКР, а также создание бизнес-инкубаторов. Некоторые успешные и перспективные проекты предприятий, появившихся в бизнес-инкубаторах, рассматриваются выше. Следует отметить благотворное влияние взаимодействия государственных и коммерческих организаций на привлечение частного капитала в отрасль.

Также было отмечено неравномерное распределение вкладываемых средств в различные области наноиндустрии в США. В частности, наибольшее финансирование очевидно получают наиболее перспективные отрасли такие как наноэлектроника, наномедицина, материаловедение и фундаментальные исследования в области нанотехнологий. Вложения в эти области в первую очередь необходимы Российской Федерации, для сокращения существующего отрыва от США.

2.3 Заключение

В ходе проведённой работы в форме анализа политики и проектов США в области инновационных процессов, а в частности нанотехнологий, были получены следующие выводы.

Глава 3 Азиатский регион

В настоящее время государства Азии суммарно вкладывают в нанотехнологии в 1,4 раза больше, чем нынешний лидер США. Lerwen Liu «Emerging nanotechnology power»,2009 ISBN-13 978-981-4261-54-8 Именно Азиатский регион показывает самые быстрые темпы развития НИКОР в сфере нанотехнологий. В числе технически развитых государств этого сектора можно назвать Японию, Южную Корею, Китай, Тайвань. Анализ причин подобного эффективного и быстрого развития и коммерциализации нанотехнологических исследований может помочь наладить развитие данной отрасли в Российской Федерации.

3.1 Япония

3.1.1 Введение

В настоящее время, Япония уделяет серьёзное внимание развитию нанотехнологий. В 2001 нанотехнологии были включены в пятилетний Базовый план развития науки и техники (с 2001-2005), а также сформулированы, как национальный приоритет. В следующем пятилетнем плане, отрасль также сохранила своё приоритетное значение. Впоследствии была создана национальная стратегия развития нанотехнологий, в рамках которой была проведена глубокая научная проработка вопросов общественной значимости нанотехнологий, их воздействия в перспективе на широкий спектр отраслей экономики, на социальные явления и процессы. Была выявлена важность проведения категоризации и стандартизации для успешной работы в рамках отрасли, в данном контексте необходимо отметить основание JSA (Организация стандартизации и технического регулирования в области нанотехнологий) в 2004. В то время как Международная Организация по Стандартизации (International Standardization Organization - ISO), которой сейчас принадлежит руководящая роль в области стандартизации в сфере нанотехнологий, была основана лишь в 2005 году. Сейчас Япония играет активную роль в выработке стратегий ISO по стандартизации в области нанотехнологий, в частности японские стандарты продвигаются в качестве международных и, таким образом, обеспечиваются перспективные интересы японских компаний.

3.1.2 Национальная программа развития

С 2002 года началось создание исследовательской инфраструктуры, необходимой для реализации нанотехнологических НИОКР. С этой целью, все исследовательские центры, университеты и промышленные компании отрасли были объединены в специализированную коммуникационную сеть Nanonet (Nanotechnology Researchers Network Center of Japan). В рамках этой сети была создана база с результатами нанотехнологических НИОКР.

Также в рамках государственной программы поддержки, все участники нанотехнологических исследований получили возможность доступа к самому современному исследовательскому оборудованию, переданному государством в коллективное пользование учёных в рамках программы “Facility Use Support/ Shared Use of Equipment for Characterization and Fabrication” НТИМИ «Состояние и перспективы развития нанотехнологий в Японии» (аналитический обзор), 2010.. С 2001 года формировалась разветвлённая сеть исследовательской инфраструктуры и к 2007 году она составляла 26 организаций, включая университеты, 13 научнотехнологических центров, объединённых в рамках программы Nanotechnology Network Project 2007-2011. Администрируется эта сеть Национальным институтом материаловедения (NIMS - National Institute of Material Science), а финансируется из средств Министерства образования, науки и технологий Японии. Таким образом государство стимулирует развитие и коммерциализацию отрасли, путём облегчения процесса кооперации между НИИ, ВУЗами и коммерческими организациями, работающими в области нанотехнологий. Именно поэтому в Японии сейчас уделяют самое пристальное внимание вопросам подготовки и формирования коллективов высококвалифицированных специалистов по налаживанию кооперации между научными центрами, университетами и промышленными компаниями. Данная программа оценивается как приоритетная и активно финансируется. С помощью данных в таблице ниже, можно сравнить государственное финансирование нанотехнологических НИОКР в некоторых странах.

