Для многих людей термины «нано», «нанотехнологии» пока еще не совсем понятны. Хотя они, в общем-то, не новые. Методика, на основании которой стала развиваться новая отрасль науки, разработана еще в 1959 году американским физиком, лауреатом Нобелевской премии Ричардом Фейнманом. Сам термин «нанотехнология» в научную среду ввел японский ученый Норио Танигути в 1974 году. В 30-х годах прошлого века подобную революцию произвели ядерные разработки, которые сначала не признавались, но со временем они стали неотъемлемой частью жизни человека.
    Только перевод слова «нано» - «карлик» - дает первое, общее представление о новых технологиях. Нано – это миллиардная часть чего-либо (например, толщина человеческого волоса составляет примерно 80 тысяч нанометров). Нанотехнологии основаны на разработке материалов, предметов, исходя из их атомного и молекулярного состава (так же, как ребенок строит домик из кубиков, или как прекрасный цветок вырастает из крошечного семени). При этом они способны менять свои свойства: скажем, кристаллы могут стать мягкими, а металлы – прозрачными. Эта новая отрасль науки потому пока и непонятна людям, что она связана с мельчайшими частицами любых веществ, которые человек не может увидеть и ощутить. В то же время, по мнению ученых, в будущем именно нанотехнологии помогут решить самые глобальные проблемы человечества, послужат фундаментом для развития всех отраслей экономики.

     Одним из ключевых факторов, обусловивших в последние 20-30 лет радикальные структурные сдвиги в мировой экономике, стало повышение экономической роли инноваций. Эти изменения имеют общие и специфические для разных стран проявления, которые - конечно, очень условно - можно сгруппировать в две совокупности признаков. Первая из них относится к инновационному поведению предприяитй и организаций, вторая - к инновационной политике государств. Причем и в том, и в другом случае актуальной является проблема выбора стратегических приоритетов, механизмов и направлений инвестирования финансовых ресурсов, эффективных форм кооперации с другими участниками инновационного процесса и т.д.

     В последние годы нанотехнологии и нанонаука получили широкое  признание.  Ожидается, что особые свойства материалов, проявляющиеся на

нанометровом уровне, существенно изменят широкий спектр технологий. Благодаря своему практическому потенциалу нанотехнологии и нанонаука считаются одним из самых многообещающих направлений, и их эффект в социальной и экономической сферах должен быть весьма значительным.

     Сегодня ведутся активные работы по уяснению природы нанотехнологии. Среди них выделяются разработки методов количественной оценки уровня развития нанотехнологий, что даст возможность составить более четкое представление об их масштабах, темпах развития и социально-экономическом эффекте. В данной статье делается попытка выявить текущие тенденции в области изобретательской деятельности на основе анализа патентов на нанотехнологии.

     В ходе недавнего исследования научных публикаций путем анализа совместного цитирования было выявлено примерно 30 направлений, связанных с нанонаукой и материалами, и продемонстрирован их междисциплинарный характер [Igami Saka 2007г].

     Картирование научных исследований по итогам изучения совместного цитирования позволило выявить очевидные предпосылки появления нанобионауки и отразить ее эволюционную природу. Оценка индексов специализации стран показала активизацию роли Китая в сфере нанонауки и наноматериалов.

     Однако изучение научных публикаций само по себе недостаточно для понимания социально-экономических эффектов научных открытий. Анализ

патентов представляется полезной методологией для исследования непрерывных потоков знаний из науки в сферу технологий. Собственно говоря, патенты являются прямым и достаточно легко измеримым результатом исследований,  разработок и иных форм изобретательской деятельности.

     На протяжении десятилетий предпринимались многочисленные попытки описать структуру и эволюцию науки и технологий [Garfield et al., 1964; Small, Sweeney, 1985a; Small et al., 1985b]. Достигнутый в последнее время беспрецедентный прогресс в обеспечении доступа к информации о научных публикациях и патентах и методах ее использования открывает для этого совершенно новые, инновационные возможности. Так, анализ цитирования патентов дает интересные сведения о характеристиках нанотехнологии.

