Истоки и потребности развития наноэкономики

0
328

Василий Слащев,
кандидат экономических наук
Бодо Лохманн,
доктор экономических наук

«Ключом ко всякой науке является вопросительный знак».
Бальзак

Нанотехнология позволяет проникнуть в наноструктуру материи, что имеет квазиэкономический смысл, из чего зарождается и наноэкономика. Главное в этом то, что нанотехнология поможет кардинально перестроить нашу жизнь, в частности, оздоровить и оживить генерируемую искусственную среду обитания (ИСО). Оценить это экономически подчас сложнее, чем сканирование нанобиочастиц, то есть атомов, молекул как элементарных частиц микромира.

Ввод в проблему генезиса нанотехнологии

Нанотехнология – устоявшееся понятие, о чем свидетельствуют публикации по широчайшему спектру этой дисциплины, ставшей таковой за кратчайший период истории – около 50 лет. Это дает основание говорить, что на ее основе должна развиваться и наноэкономика, как интеграционная комплексная дисциплина.
В книге Дрекслера «Машины создания. Грядущая эра нанотехнологии», как и в публикации Марвина Минского, говорится о том, как разрабатывать различные способы складывания атомов. Например, можно производить сборочные машины, которые по размеру даже меньше живых клеток. С их помощью можно делать материалы более прочными и легкими. Это расширяет возможности экономики нанотехнологии, увеличивая извлечение квазиренты, к примеру, при строительстве космических станций, на которых могут производиться медико-биологические работы и медицинские препараты с высоким лечебным, а значит, и экономическим эффектом.
Марвин Минский призывает оценивать экономические достижения, например, крошечных устройств, которые могут путешествовать по капиллярам, «чтобы входить в них и восстанавливать живые клетки» (1, с.15). Это ведет к тому, что мы получили бы способность лечить болезни, обращая вспять разрушительное воздействие возраста, и сделать наши тела более быстрыми или более сильными, чем прежде» (1, с.14). «…Мы могли бы собирать мириады таких крошечных частей в интеллектуальные машины (разумеется, обезопасив себя от губительных вирусов, которые проникают на уровень подсознания – В.С.), возможно, основанные на использовании квинтильонов наноскопических параллельно работающих устройств, которые делают описания, сравнивают их с ранее записанными моделями и затем используют результаты всех прошлых экспериментов». Эти новые технологии могли бы изменить не просто материалы и средства, которые мы используем, чтобы формировать нашу физическую среду, но также и действия, которые мы были бы способны совершить внутри любого создаваемого нами вида мира» (1, с.14).
Все это предстоит экономически оценить, для чего и предлагается квазидифференциальная рента исчисления эффекта с набором положительных и отрицательных мультипликаторов (умножающих последствий). И только после этого можно приступать к созданию, например, искусственной системы обитания в космосе и там же производить нанопродукцию, а на земле создавать искусственные селитебные объекты с набором высокоточной и дешевой нанопродукции.
Особая заслуга нанотехнологии в том, что она совершила революционный прорыв в квазивычислительной технике, без которой немыслимо развитие современной экономики, тем более по важнейшим ее направлениям, следовательно, отраслям, объединяемым с помощью нанотехнологий и выпускаемой с их помощью разнообразной продукции в единый народнохозяйственный комплекс. В ближайшие полтора–два года роль нанотехнологий неизмеримо возрастет, т. к. появятся вычислительные машины, работающие со скоростью 5 трлн. вычислений в секунду. Но это возможно с помощью «принципиально новых подходов и путей построения вычислительных устройств», позволяя переходить от полупроводниковой к молекулярной элементной базе» (1, с.50).
Создание молекулярной машины (особенно с биочипами) для производства нанопродукции и вычислений позволяет не только ускорять процесс вычислений, но и получать более качественную информацию, повсеместно используя ее в нанопроизводстве, делая его экономически высококонкурентным. Это позволяет реализовывать идеи Дрекслера, например, создавать простые варианты молекулярной зубчатой передачи и более сложные аналогичные устройства.
Биочипы – это «системы микроскопических анализаторов химических веществ, размещенных на твердой основе (стекло, пластик, керамика). Число таких анализаторов огромно – сотни тысяч на 1 см2». Биочипы незаменимы в создании квазисовершенных молекулярных компьютеров, ибо они «позволяют быстро анализировать жидкие смеси химических соединений и определяют при этом различные характеристики присутствующих в смеси молекулярных образований», что позволяет вести «направленное воздействие на генетический код для лечения и предупреждения болезней человеческого организма» (1, с.155).
В конце 80-х – начале 90-х гг. прошлого столетия, в Москве акад. А. Д. Мирзабеков предложил идею биохимического чипа. Но из-за отсутствия финансирования он вынужден был выехать в Чикаго на работу в Аргонскую национальную лабораторию на виртуальных условиях, т. е. как бы выезжая в творческую командировку на условиях временного проживания в принимающей стране, где обеспечивают мигранта ученого хорошими условиями работы и проживания.