Таблица 1 Государственное финансирование развития нанотехнологий

Год/ Страна	США	ЕС	Япония	Итого
2000	270	200	245	715
2001	465	225	465	1155
2002	697	420	720	1837
2003	862	650	800	2320
2004	989	950	900	2839
2005	1200	1050	950	3200
2006	1351	1256	975	3582
2007	1392	1285	1425	4102
2008	1445	1380	1491	4316
2009	1657	1307	1527	4491
2010	1640	1323	1812	3584
2011	1800	1350	1725	4875

Из приведённых данных следует, что Япония в период с 2005-2011 год неоднократно ежегодно вкладывала в развитие отрасли больше, чем США. В целом, их вложения количественно сопоставимы, тем не менее следует отметить, что по отношению к ВВП Япония вкладывает примерно в 3 раза больше чем, США, что можно увидеть из таблицы ниже.

Таблица 2 (%, бюджетные расходы на нанотехнологии/ВВП х 10^-3)

Страна/год	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009
США	4.6	6.7	7.9	8.4	9.6	10.2	10.1	10	11.5
ЕС	2.2	3.5	5.6	7.8	8.2	8.7	9.1	9.2	7.9
Япония	10.4	16.2	17.8	20	20.7	22.3	32.5	30.4	30.1

Следует отметить, что приведённый показатель для ЕС по сути не отражает объективных данных для каждого отдельного государства Европейского Союза, и, в частности, для некоторых стран этот показатель может отличаться.

3.1.3 Участие частного бизнеса в развитии нанотехнологий

В 2003 году ряд успешных коммерческих организаций, таких как NEC, Mitsubishi Electric, Hitachi, Olimpus, Sumitomo Electric, Cluster Technology Corp. учредили ассоциацию по развитию бизнеса в сфере нанотехнологий - NBCI (Nanotechnology Business Creation Initiative). В неё вошли более 60 высших руководителей промышленных компаний и 13 президентов национальных университетов и научных центров. НТИМИ «Состояние и перспективы развития нанотехнологий в Японии» (аналитический обзор), 2010. В настоящий момент членами являются боле 300 представителей науки и бизнеса. NBCI на регулярной основе проводит работу по поиску деловых партнёров из числа промышленных компаний, венчурных и инвестиционных фондов для исследовательских групп и индивидуальных учёных, представителей малых и средних внедренческих организаций, предлагающих к реализации проекты в области нанотехнологий. http://www.nbci.jp/introduction/ Встречи представителей науки и бизнеса под эгидой NBCI проводятся 5-6 раз в год. НТИМИ «Состояние и перспективы развития нанотехнологий в Японии» (аналитический обзор), 2010.

В 2007 году NBCI выпустила стратегический план развития бизнеса в области нанотехнологий (National Business Strategic Roadmap), туда включены следующие технологические направления:

· Электроника

· Биотехнология

· Топливные элементы и энергетика

· Экология

· Высокоточное производство и обработка

· Каталитическая химия, покрытия, новые материалы

· Аэрокосмическая техника и транспорт

· Измерительная и лабораторная аппаратура

Данные направления были признаны наиболее коммерчески рентабельными, ассцоиацией.

3.1.4 Перспективы рынка нанотехнологий и коммерциализации продукции

По оценкам японских экспертов, перспективы для внедрения нанотехнологий существуют во всех отраслях производства, а многие виды изделий, изготовленных из наноматериалов или с использованием нанотехнологий, могут сформировать новые сегменты на мировом рынке высокотехнологичной продукции. В Таблице 3 представлены данные о прогнозируемых объёмах рынка НТ продукции, подготовленные экспертами компании Fuji-Keizai для мин. экономики, торговли и промышленности Японии. Lerwen Liu «Emerging nanotechnology power»,2009 ISBN-13 978-981-4261-54-8

Таблица 3 Тенденции развития рынка нанотехнологий

Год/Отрасль	2000	2005	2010	2020	2030
Электроника	16,407	19,347	24,291	80,490	180,135
Биология/Медицина	629	1,150	1,955	6,580	11,400
Топливные элементы, энергетика	3,021	4,821	8,670	31,670	44,300
Экология	30	50	80	450	800
Высокоточное производство/ Обработка	189	942	2,093	4,406	6,792
Катализаторы, покрытия, материалы	296	869	3,531	8,224	15,262
Измерительная техника	292	706	918	1,549	2,456
Аэрокосмическая техника/ транспорт	100	200	600	1,000	1,500