     Отслеживая патентное цитирование, можно выявить закономерности и последовательность в разработке технологий [von Wartburg et al., 2005].     Цитирование известных технических решений в патентных заявках на нанотехнологии (т.е. обратное цитирование) отражает влияние предшествующих изобретений на новые патентные заявки. Доля непатентной

литературы в обратном цитировании позволяет оценить уровень связей между научной и изобретательской деятельностью [Narin et al., 1997; Harhoff 2003;Meyer, 2006a]. В литературе изучался также обмен знаниями между изобретателями и географическими регионами [Jaffe, Trajtenberg, 1998; Jaffe et al., 2000].

     Временные лаги между патентными заявками на нанотехнологии и цитируемыми более ранними техническими разработками показывают технологические траектории и зависимости, влияющие на изобретательскую деятельность. Внезапные изменения таких лагов свидетельствуют о наличии технологических прорывов или о cдвигах в тенденциях развития технологии.    Уровень цитирования патентных заявок на нанотехнологии в других патентных заявках (т.е. прямое цитирование) считается индикатором экономической или технологической ценности таких патентов [Lanjouw, Schankerman, 1999; Harhoff et al., 1999; 2003; Henderson et al., 1998; Jaffe et al., 2000].

     Следует отметить, что  «Термин «нанотехнология» относится к объектам, контролируемый геометрический размер которых, по крайней мере на один

функциональный компонент ниже 100 нм в одном или нескольких измерениях, способным производить физический, химический или биологический эффект, присущий такому размеру. Сюда относятся также оборудование и методы контролируемого анализа, манипулирования, обработки, изготовления или измерения с точностью выше 100 нм.»

     Такой подход не противоречит другим существующим определениям. Он описывает размерность, присущие ей свойства, связь с широким спектром технологий и включает оборудование и методы. Кроме того, в данном определении упоминаются различные измерения. В других определениях этот момент не учитывается, но это не имеет принципиального значения.

     Хорошо известно, что пространственное ограничение электронов и атомов по одному или двум измерениям (как, например, в квантовых проводах или углеродных нанотрубках) вполне достаточно для того, чтобы наблюдать необычные и характерные феномены на нанометровом уровне.

     Учитывая растущий интерес к патентованию нанотехнологий, три крупнейших патентных ведомства – Ведомство по патентам и товарным знакам США (US Patent and Trademark Office – USPTO), EPO и Патент-

ное ведомство Японии (Japan Patent Office – JPO), предприняли интенсивные усилия по совершенствованию своих классификационных систем и объединили все имеющие отношение к нанотехнологии патенты в единый класс. В USPTO выделен класс 977, при этом все упоминаемые патенты снабжены перекрестными ссылками; EPO ввело класс Y01N, а JPO – ZNM.

     Идентификация патентов на нанотехнологии – трудоемкая процедура. В ЕРО в 2003 г. была создана Рабочая группа по нанотехнологии (Nanotechnology working group – NTWG) [Scheu et al., 2006]. Сначала она занялась выработкой определения нанотехнологии, на основании которого можно было бы отслеживать тенденции в патентовании. Затем NTWG выявила все патенты на нанотехнологии путем поиска по ключевым словам при участии экспертов ЕРО и внешних консультантов. Были проанализированы патентные заявки из 15 стран и организаций3. В результате к классу Y01N было отнесено примерно 90 тыс. патентов и непатентных документов из 20 млн.

     Патенты маркировались как относящиеся к классу Y01N на основании оценки многочисленными экспертами, специалистами по различным техническим областям. В итоге получилась вполне надежная классификация патентных заявок на нанотехнологии, хотя некоторые исследователи указывают на определенные ограничения [Scheu et al., 2006]. Маркирование осуществлялось экспертами субъективно, так что, возможно, некоторые нанотехнологические патенты были пропущены. Кроме того, такая маркировка не годится для учета новых зарождающихся технологий, которые

пока не получили широкого признания.