В последние годы все чаще говорят «о неограниченной продолжительности человеческой жизни – проблеме бессмертия. Ярый сторонник этой идеи, как и ее разработчик – Роберт Фрейтас, заявивший на Конференции по предельному продлению жизни, что «смерть – это злодеяние» (1, с. 142). В это хочется уверовать, что «с помощью нанотрубок можно осуществить не только лечение болезней, но и всеобъемлющее омоложение человека» (1, с.142).
Этому решительно могут поспособствовать квантовые точки (20-30 нм), которые трактуются, как искусственные атомы, работающие с высочайшей производительностью, «если их задействовать в биологических компьютерах или поместить в человеческий организм» (1, с.125).
Создание молекулярных устройств по Дрекслеру схоже с фантастическими проектами Жюль Верна, Герберта Уэллса, Фредерика Пола, Роберта Хайнлайна, Айзека Азимова и Артура Кларка. Дрекслер свои микромашины рассматривал по аналогии макроскопических устройств, беря из жизни в качестве строительных материалов наноэлементы. Но это не получало экономической оценки, хотя и способствовало формированию нанотехнологической базы. В ней особенно ценным стало создание в 80-е годы сканирующей туннельной, а затем атомной силовой микроскопии, работающей с высокой экономической целесообразностью (1, с.16).
Успех туннельного лазерного сканирования атомов исследуемого вещества решительно зависит от типа электронного микроскопа, в частности, с пьезоэлементом, который находится на конце иглы и, таким образом, способствует росту эффективности сканирования атомов вещества, т. е. получения «атомного сырья» для изготовления нанопродукции. Росту эффективности сканирования атомов вещества способствует растровый и электронный микроскоп, который позволяет получать контрастные изображения объектов, а значит, и способствует росту экономической эффективности работы сканирующего аппарата. Вещество, из которого с помощью сканирующего устройства получают наночастицы, также определяет эффект нанотехнологии, если задаться целью изготовления квазипродукции, например, хирургического аппарата, величиной с атом, который может быть запущен в капиллярную систему человека. Если получен положительный результат, например упреждения инсульта или устранения его роковых последствий или же уничтожения ракового возбудителя, то из этого, как правило, получается высокий экономический результат. Это достигнуто, благодаря «манипулированию атомами и молекулами» (1, с.16), что дает возможность создавать нанопродукцию различного целевого назначения, но без сколько-нибудь обстоятельной экономической оценки, а руководствуясь профессиональной интуицией, т. е. по аналогии. Когда речь идет об единичных экземплярах, а не о массовом производстве, то этим можно ограничиться. Но как только требуется массовое производство, то тогда возникает нужда в адекватных экономических показателях, например, квазиренты, о которой здесь, в основном, и говорится.
Без создания электронных и биологических микроскопов с высокой разрешающей способностью (желательно свыше одного миллиона раз) – невозможно проникнуть в глубинную структуру природных и искусственных элементов, так как прежде чем создавать нанопродукцию, нужно научиться ее видеть и лишь затем манипулировать с атомами и молекулами. Так что в форме «затратных атомов и молекул» и начинается конкретное нанопроизводство вместе с атомными и электронными сканерами и, конечно, микроскопами высокой разрешающей способности – весьма дорогое устройство. Разумеется, всему этому предшествовали практически не поддающиеся экономической оценке усилия и средства, расходуемые человечеством на исследования многих поколений легендарных подвижников науки, приближающих наноэру.
К 70 – 80 гг. прошлого столетия были получены удобные в эксплуатации коммерческие установки. Но решительный успех был получен с учетом нанотехнологических исследований, когда, как уже говорилось, и «был создан первый сканирующий туннельный микроскоп». Его придумали в Цюрихе Герд Бинниг и Хейнрик Родер, за что они и получили в 1986 г. Нобелевскую премию по физике вместе с Эрнстом Руста (1, с.18).
Таким образом, себестоимость нанопродукции складывается из поэтапного ее образования. Во-первых, затрат на научную разработку проблемы, что имеет и мультипликативный характер и чрезмерно растянутый лаг времени; во-вторых, затрат на микроскопический анализ структуры элемента по Периодической системе Менделеева на атомно-молекулярном уровне; в-третьих, на электронное или лазерное туннельное сканирование и компактную упаковку атомов и молекул, с последующей их технологической обработкой для изготовления нанопродукции. Особенно затратной является подготовительная работа, подчас намного удорожающая нанопродукцию. Все это вызывает особую заботу и, конечно, повышенные затраты на изготовление или приобретение сканирующих микроскопов, которые и дорогие, и сложные в изготовлении и использовании.
Цена нанопродукции определяется паритетом спроса и предложения ее на рынке. При этом важно учесть, что себестоимость сканирования атомов и молекул зависит от прочности структур элементов, например, очень прочные они у золота, меди, палладия и менее прочные у структуры углерода и др., что позволяет сравнительно легко отторгать их атомы или молекулы. Как считают физики, это можно делать с помощью сканеров подобно скотчу, что удешевляет их отторжение и складирование.