Исходя из представленных данных, рынок наноэлектроники прогнозируется как самый крупный в течение периода до 2030 года, а также его объём будет в 2 раза превышать суммарный объём всех остальных отраслей. Тем не мене, следует заметить, что самыми быстрыми темпами будет расти рынок нанокатализаторов и нанопокрытий, который с 2005 года по 2030 год вырастет приблизительно в 17 раз. По оценкам японских экспертов, расширению производства электронной продукции содействует внедрение новых технологий массового выпуска цифровых интегральных схем с топологическими размерами элементов менее 90нм, а также фотонных оптоэлектронных чипов для телекоммуникационной аппаратуры, элементной базы квантовой электроники и других типов устройств.

Ряд японских промышленных фирм и научных центров активно работают над созданием промышленного технического оборудования для производства наноматериалов и перспективных наноустройств, в том числе в рамках комплекса национальных исследовательских программ (Nanotechnology and Material Technology Projects) специализированной правительственной организации NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization). Эти программы, рассчитанные на период 2008-2012 годов, финансируются из бюджета министерства экономики, торговли промышленности Японии (общий объём средств составит около 1млрд долларов).

Данные программы демонстрируют слаженное взаимодействие между государством и частным сектором, что является следствием целенаправленной научно-технической политики японского правительства, которая в числе прочего приводит и к постоянному увеличению финансирования НИОКР не только из бюджета но и из частных источников. Также успешному развитию способствует сеть научных и технологических центров с участием НИИ и университетов и частных компаний, которые предоставляют всем участникам программы использовать уникальное научное, лабораторное и технологическое оборудование, что облегчает и снижает стоимость исследований и ведёт в свою очередь к повышению рентабельности разработок, а соответственно способствует их коммерциализации. В рамках создания такой единой исследовательской сети-инфраструктуры, уделяется самое пристальное внимание вопросам подготовки и формирования коллективов высококвалифицированных специалистов по налаживанию кооперации между научными центрами, университетами и промышленными компаниями. Подобный опыт Японии является важным примером проведения качественной, целенаправленной и проработанной политики по развитию и коммерциализации инновационных областей НИОКР.

3.2 Китай

Исследования в области нанотехнологий в Китае достаточно активно начались с 1990-х годов и к настоящему времени создана современная научно-исследовательская и лабораторная база, готовятся квалифицированные кадры. Эти работы выполнялись в соответствии с нормативными документами и государственными планами, утверждёнными руководством страны, и были направлены на стимулирование развития нанонауки и нанотехнологий в качестве приоритетной задачи научно-технического и инновационного развития Китая. В соответствии с этими документами, Министерство науки и техники, Госкомитет по делам развития и реформы, Государственный фонд естественных наук, Академия наук (АН КНР), Министерство образования и другие ведомства осуществили комплексное планирование мероприятий по развитию нанотехнологий в следующих областях: конструкционные материалы, информационные технологии, энергетика, биомедицина и машиностроение.

В 2006 году Госсоветом КНР утверждена «Государственная программа развития науки и техники на среднесрочную и долгосрочную перспективу (2006-2020)», которая пересматривает планирование фундаментальных исследований и других работ в сфере нанотехнологий и является стратегическим программном документом в данной области. В Соответствии с Программой была запланирована реализация 12 основных проектов, в 2007 году - 16, а в 2008 году - 12. Одновременно Министерством науки и техники, Государственным фондом ест. Наук и АН КНР были разработаны планы развития нанонауки и нанотехнологий, которые вошли в качестве разделов в действующие государственные программы и планы научно-технического развития, в том числе « Гос. План поддержки науки и техники», « Программу 863» (Национальная программа по исследованиям и разработкам в области высоких технологий), « Программу 973» (Национальная программа по развитию фундаментальных исследований). Данные документы предусматривали проведение комплекса важных мероприятий по поддержке исследований и разработок нанотехнологий и были направлены на повышение заинтересованности к этой сфере государственных и частных предприятий, научно-исследовательских организаций (в итоге имел место рост инвестиций в производство нанопорошков и наноматериалов)

Важное место в Китае отводится мерам государственной поддержки нанонауки и нанотехнологического производства для ускорения развития китайской нанонауки и нанотехнологий, повышения конкурентоспособности КНР в данной сфере и на мировой экономической арене в целом. Выработку общих направлений и координацию научно-технической деятельности в Китае осуществляет Руководящая группа по науке и технике Госсовета КНР (единого органа управления деятельностью в сфере нанотехнологий в настоящее время ещё не сформировано). Функции организации научных исследований и практической реализации их результатов возложены на министерство науки и техники, организация научно-исследовательской деятельности в ВУЗах - на Министерство образования, в научно-исследовательских организациях промышленности - на Министерство промышленности и информатизации; руководство деятельностью академических научно-исследовательских организаций осуществляет АН КНР.