Табл. 1

Некоторые определения нанотехнологии

: National Nanotechnology Initiative. http://www.nano.gov;

7th Framework Program. http://cordis.europa.eu/fp7/home.html;

Science and Technology Basic Plan. http://www8.cao.go.jp/cstp/english/basic/index.html.

     Анализ мировых тенденций научных исследований показывает, что в этой сфере вообще сложно выделить явных лидеров, что дает неплохие шансы для нашей страны, которая сохранила мощный

научный потенциал, обладает высококвалифицированными кадрами мирового уровня, уникальными научными объектами.

     Фундаментальные и прикладные исследования, разработки в области нанотехнологий в нашей стране ведут многие исследовательские организации. Только пять компаний, принявших участие в выполнении важнейших инновационных проектов государственного значения, производят и реализуют нанотехнологическую инновационную продукцию в объемах более 8 млн у.е. в год.

     По ряду научно-технологических направлений наша страна входит в число мировых научных лидеров, может оперативно закрепить имеющиеся достижения.

     Среди этих направлений – разработка новых конструкционных материалов, катализаторов и каталитических мембран; создание биочипов для экспрессанализа и диагностики опасных инфекций и заболеваний, светодиодов и новых источников света на их основе, технологического и диагностического оборудования.

     В последние 10–15 лет практически все промышленно развитые и новые индустриальные страны, включая Китай, стали фиксировать цели в сфере науки и инноваций в программных и стратегических документах своей политики, причем и в качественном, и в количественном выражении. Такая фиксация сама по себе является стимулом для исследовательской и инновационной активности, как в государственном, так и частном секторах [Issues paper, OECD, 2007].

     Два принципиально важных явления оказывают ключевое воздействие на долгосрочные перспективы инновационного развития – и, соответственно, на формирование инновационных стратегий.

     Во-первых, это глобализация и глобальная конкуренция, спрессовывающие время выхода на рынки, вынуждающие и компании и страны ускорять инновационные действия, все быстрее производить жизнеспособные товары и услуги. Все более активное влияние на инновационные процессы оказывает появление в мировом научно-технологическом пространстве новых глобальных игроков. Усиливается роль международного обмена технологиями, транснациональных корпораций, мобильности кадров и др. Одновременно все более инновационными становятся предлагаемые решения глобальных

проблем (борьба с болезнями, энергетика, изменение климата, вода, безопасность и противостояние терроризму).

     Во-вторых, это усложнение инноваций, междисциплинарный, межотраслевой характер которых делает соответствующие инвестиции все дороже и рискованней. Большинство фирм уже не могут заниматься инновациями в одиночку, поддерживать все необходимые исследования, получать информацию о рынках и др. Проблема заключается в том, как объединять усилия, привлекать знания со стороны, не теряя самостоятельности и не нанося ущерба собственным интересам.

     Внимание фокусируется на открытых инновациях, обеспечивающих не только быструю окупаемость научных и инновационных затрат, но и привлечение талантливых людей с разнообразными компетенциями, нарастающая потребность в которых также является приметой сегодняшнего времени.      Способность быстро меняться, гибко реагировать на полученные извне знания, применять их становится ключом к успеху инноваций и получению выгоды от тех знаний, которые создаются внутри компании [Chesbrough, 2003, 2006].

     Необходимость адаптации инновационной политики к комплексной, пространственно распределенной, меняющейся природе инноваций самым непосредственным образом затрагивает такие ее направления и инструменты, как налогообложение; поддержка развития человеческого и социального капитала;

     Все эти рассуждения имеют самое непосредственное отношение к нашей стране. Появившиеся в последние годы документы государственной политики, связанные со стратегией и программой перевода ее экономики на инновационную модель, убедительно доказывают, что намерения руководства серьезны и неконъюнктурны. Вместе с тем подробная мотивация инновационного сценария, количественные значения целевых индикаторов, перечень направлений и конкретных мероприятий государственной политики, позволяющих реализовать его с наименьшими социальными потерями, являются дискуссионными.