Прежде чем браться за внедрение нанопродукции и, вообще, квазиизделий, необходимо оценить их экономичность, в частности, с помощью показателя срока окупаемости, в котором будут учтены и мультипликативные последствия. Такой подход реальный, и он уже апробировался. В технопарке «Саров» на базе ВНИИ создан национальный лазерный центр, где к середине 2013 г. появится лазерная установка, с энергией в один мегаджоуль. Как сообщает корреспондент Белоусов, проект обойдется в 1,75 млрд. руб. и окупится через 5 лет. Будет выпускаться широкий спектр лазеров и диодов для различных отраслей. «Это осветители нового поколения, технологическое оборудование, лазерные диоды, лазеры в области медицины» (АИФ, №6 (1631/976). Схоже можно оценивать и эффективность производства нанопродукции, т. е. по сроку окупаемости произведенных затрат.

Истоки и основные вехи развития нанотехнологии

В последние 50 лет, с практической точки зрения, стало приоритетным направлением развивать нанотехнологию особенно в странах, имеющих свою специализацию как в исследовании нанотехнологий, так и в использовании разных видов нанопродукции.
В качестве примера возьмем Германию, которая за последние годы добилась впечатляющих результатов в области использования нанотехнологий, что отчасти объясняется скудностью ее природных ресурсов, что заставляет немцев уделять повышенное внимание инновациям в экономике. По Отчету Федерального Правительства ФРГ за 2011г., вопросами нанотехнологии занимались около 1800 организаций и предприятий, в том числе:
– 40% малые и средние;
– 13% крупные;
– 24% высшие учебные заведения;
– 9% НИИ.
Для 400 предприятий нанотехнологии – основное поле деятельности. Основные направления работы – химия и новые материалы, машиностроение и приборостроение, оптика, экологическая техника, медикаменты. Все это позволило обеспечить работой 64000 человек. В промышленности – 10000 человек заняты в сфере НИОКР (600 организаций). Совокупный объем выручки нанотехнологических производств достиг 13 млрд. евро, что составляет почти 20% от всемирного оборота (66 млрд. евро). Затраты на НИОКР в Германии составляют 1,3 млрд. евро, из них 0,4 млрд. – государственные средства, т. е. 14% государственных затрат на НИОКР. В стране получено 450 патентов по разным направлениям развития нанотехнологий. ФРГ в январе 2011 г. приняла план «Нанотехнологии 2015», а в 26 вузах предлагается 30 специальностей по нанотехнологии.
Цифры, конечно, впечатляют, но по поводу их достоверности есть немало вопросов, в частности, по какой методике они рассчитывались. И если это делается традиционно,
т. е. включая и повторный счет, а не исключая его, то выделить стоимость нанопродукции проблематично, ведь если она имеет вспомогательный характер, то вычленить ее из основной продукции весьма сложно. Проблема упрощается для продукции, изготовленной с помощью нанотехнологии и соответственно наноматериалов, например, лекарственных препаратов, оптики, компьютерных деталей или собственно биокомпьютеров, изготовленных из атомов и молекул биоматериалов. Для инвестора это весьма важно, т. к. эта сфера сопряжена с большими рисками, как и научная деятельность вообще, если по-настоящему оценивать экономическую эффективность научных разработок, а тем более революционного характера. На это претендуют многие, так называемые доктора и академики, отчасти по вине которых нагрянул финансовый кризис, сотрясая, в том числе, и казахстанскую экономику, а ведь здесь немало подготовлено финансистов и банкиров, цена которым, как специалистам, стремительно падает.
Выдающийся физик-теоретик Ландау в научном исследовании отдавал предпочтение разработке методов анализа, а только затем – результатам, пусть и выдающимся, как они достигаются с помощью этих методов. Здесь уместно привести высказывание философов-мыслителей о том, что «Истинный ученый – это мечтатель, а кто им не является, тот называет себя практиком». И особенно велики заслуги в развитии философии нанонауки (если придерживаться высказанной выше цитаты) трудов выдающегося немецкого философа (натурофилософа) Фридриха Вильгельма Йозефа Шеллинга в области естественнонаучных проблем, который занимался математикой, физикой, медициной. Его основное кредо состоит в том, что в науке не может быть компромисса, ибо это ее неизбежный застой, что, к сожалению, и наблюдается в настоящее время, хотя развитие нанотехнологии и подает надежду на его послабление, а возможно, и устранение.
Научное исследование экономической результативности внедрения нанобиотехнологии лишь тогда обретает право на жизнь, когда его капитализация в форме квазиренты получит положительное значение и подтвердится скрупулезными методическими расчетами, о которых подробно говорится в монографии автора – «Рентный анализ капитализации природных ресурсов».