В связи с поставленной задачей о сокращении сроков реализации цепочки «НИР - ??? -- коммерциализация» возникла необходимость системного подхода для решения этой проблемы с учётом выбора организаций, их научно-технического и производственного потенциалов, оптимальной стратегией была выбрана программа развития кооперации в научно-исследовательской среде. Функции организации научных исследований и практической реализации их результатов возложены на Министерство науки и техники, организация научно-исследовательской деятельности в ВУЗах - на Министерство образования, в научно-исследовательских организациях промышленности - на Министерство промышленности и информатизации; руководство деятельностью академических научно-исследовательских организаций осуществляет АН КНР.

Далее представлены три научно-исследовательских организации Китая, которые относятся к самым крупным и результативным, с точки зрения китайских экспертов.

1. Государственный центр нанонауки (ГЦН).

В Пекине и прилегающих к нему территориях сосредоточено наибольшее количество ВУЗов и НИИ, обладающих мощным научным потенциалом в области нанотехнологий и серьёзными достижениями в проведении фундаментальных исследований. Учредителями этого центра (Пекин) выступили Академия наук КНР, Пекинский университет и Университет «Цинхуа» (г. Пекин). Основная цель новой структуры -- проведение фундаментальных и прикладных исследований, имеющих исключительно важное практическое значение. Основными задачами ГЦН являются формирование исследовательской базы и платформы для развития соответствующих социально ориентированных технологий мирового уровня, их направленность на внутренний и внешний рынки, инновационный подход, управляемость и способность взаимодействовать с аналогичными зарубежными управляемость и способность взаимодействовать с аналогичными структурами.

2. Государственный инженерный центр исследования и внедрения нанотехнологий (ГИЦИВН).

Более трети предприятий китайской промышленности сосредоточено * Шанхае и восточных приморских провинциях КНР Наличие и этом регионе мощной производственной базы, представленной передовыми предприятиями электронно-информационной, биомедицинской» машиностроительной, нефтехимической промышленности, динамично развивающимися отраслями альтернативной энергетики, защиты окружающей среды, новых конструкционных материалов, стало основным фактором, обусловившим необходимость развития в данном регионе нанонауки и нанотехнологий. Для управления данной структурой сформирована компания с ограниченной ответственностью «ГИЦИВН». В состав учредителей компании вошли Шанхайский университет «Цзяотун», Фуданьский университет (г. Шанхай)* Восточно-Китайский педагогический университет (г. Шанхай), Шанхайский НИИ микросистем и информационных технологий АН КНР, Шанхайский НИИ силикатов АН КНР, Шанхайский НИИ фармацевтической промышленности, Компания научно-технических инноваций «Цзычжу» (г. Шанхай), Компания «Баошаньский металлургический комбинат» (г. Шанхай), Шанхайская научно-техническая инвестиционная компания и Шанхайский городской центр развития нанотехнологий и наноиндустрии. Главными целями ГИЦИВН являются проведение прикладных исследований и внедрение нанотехнологий в промышленность, а также выполнение функции связующего звена между соответствующими центрами НИОКР и производством. В функции ГИЦИВН входят предоставление технологических услуг в ходе исследования новых технологий по ключевым направлениям, организация прикладных исследований, проведение национальной сертификации в области нанотехнологий, объединение источников финансирования, концентрация исследований и технологическая поддержка реализации НИОКР с последующей их коммерциализацией, организация международного сотрудничества и взаимодействия, заимствование и внедрение зарубежных технологий, создание условий для развития международных обменов в сфере нанотехнологий.

Сотрудничества и взаимодействия, заимствование и внедрение зарубежных технологий, создание условий для развития международных обменов в сфере нанотехнологий.