    Нанотехнологиями активно занимаются практически все развитые страны.

 Высоко оценивая инновационный потенциал и перспективы научных и технологических достижений в этой области, они декларируют поддержку развития соответствующих научно-технологических направлений, а также практическое внедрение их результатов как один из важнейших государственных приоритетов.

Лидируют в этом процессе США, где исследования в области нанотехнологий стали активно развиваться с начала 1990-х годов. Первая нанотехнологическая программа (синтез и обработка наночастиц) была профинансирована Национальным научным фондом США (National Science Foundation) в 1991 г. В 1994 г. там была создана Национальная сеть нанопроизводства (National Nanofabrication Users Network, NNUN), в 2001 г. запущена масштабная Национальная нанотехнологическая инициатива (National Nanotechnology Initiative, NNI), а в 2004 г. основана Национальная нанотехнологическая инфраструктурная сеть (National Nanotechnology Infrastructure Network, NNIN). Уже сегодня в этой стране определен широкий спектр направлений фундаментальных и прикладных исследований, которые проводятся в ведущих университетах, национальных лабораториях, научных центрах, фирмах.

     Масштабные национальные программы развития нанотехнологий существуют и в других странах. В Европейском Союзе разработана дорожная карта по развитию нанотехнологий до 2020 г. Финансирование исследований и разработок осуществляется как на межстрановом уровне (например, из средств Рамочной программы по исследованиям и разработкам), так и через национальные инициативы (например, немецкую программу Nano-Initiative – Action Plan 2010).

     В Японии объемы государственного финансирования нанотехнологий в абсолютном выражении приближаются к американским. Существенного продвижения в области нанотехнологий добились также Китай и Южная Корея. Возрастает интерес к этой области и со стороны частного бизнеса, усиливается приток в нее масштабных внебюджетных ресурсов. По данным исследовательской компании Lux Research, корпоративное финансирование нанотехнологических ИиР в мирев 2007 г. превысило государственное.

     В заключение хотелось бы отметить, что во всех странах принципиально важным для развития наноиндустрии является определение нанопродукта. Если для нанотехнологий используется масштаб объекта или процесса в 100 нанометров и менее, то в продуктовой области такой подход некорректен. Кроме продуктов, непосредственно включающих в свой состав нанотехнологическую компоненту, производится (или может производиться) продукция, такой компоненты не имеющая.

     Поэтому в продуктовый ряд наноиндустрии включают продукцию, для которой использование нанотехнологий заметно снижает производственные издержки, качественным образом меняет потребительские свойства. Учитываются также случаи, когда производство становится принципиально возможным только за счет внедрения нанотехнологий.

     Появления таких продуктов можно ожидать в различных временных горизонтах – как в ближайшее время (применение «простейших» нанотехнологий), так и в далеком будущем (внедрение технологий, которые сегодня представляются вымыслом писателей-фантастов).

Список используемых источников:

1. Igami Saka 2007
2. Garfield et al., 1964; Small, Sweeney, 1985a; Small et al., 1985b
3. von Wartburg et al., 2005
4. Narin et al., 1997; Harhoff 2003;Meyer, 2006a
5. Jaffe, Trajtenberg, 1998; Jaffe et al., 2000
6. Lanjouw, Schankerman, 1999; Harhoff et al., 1999; 2003; Henderson et al., 1998; Jaffe et al., 2000
7. Scheu et al., 2006
8. National Nanotechnology Initiative. http://www.nano.gov;
9. 7th Framework Program. http://cordis.europa.eu/fp7/home.html;
10. Science and Technology Basic Plan. http://www8.cao.go.jp/cstp/english/basic/index.html.
11.  Issues paper, OECD, 2007