Надо признать, что не так просто выработать методику оценки экономической эффективности работы нанотехнологии и, особенно, использования произведенной с ее помощью нанопродукции, подчас с уникальными и даже выдающимся свойствами. Это и является проблемой ее объективной экономической оценки, без чего добиваться еще больших результатов весьма проблематично, на что постоянно сетует инвестор, а без его денег дела в наноисследованиях не продвигаются, ибо это квазирискованная сфера научной деятельности. Выход из такого методического затруднения отчасти можно найти, как уже отмечалось не раз, с помощью показателя квазирента, т. е. выделив в стоимости готовой продукции только ту часть, которая является заслугой нанотехнологии. Например, при изготовлении медицинского оборудования или высокоточных приборов, используя композиционный материал с заданными свойствами, в чем определенные достижения имеются и у казахстанских ученых, на солидное исследование которых здесь обращается внимание (5). Правда, в своих любопытных разработках они не приводят экономических выкладок, но это и не их вина, т. к. для этого необходимы специальные исследования. Но ни в Казахстане, ни в зарубежье специалистов по наноэкономике нет, что свидетельствует о сложности этого направления в экономике вообще, а без этого с наноинвестором будет сложно договориться, ибо он хочет знать, а каков будет прок от его денег, и как скоро он будет получен.
Не вдаваясь в глубокую историю нанотехнологических исследований, отметим вехи творцов таких направлений в физике, химии, биологии. Как это не прозаично, но все начиналось с фантастического представления о микромире – альтернативе макро- и мезомира, например, в форме страны лилипутов и Гулливера в произведении великого фантаста Джонатана Свифта, который более 300 лет назад подробно описал вымышленное государство лилипутов. Он почерпнул эту фантастику из народных поверий о разнообразных миниатюрных существах – эльфах, гномах, соседствующих с человеком в так называемых параллельных мирах.
Свифт изобразил их как сатирик, противопоставляя лилипутов Гулливеру, живших по законам, господствовавшим в то время в Англии. Его продолжил русский писатель Николай Семенович Лесков в повести «Сказ о тульском косом Левше и стальной блохе», которую он написал в середине XIX века. Стальную блоху он образно сравнил с «инфузорией», как «микрочудо» науки, которое привез из Англии в качестве подарка император Александр Павлович. Это чудо техники тех времен показали через «мелкоскоп» тульским кузнецам и когда блоху завели, то она шевелила усиками и танцевала. Мастер Левша пообещал блоху модернизировать, но после этого блоха хотя и шевелила усиками, но танцевать перестала из-за того, что он ее подковал, и на каждой подкове было выбито имя делавшего ее кузнеца, а сам Левша изготовил гвозди, которыми эти подковки прибивались к блошиной ноге.
Это можно расценивать как предвестие зарождения нанобиотехнологии. Сам этот термин с 1974 г. приписывается японскому физику, сотруднику Токийского университета Норио Танигучи. По его версии, этот термин «определял прецизионное изготовление деталей в процессе промышленного производства, с предельно точно выдержанными размерами и ультрамалыми допусками». В статье «Основные концепции нанотехнологии» он писал: «Нанотехнология – это технология производства, которая позволяет добиваться сверхвысокой воспроизводимости и точности…» (1, с.13). Это означает, что «при обработке материалов наименьшее количество материала, которое удаляется или наращивается, составляет атом или молекулу» (там же). Это самым непосредственным образом влияет на режим экономии, например, сырья и, таким образом, в фантастических размерах снижает себестоимость нанотехнологической продукции, поскольку потери учитываются на атомно-молекулярном уровне, и потому они ничтожно малы, что позволяет экономно расходовать редкие и ценные, в природном отношении, элементы Периодической системы Д. И. Менделеева.
Предпринимательски продвинутые страны, например, США, Германия, Япония и др., на это отреагировали увеличением бюджета на научные разработки в области нанотехнологии, что позволит им с меньшими потерями уйти от сырьевой и энергетической зависимости.
Идеи Танигучи были развиты американцем Эриком Дрекслером. Он опирался на технику конструирования сложных белковых макромолекул из простых молекулярных фрагментов, рассмотрев возможности создания на молекулярном уровне различных устройств (1, с.14). В их числе, например, активаторы, провода-подшипники. Идеи Дрекслера изложеныв книге «Машины создания. Грядущая эра нанотехнологии».
Все это можно подвергнуть экономической оценке, предварительно разработав систему показателей, в частности, как уже отмечалось, квазидифференциальную ренту, с помощью которой в экономических параметрах выделяются заслуги нанотехнологии на фоне макрозаслуг производства и прочих сопутствующих условий. Происходит это при извлечении нановещества на атомно-молекулярном уровне, вследствие чего происходят молекулярные изменения в структуре элементов – кислорода, водорода, углерода и каждого из элементов Периодической системы Д. И. Менделеева, которые подвергаются капитализации, измеряемой с помощью квазиренты.