3. Государственная база по коммерциализации нанотехнологий (ГБКН). Создана в соответствии с комплексным планом развития в КНР нанонауки в городе центрального подчинения Тяньцзинь. На основе ГБКН совместно с АН КНР, Университетом «Цинхуа», Пекинским университетом, Военно-медицинской академией, Пекинским университетом авиации и космонавтики, Тяньцзиньским университетом и Университетом «Нанькай» (г. Тяньцзинь) образован Специализированный исследовательский центр по внедрению нанотехнологий в области электронной и информационной промышленности, биомедицины, химической промышленности, микромеханики. За счет объединения усилий разработчиков и производителей конечной продукции, а также с учетом конъюнктуры рынка, этим центром развернута активная деятельность в области практического применения нанотехнологий в разработке промышленной продукции. Деятельность ГБКН вывела его в число ведущих организаций, формирующих национальную инновационную систему наноиндустрии. В целях дальнейшего обеспечения успешной коммерциализации нанотехнологий, эффективного решения вопроса их внедрения в промышленность и осуществления взаимосвязи НИОКР с производственным процессом, по указанию центрального руководства КНР создана Государственная научно-исследовательская академия нанотехнологий и инженерных проектов. Она сформирована с использованием возможностей и средств Тяньцзиньской ГБКН и отвечает за вопросы внедрения инновационных нанотехнологий и предоставление соответствующих услуг промышленным предприятиям.

Таким образом, в области нанонауки и нанотехнологий в КНР сформирована единая инновационная производственно-технологическая структура, объединяющая весь комплекс работ от фундаментальных исследований до внедрения изобретений в производство, и включающая в себя Государственный центр нанонауки (г. Пекин), Государственный инженерный центр исследования и внедрения нанотехнологий (г. Шанхай), Государственную базу по коммерциализации нанотехнологий (ГБКН) и Государственную научно-исследовательскую академию нанотехнологий и инженерных проектов (г. Тяньцзинь). Указанные организации в настоящее время представляют собой основу системы научно-технической инновации Китая в сфере нанотехнологий.

Кроме того, в структуре академических НИИ и многих общеобразовательных вузов созданы центры по исследованию нанотехнологий. К ним, в частности, относятся НИИ физики, НИИ химии и НИИ металлов АН КНР, Центр изучения нанонауки и нанотехнологий при Пекинском университете, Центр микро- и наноисследований при университете «Цинхуа», НИИ микро- и нанонауки и технологий при университете «Цзяотум», Центр нанотехнологических проектов при Пекинском научно-техническом университете, Центр изучения нанонауки и нанотехнологий при Чжэцзянском университете (г. Ханчжоу), Центр нанотехнологий при Нанки иском университете, Центр нанобиотехнологий при Хунаньском университете (г. Чанша), Центр изучения нанонауки и нанотехнологий при Шанхайском Университете.

Деятельность в сфере нанотехнологий в Китае получает серьёзную поддержку также со стороны местных органов власти. В настоящее время во всех правительствах провинциального и городского уровня разработаны планы оказания финансовой, политической и информационной поддержки научно-исследовательским структурам в вопросах развития нанотехнологий. Лидирующее место в стране в данной области занимает Шанхай. В частности, ещё в июле 2001 года в Шанхае был создан Центр стимулирования развития нанонауки, нанотехнологий и наноиндустрии. Он подчиняется Комитету по науке и технике городского правительства и отвечает за решение следующих задач:

· Определение целей деятельности в сфере нанотехнологий и общее руководство ходом реализации;

· Координация деятельности функционирующих в данной сфере организаций;

· концентрация необходимых финансовых и материальных ресурсов;

· создание системы обеспечения развития отрасли ;

· развитие внешнего и внутреннего сотрудничества, в том числе, на правительственном, межведомственном и межвузовском уровнях;

· подготовка высококвалифицированных кадров;

· популяризация нанонауки и нанотехники.

С точки зрения китайских экспертов, благодаря этому центру, Шанхаю удалось занять передовые позиции в стране в области прикладных исследований, а также во внедрении соответствующих достижений в промышленность. Lerwen Liu «Emerging nanotechnology power»,2009 ISBN-13 978-981-4261-54-8 Тем не менее необходимо отметить, что подобное утверждение по сути требует более серьёзного обоснования, и по сути имеется куда более простое объяснение успеха Шанхая в выполнении поставленной правительством задачи по развитию НИОКР в сфере нанотехнологий. Данное объяснение заключается в огромном экономическом и технологическом отрыве Шанхая от большинства других территорий страны, именно это, возможно, и привело к таким высоким показателям, по сравнению с другими областями Китая.

Вопросы внедрения нанотехнологий в производство

В настоящее время наноразработки ведутся в большинстве отраслей китайской промышленности. Наиболее крупные программы направлены на освоение производства материалов с принципиально новыми физическими свойствами и их использование в машиностроении, авиационно-космической и автомобильной отраслях, в информационной промышленности, электронике, медицинской и фармацевтической промышленности, электроэнергетике.

Наибольший интерес специалистов привлекают следующие направления: Металлы и металлические композитные материалы. Наличие в нанометаллических материалах мелкозернистых нанокристаллов ведет к улучшению их свойств, в частности, одновременно с уменьшением размеров кристаллов увеличивается их твердость и прочность. При вводе ультратонких керамических порошков в композитные металлы возможно получение новых легких, высокопрочных и жаростойких сплавов.

Полимерные композитные материалы. Добавление наночастиц в структуру полимеров, позволяет повысить износостойкость, твердость и прочность, а также термо- и водостойкость последних, увеличить жизненный цикл материалов.

Углеродные нанотрубки (УНТ) могут быть использованы для повышения прочности легких материалов. Сочетание углеродных нанотрубок с обычными композитами позволяет получить материалы, имеющие новые механические свойства, такие как высокая прочность на растяжение, теплопроводность и электрическая проводимость.

Тонкая нанокерамическая пленка, созданная на основе наночастиц, может быть использована в качестве керамической термоизоляции в газотурбинных двигателях, при изготовлении высокотермостойких и устойчивых к коррозии подшипников, в производстве ракетных сопел и материалов с изменяющимися свойствами.

Новые нанопокрытия имеют такие преимущества как износостойкость, коррозостойкость и повышенная длительность жизненного цикла.

Использование углеродных нанотрубок в качестве покрытия металлических поверхностей повышает износостойкость металлов до 100 раз по сравнению с подшипниковой сталью, они устойчивы к высоким температурам и воздействию коррозии.

Создание наноустройств различного назначения включает интересы наноэлектроники, нанооптоэлектроники, наномеханических инерциальных датчиков, нанодвигателей и нанороботов. В ближайшей перспективе проекты в данной сфере будут направлены на создание таких ключевых наноустройств, как наногироскопы, наноспидометры, нанодатчики (спутниковые, датчики силы, температуры и т.д.).

Развитие нанотехнологий создало условия для разработки и производства легких, высокопрочных, термостойких материалов, востребованных в авиационной и ракетно-космической технике. Их применение позволяет уменьшить массогабаритные характеристики техники, повысить надежность, сократить себестоимость производства, улучшить мобильность, скрытность и ремонтопригодность. В Китае в интересах авиационно-космической отрасли ведутся НИОКР по следующим направлениям: создание металлических и полимерных композитных материалов, углеродных нанотрубок, нанокерамических пленок, нанопокрытий, наноустройств.

В процессе исследования свойств наноматериалов и их практического использования, китайские специалисты детально исследуют и перенимают опыт и достижения зарубежных стран, в первую очередь США. На основе изучения американского опыта в Китае выделяют следующие

Основные направления практического использования.

1) Антенные решётки на мультиспектральных датчиках, наносхемы роста самособирающихся квантовых структур, структурные связи и методы управления данными процессам; разработка и создание мультиспектральных и гиперспектральных датчиков обработки изображений.

2) Микросхемы и компоненты оптических сетей. Изыскание и разработка новых концептов проектирования, интеграции, эксплуатации всех функций оптических сетей на аэрокосмических платформах

3) Миниатюрные энергетические установки. Увеличение КПД солнечных батарей.

4) Наноматериалы с высоким содержанием энергии. Улучшение состава ракетного топлива путём добавления нанометаллических порошков для повышения калорийности сгорания и эффективности скорости горения топлива.

5) Наноструктурированные материалы различного назначения. Снижение веса, уменьшение габаритов и продление срока службы конструкционных материалов, повышение многофункциональности аэрокосмических структур. Материалы с заданными оптическими термическими и механическими свойствами, структуры с высокоэффективным преобразованием энергии.

6) Новая вычислительная техника.

7) Дифракционная спектроскопия рентгеновских лучей с использованием углеродных нанотрубок, обеспечивающая более высокие характеристики спектрометров, их небольшие размеры и массу, потребление меньше энергии.