Особый теоретический и методический интерес, с точки зрения экономической оценки нанотехнологии, вызывает книга Дрекслера «Машины создания. Грядущая эра нанотехнологии», которая подсказывает, что можно построить с помощью нанотехнологии, в частности, путем выявления возможностей разными способами складывать атомы, учитывая экономическую целесообразность такой процедуры. Дрекслер по этому поводу задается вопросом – что мы могли бы строить с помощью таких складывающих атомы механизмов, что само по себе является экономической постановкой вопроса. Фантастично, но «мы могли бы производить сборочные машины, по размеру намного меньше даже живых клеток, и делать материалы более прочными и легкими, чем любые имеющиеся на сегодня» (1, с.14).
В области наномедицины широко используются наноразмерные частицы – от 20-30 нм, «…введенные в кровь человека, они легко проходят по самым узким капиллярам и поэтому могут доходить по кровеносной системе практически до любого органа» (1, с.131). Дрекслер приводит примеры, где и в каких производствах это может найти применение, например, при создании лучших космических или подводных кораблей. Мы могли бы создавать «крошечные устройства, которые могут путешествовать по капиллярам, чтобы входить в них и восстанавливать живые клетки» (1, с.14). Из этого Дрекслер делает вывод: «Мы получили бы способность лечить болезнь, обращая вспять разрушительное воздействие возраста или сделать наши тела более быстрыми или более сильными, чем прежде. И мы могли бы сделать машины, вплоть до размеров вирусов, машины, которые будут работать со скоростями, которые никто из нас не может еще оценить», из чего, конечно, и зарождается квазиэкономика.
Увы, но мы не можем должным образом ее экономически оценить из-за того, что не изобрели адекватные показатели. Принцип замыкающих затрат здесь явно не подходит, так как он делает нашу науку высокозатратной, поскольку в оценке эффекта инвестиций присутствует так называемый вал (больше политэкономический показатель), а по существу, это потребленные средства, без всякой надежды установить отдачу инвестиционной суммы, которая тонко завуалирована в дифференциальной квазиренте первой. Можно попытаться рассчитать показатель инвестотдачи при изготовлении нанопродукции, как отношение суммы ее квазиренты к инвестированной сумме в нанотехнологии и нанопродукции, производимой с их помощью. Полностью же избавиться от затратного принципа вряд ли удастся, поскольку без затрат производства не бывает, как и невозможно движение автомобиля без горючего. Но «очистить нанопродукцию» от так называемого повторного счета, т. е. от многократно учитывавшихся затрат на разных стадиях изготовления конечного продукта, практически невозможно, а значит, невозможно на этой основе получить объективный оценочный показатель. Можно заключить, что даже квазисмелые и оригинальные проекты не будут реализованы, если они экономически не оправданы, разве что по стратегическим интересам обороны, когда во имя спасения идут на любые экономические издержки.
Парадоксально, но на квазималые искусственные наносущества, мы вынуждены расходовать масштабные инвестиции, которые сопоставимы лишь с уворованными, например, в России, да и в Казахстане, суммами. В случае их национализации или поощрительного использования в нанопроизводстве, вместо того, чтобы покупать иностранные футбольные команды и игроков, они позволили бы решать и нанотехнологические проблемы, т. е. жизненные проблемы человечества в ближайшие 15 – 20 лет.
Что касается поиска оптимальных экономических показателей оценки нанопроизводства и инвестиционных вкладов в него, то для этого можно воспользоваться опытом США, когда в 2000 году по предложению президента США Билла Клинтона на разработку нанопроектов на конкурсной основе по предложению ученых были выделены инвестиционные суммы, которые вошли в бюджет страны.

Финансирование ведомств США в рамках программы «Национальная нанотехнологическая инициатива» (млн. долларов)

Ведомство 2001 2002 2003 2006 2007
Нац. научный фонд 150 199 221 344 373
Мин-во обороны 123 180 201 436 345
Мин-во энергетики 88 91 139 207 258
Мин-во юстиции 1.4 1.4 1.4 1 1
Мин-во транспорта 0 2 2
Агенство по ООС 5 5 5 5 9
НАСА 22 46 51 50 25
Нац. ин-т здоровья 40 41 43 175 173
Нац. ин-т стандартов и технологии 33 38 44 76 86
Мин-во с/х 1,5 1,5 2,5 2 2
Всего 464 604 710 1301 1277

Таким образом, создается впечатление, что всякой проработке проблемы экономической оценки эффективности развития нанотехнологии предшествует ее экономическая постановка, вызванная жизненными потребностями и финансовыми возможностями, например, экономии ресурсов, увеличения прочности и надежности изделий, а через это и роста их экономической эффективности.
Огромные возможности оценки инвестиционных проектов по нанотехнологии скрыты в дифференциальной ренте первой, как заслуги природы и труда многих поколений коренных жителей местностей, откуда и берутся природные ресурсы, из которых путем капитализации формируется природный капитал, подробно рассмотренный в монографии соавтора «Рентный анализ капитализации природных ресурсов».
Специфика исследований по нанотехнологии – это то, что для решения этой крайне сложной проблемы приходится интегрировать усилия ученых разных стран в так называемые виртуальные лаборатории. Именно таким образом П. Горяев работает в Нижнем Новгороде, Израиле, Канаде, где существуют приемлемые для этого условия. Таким же образом трудятся в Лондоне по нанотехнологическим проблемам россияне, лауреаты Нобелевской премии (2010) – Гейме и академик Новоселов. Такое объединение международных усилий и средств сулит наибольший успех. Безусловно, заметен вклад в развитии нанотехнологии в России Ж. Алферова. (Нобелевская премия, 2000 г.) (2) и С. Алфимова (3), так же работающих по схеме виртуальных лабораторий.
К нанотехнологии, о которой говорилось выше, ученые, вместе с писателями пришли через фантастику, которая через сотни лет подошла к реализации в виде экономически оправданных, нарисованных, красивых, фантастических картин. Вспоминаются, в связи с этим, творения выдающегося француза, писателя-фантаста Жюля Верна, идеи которого о загадочных подводных путешествиях на Наутилусе и путешествиях в космосе на стратостате претворены в жизнь и создают экономические богатства, о которых и не помышлял автор фантастических картин. Теперь же открываются новые грандиозные возможности реализации его фантастики с помощью нанотехнологических проектов, которые воплощаются в жизнь, разумеется, если они экономически оправданы и измерены. Для этого перспективно использовать показатели «квазирента» и «антирента», которые обладают новизной и потому во многом остаются загадочными, широко не используются в экономических оценках.
Для адекватного измерения эффекта использования научно-технических разработок в форме нанотехнологических проектов, в особенности, при конструировании искусственной среды обитания, эти показатели, безусловно, привлекают. С их помощью можно адекватно оценивать вклад нанотехнологии на всю глубину и ширину по образуемым ими мультипликаторам генезиса искусственной среды обитания, ее оздоровления и оживления. Это можно классифицировать как величину квазиренты первой, образуемой за счет, например, извлеченных с помощью лазерных технологий микромира белковой молекулы или еще глубже – наномира частиц, их ассоциаций и кластеров.
Как считают сами изобретатели, в этом кроются основные энергетические затраты, которые формируют замыкающие затраты. Из-за астрономической величины таких затрат, их невозможно широко внедрять в практику. Оценивать их лучше с помощью энергозатрат, о чем во времена Карла Маркса говорил А. Подолинский, предлагая задействовать в оценке сложных научных проектов энергозатраты в процессе производства, а в научных исследованиях – энергозатраты рабочей силы с классификацией по видам деятельности. Вообще же, реализация в жизнь сложных и во многом загадочных научных проектов, как правило, сопряжена с огромными вложениями, в то время, как величина и скорость их отдачи во многих случаях не просчитывается.
Подобное отмечал и биофизик Горяев, сетовавший на то, что для реализации их предложений в области познания микромира биорезонанса «энергии слова» и, в частности, флуктуации, так называемой биоэнергии, не хватает средств, хотя на их разработку, в совокупности, учеными уже потрачены немалые доллары. Для практики, как он считает, открылась бы дорога в бессмертие человека. Его идеи можно плодотворно использовать при оздоровлении и оживлении ИСО (искусственной среды обитания). Но пока это звучит фантастично, и потому оценить его суждения с помощью квазиренты и антиренты во многом проблематично.
Как считают физики, несмотря на сложности сканирования наночастиц, особенно извлеченных из суперпрочных структур отдельных химических элементов, например, кобальта, это мероприятие пока чрезвычайно затратное, так как нарушить связь или ослабить ее между наночастицами не хватает энергии или разрешающей способности сканирующих устройств и микроскопов.
Возникновение нанотехнологии, этого судьбоносного открытия, как самостоятельной области науки и техники, обычно связывают с именем выдающегося физика XX века Ричарда Фейнмана, который в декабре 1959 г. прочитал на заседании Американского физического общества лекцию на тему «Еще много места в самом низу» (1, с.13). В качестве первого примера он рассмотрел проблему комплексного хранения информации, в частности, «можно ли разместить 24 тома Британской энциклопедии на булавочной головке размером 1/16 дюйма, для чего ее потребовалось бы увеличить в 25 000 раз. При этом мельчайший элемент текста – точка, может быть отображен совокупностью 1000 атомов».
Он же подметил, что это позволяет конструировать и использовать устройства, в частности, сверхминиатюрные хирургические аппараты, которые могут самостоятельно выполнять операции по уничтожению раковых клеток в организме человека (1, с.13). Фейнман предлагал фантастические проекты, например, он полагал, что появятся микрохирургические аппараты, проглотив которые или введя их в микрососуды, можно безболезненно устранять пока неизлечимые болезни, к примеру, сердца.
В связи с этим, совершенно неправдоподобно воспринимается наноинженерная мысль Роберта Фрейтаса – научного сотрудника Института молекулярного производства (Калифорния, США) о том, что «слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне можно осуществлять, используя разработанные наноустройства и наноструктуры». И таким образом, как он утверждает, «использование методов и техники нанотехнологии можно использовать при лечении и омоложении человека, включая переход к биологическому бессмертию» (1, с.130).