8) Использование OLED - технологий (на базе органических светодиодов) в производстве экранных панелей.

Основное внимание сосредоточено на исследованиях в области полупроводников, солнечных батарей, материалов на основе арсенида галлия, светодиодов, органических светодиодов, жидких кристаллов, оптоволокна, керамики, магнитных материалов.

Повышенное внимание данному спектру промышленности позволило существенно увеличить темпы роста объёмов производства и дохода от реализации продукции. Так, в 2007 году доходы информационной индустрии и электроники достигли 77,7 млрд. юаней (11,6 млрд. долл. США), что на 29,1 % больше показателя 2005 года. Экономический рост в данной сфере был обусловлен быстрыми темпами развития информационной промышленности, потребностью создания новых источников энергии, повышением уровня и расширением масштабов технологичности новых конструктивных элементов и деталей. В процессе использования наноматериалов и технологий в биомедицине основное внимание китайских специалистов было сосредоточено на разработке нанометаллических и наномагнитивных материалов, а также наноустройств, используемых в медицине. К последним относятся техника для диагностики и лечения, а также контрольно-измерительные приборы КИП, основанные на новых принципах.

Одной из важных областей исследования является использование наноматериалов и нанотехнологий в электроэнергетике. Целый ряд ВУЗов, научно-исследовательских организаций и высокотехнологичных предприятий ведут работу по повышению чувствительности нанокристалла на базе диоксида титана. Эти работы позволят добиться новых качественных результатов в области создания солнечных батарей, топливных элементов, наноэлектродных материалов с высокой эффективностью накопления водорода, и «выйти на собственную дорогу» в формировании энергетического материаловедения.

В ходе одиннадцатой пятилетки в КНР большое внимание уделялось разработке автотранспорта с безопасными для экологии двигателями, в первую очередь электромобилей. С этой целью из госбюджета целенаправленно финансировались следующие проекты:

- фундаментальные исследования технологий, снижающих себестоимость электромобиле и повышающих энергоёмкость аккумулирующих электричество (водородных) систем;

- создание отвечающих мировым стандартам перспективных электромобилей, разработка электроаккумуляторов и водородных топливных элементов;

- фундаментальные исследования в области создания новых аккумулирующих энергию материалов и систем.

Тем не менее развитие нанотехнологической отрасли НИОКР в Китае, по мнению китайских аналитиков также столкнулось с рядом проблем. В целом, в области теоретических исследований Китаем получены достаточно весомые результаты. Однако в области прикладных исследований, и особенно в практическом использовании и коммерциализации нанотехнологий отчётливо просматривается существенное отставание Китая от развитых стран.

Кроме того, в Китае слабо организована работа по исследованию нанотехнологий научно-исследовательскими организациями промышленности. Именно недостаточное участие промышленности в изучении и освоении нанотехнологий ведет к отставанию КНР от других государств в вопросах коммерциализации полученных в ходе исследований результатов и негативно сказывается на конкурентоспособности китайской продукции на мировом рынке.

В качестве наиболее серьезных факторов, тормозящих практическую реализацию научных достижений, китайские ученые выделяют отсутствие КНР государственной концепции и плана научных исследований в сфере нанотехнологий, недостаточное финансирование на этапе промежуточных испытаний, недостаточную глубину проработки вопросов внедрения научно-технических достижений, низкую полноту и активность информационного обмена между научными организациями и промышленными структурами, нехватка квалифицированных специалистов в области нанотехнологий и отсутствие необходимых промышленных стандартов и технических условий. Учитывая стремление Китая занять лидирующее положение в области наноиндустрии и предпринимаемые для этого усилия, полагаю целесообразным более детально изучать позитивный и негативный опыт Китая в ускорении формирования этой отрасли экономики в нашей стране.