Начиная с 80-х годов прошлого века, подобные идеи высказывал также Эрик Дрекслер и его многочисленные последователи. Была предложена «целая система устройств на молекулярном уровне, теоретически способных выполнять достаточно сложные операции» (1, с.130). И хотя это не противоречит физическим законам, «но ни для одного из таких устройств не были разработаны, хотя бы в общих чертах, конкретные пути формирования устройств из атомных фрагментов» (1, с.131). «Несмотря на то, что эти исследования ведутся на лабораторном уровне и не вошли в клиническую практику, уже сегодня можно говорить о надвигающейся революции в медицине» (там же, с.131). Но пока технология создания универсального ассемблера остается на уровне общих предположений и нуждается в экономическом обосновании, поскольку неизвестно, во что это обойдется обществу, и хватит ли средств. И все же велика надежда на то, что с помощью наночастиц «на молекулярном уровне вместе с надмолекулярными агрегатами типа липосом и полимерных молекул типа дендримеров и фуллеренов с помощью нанотехнологии можно достичь направленного изменения характеристик молекулярных систем, что приведет к принципиально новым возможностям их использования» (1, с.131).
Так, «группа исследователей Центра биологической нанотехнологии (Мичиганский университет, США), возглавляемая Лайошем Баложем, предложила оригинальный метод локального радиационного воздействия на злокачественные опухли» (1, с.132). Для этого он использовал «комплекс атомов золота с молекулой полиамидоамино-дендримера – сферической молекулы, в которой центральное ядро является как бы источником большого числа, растущих из него разветвленных молекулярных цепочек. Эти цепочки связывают достаточно большое число атомов золота, в то же время в лечебных концентрациях они не токсичны. Введенные в кровеносную систему, эти комплексы избирательно накапливаются в разветвленной системе сосудов опухоли» (1, с.132). Воздействуя на него интенсивным потоком нейтронов, экспериментатор вызывает ядерную реакцию в атомах изотопа 198 Au (1, с.132). В опухоли этот изотоп накапливается, где период его полураспада составляет 2, 69 дня, т. е. радиоактивное воздействие быстро прекращается. Пока эти эксперименты проводились в лабораторных условиях на мышах, но как считает Балож, в этой работе был достигнут значительный терапевтический эффект (там же, с.132). Столь пространное цитирование, пока еще лабораторных результатов борьбы с раковой опухолью, поможет сориентироваться инвестору, куда и сколько направлять средств в это дело, разумеется, пользуясь экспертными оценками, о которых здесь и говорится.
Грандиозные перспективы открываются перед человеком в сфере продления жизни, в оживлении и оздоровлении искусственной среды обитания, о чем мечтал и русский мыслитель Николай Федоров в своем капитальном философском труде «Философия общего дела» (4). Кстати, этот труд впервые был издан в 1906 году в г. Верном (первый том), в 1913 году – второй том, а третий том был подготовлен, но не опубликован.
Наноэкономика призвана отслеживать и оценивать извлечение поэлементных наночастиц, создавая из них товарную нанопродукцию, следовательно, и высокоэффективную экономику подобно тому, как это достигается с помощью нейроэкономики, автором которой является Василий Ключарев, ученик академика Н. Бехтеревой. Он занимается выяснением того, как именно мы принимаем решение, в частности, почему эти решения зачастую неразумные и невыгодные.
Таким образом, экономику нанотехнологии или «наноэкономику» предлагается трактовать, как умение извлекать квазиренту с помощью революционных технологий во всех сферах нашего бытия, используя для этого нетрадиционную энергетику и самую совершенную нанотехнологию. Теоретические и методологические основы наноэкономики заложены, как это ни странно, в химических и физических трудах ученых многих поколений, которые надо еще научиться экономически оценивать. В современном виде наноэкономика обязана разным видам нанотехнологий, которые оперируют с частицами предельно малых размеров, производя с их помощью квазипродукцию, механизмы и аппараты в разных отраслях. И, таким образом, наноэкономика с помощью нанотехнологий объединяет отрасли, оценивая их эффективность посредством совокупной себестоимости и квазиренты.
Казахстанские ученые, в первую очередь – физики, биологи и биофизики, подключаются к нанотехнологическим исследованиям, хотя они и дорогие – в смысле затрат на аппаратуру и реагенты. В 2006 г. вышла полезная монография группы авторов, в которой приводятся размеры наночастиц с семиатомными кластерами, из которых можно получить различные кластерные структуры, содержащие 13, 55, 147, 309, 561 и т. д. атомов и использовать их как композиционный материал. Это своеобразные «магические числа» по аналогии с таковыми в ядерной физике (5, с.258). Близко к нанотехнологическим исследованиям проводится работа по лазерной активации жидкой среды в Технологическом университете, под руководством Н. Выхрест, к.ф.-х.н., а также ведутся исследования Инюшиным В., профессором КазНУ им. аль-Фараби.