Одной из причин замедленного перехода от науки к промышленности, с точки зрения китайских аналитиков НТИМИ «Состояние и перспективы развития нанотехнологий в Китае» (аналитический обзор), 2010 год., является неудовлетворительная проработка вопросов, касающихся внедрения. Главное внимание сосредоточено на научных исследованиях, а поддержке последующих прикладных разработок уделяется недостаточное внимание. Большинство предприятий в КНР относится к числу производственных промышленных структур, которые не могут использовать в производственном процессе «сырые» технологии. Это ведёт к тому, что новые технологии трудно внедряются на предприятия, чьи возможности по внедрению прикладных НИОКР и обеспечению инновационного развития ограничены. Кроме того, из-за недостаточного финансирования в Китае значительно сократилось количество проектов баз для проведения промежуточных испытаний, необходимых для доработки сырых технологий. Так в настоящее время в КНР соотношения объёмов инвестирования на этапах фундаментальных исследований, промежуточных испытаний и промышленного производства составляет 1,0: 1,03: 10,55, в то время как на международном уровне оптимальной пропорцией считается 1: 10: 100. В числе прочих причин неудачной коммерческой реализации были также названы - отсутствие стратегического планирования и рациональной концепции, неучёт возможных рисков и слабое владение механизмами маркетинга, недостаточное финансирование работ, связанных с промежуточными испытаниями; отсутствие необходимого информационного обмена между организациями-разработчиками, нехватка специалистов, в первую очередь обладающих междисциплинарными знаниями; отсутствие комплекса необходимых документов (промышленные стандарты, технические условия, терминология, классификация изделий)

Учитывая стремление Китая занять лидирующее положение в области наноиндустрии и предпринимаемые для этого усилия, полагаю целесообразным более детально изучать позитивный опыт Китая в ускорении формирования этой отрасли экономики в нашей стране.

В частности успехи Китая во многом связаны с активной поддержкой развития нанотехнологических НИОКР местными властями. Необходимо также отметить учреждение центров, основной задачей которых является развитие кооперации между научно-исследовательскими центрами и учебными заведениями. Тем не менее, принимая во внимание причины замедления коммерциализации проектов, необходимо обратить внимание на недостаточный информационный обмен между организациями-разработчиками, несмотря на наличие центров, описанных выше. Таким образом следует заключить необходимость тщательной проработки вопроса создания единой сети-инфраструктуры для организаций, работающих в сфере нанотехнологий в России, в случае появления инициативы по налаживанию информационного обмена между участниками рынка НИОКР в данной отрасли.

инновационный развитый нанотехнологический проект

Глава 4 Выводы

В ходе проведённой работы в форме анализа политики и проектов развитых стран в области инновационных процессов, а в частности нанотехнологий, были получены следующие выводы.

Нанотехнологии в настоящее время являются самой мультидисциплинарной областью научных исследований и технологических разработок. Наиболее перспективные результаты в этой области получают, как правило, на стыке различных отраслей научных и инженерных знаний.

Именно поэтому в Японии сейчас уделяют самое пристальное внимание вопросам подготовки и формирования коллективов высококвалифицированных специалистов по налаживанию кооперации между научными центрами, университетами и промышленными компаниями. Китайские специалисты в свою очередь также утверждают о необходимости подготовки междисциплинарных специалистов, для успешной научно-исследовательской и внедренческой работы в сфере нанотехнологий.

Успешный опыт Японии в создании грандиозной сети-инфраструктуры, включающей в себя помимо информационного обмена и возможность использования государственного оборудования, для отдельных учёных или коллективов, работающих в наноотрасли, показывает России один из способов налаживания тесного сотрудничества между организациями, работающими в данной сфере, а также поддержки коммерческих и исследовательских фирм как на стадиях теоретических разработок, так и на экспериментальных стадиях.

В целом, развитие нанотехнологической отрасли в Российской Федерации требует серьёзного и детального пересмотра, всей политики поддержки НИОКР, практикующейся на данный момент.

Список использованной литературы

1. НТИМИ «Инновационные процессы в развитых странах» (аналитический обзор), 2010г.

2. European innovation scoreboard - comparative analysis of innovation performance 2009 г.

3. «European nanotechnology masters recognition scheme - supporting technical higher education» Institute of Nanotechnology, 2009г.

4. Аннотация шведской «Национальной стратегии в области нанотехнологий», 2010г.

5. Информационная записка «О результатах 1-го этапа форсайт-исследований в области нанотехнологий» 2010 г.

6. Статья «Механизм внедрения нанотехнологий в Германии» А.В. Зверев
Инновации №7 (129), 2009г.

7. Аналитический обзор «Инновационные процессы в Германии»

8. Статья «Нанотехнологии в Финляндии»

9. Интернет банк-данных www.nano-map.de

10. Report to the President and Congress on the third assement of the national nanotechnology initiative (2010);

11. The National Nanotechnology Initiative. Supplement to the President's FY 2011 budget