В качестве аргумента воспользуемся казахстанскими примерами того, каким сложным и затратным является процесс формирования цены нанопродукции, в частности, производство композиционных материалов с заданными свойствами. После того, как была выявлена актуальная и, особенно, необратимая потребность в выпуске того или иного рода продукции, возникает «железная необходимость» экономического обоснования ее производства. В определенной последовательности показывается, как это делается и экономически рассчитывается на нашем примере с помощью квазиренты. При производстве композиционных материалов – это «приготовление дисперсных порошков и нитевидных волокон, получение из них препрогов, т. е. полуфабрикатов КМ в виде жгутов, ремней, сеток, лент; изготовление из препрогов сборных многослойных заготовок, а из них – заготовок полуфабрикатов, формирование полуфабрикатов, раскрой, сварка, механическая обработка» (5, с. 8). И только после этого можно приступать к завершающей стадии выпуска готовых изделий из наноматериалов, себестоимость которых, по существу, непредсказуема из-за неясности с формированием цены на такую продукцию. Для этого лучше воспользоваться квазирентой, вернее, дифференциальной рентой первой, в которой и заключены заслуги нанотехнологии.
Для развития наноэкономики важно подобрать адекватный терминологический аппарат и оптимальные методы, алгоритмы ценовой, а значит, и рентной оценки. Особое внимание при этом уделяется дифференциальной ренте первой, в которой заложены заслуги нанотехнологии, привлекая инвестиции для ее реализации на практике. В этой связи важно определиться с методом оценки эффективности использования нанобиоайтитехнологий, которые должны строиться на мультипликативной основе.
Под этим подразумевается система положительных и отрицательных факторов умножителей прямого, косвенного и опосредованного действия на сколь угодную каскадную глубину и ширину. Все это получает натуральную количественную, а затем и стоимостную оценку специалистами в составе экспертного совета, специально подобранного и соответственно аттестованного. Наиболее сложный и ответственный момент такой мультипликативной оценки – это, конечно, подбор экспертного совета, в состав которого должны войти, прежде всего, специалисты по нанобиоайтитехнологии, прикладники, а также экологи, занимающиеся проблемами экологической совместимости по реализуемым проектам.
Но еще раньше, на техническом уровне, очень важно сконструировать эффективно работающие на энергии лазера сканеры, с помощью которых из различных химических и физических элементов происходит отрыв атомов и молекул от их естественных атомно-молекулярных структур. В неоднократно цитируемой работе об этом говорится особо. Отмечается чрезвычайная техническая сложность отрыва наночастиц и их калибровки, поскольку для этого требуется создать чрезмерно чувствительный и потому дорогой электронный и биологический микроскоп, с увеличением объекта микромира в 250 тысяч раз, до миллиона и более. И только таким образом можно проникнуть в глубину микромира или, как сейчас говорят, наномира.
Конструирование микроскопов, а значит, и познания микромира, было начато в 1590 году, в Голландии, где Захар Янсен изобрел сложный микроскоп, Иоганн Липперегей – телескоп, а Стевин написал классические работы по гидродинамике, Гюйгене – по механике, оптике, астрономии, Сваммердам – по анатомии животных. Левингук открыл инфузорию, позволив на научной основе доказательно проникать в окружающий нас микромир.
Это связано, прежде всего, с большими энергетическими и, особенно, интеллектуальными затратами, которые, в полной мере, еще не научились исчерпывающе оценивать, в частности, с помощью экономических мультипликаторов, о которых говорилось выше. В отличие от господствующих макровых оценок, то есть сводных показателей, эффективность использования нанобиоайтитехнологии предлагается экономически измерять, познавая интерструктурные изменения на атомном и молекулярном уровне, что, конечно, принуждает экономиста-оценщика работать совместно и тесно с нанотехнологами, физиками, химиками и биологами. Возможно, для этого целесообразно использовать систему частных и интегральных индексов, отражающих внутрисистемную связь между элементами затрат по извлечению наночастиц и их ансамблей. Итак, экономика нанобиоайтитехнологии призвана извлекать квазиренту с помощью суперсовершенных технологий и материалов, а также нетрадиционной энергетики.
Только после этого, с уверенностью можно приступать к реализации революционных проектов, как, например, строительство наноканатной связи с Луной, с помощью «нанонитей», полученных при сканировании микрочастиц определенных квазипрочных химических элементов. Толщина «нанонити» составляет миллиардную часть человеческого волоса, но, во столько же раз, она прочнее его, а по величине издержек на ее изготовление пока не предугадывается величина ее себестоимости. Одно неоспоримо, что, даже по гипотетическим оценкам, она может оказаться фантастически высокой, едва ли не золотой, а, возможно, и платиновой.

Ценообразование на разные виды нанопродукции и технологии сканирования

Физики утверждают (Нанотехнологическая лаборатория, Молдова), что добиться снижения цены нанопродукции можно посредством производства дешевых соединений. Например, на основе электрохимического соединения получают оксид цинка, из которого производят хорошие и дешевые материалы. Это можно использовать как эталон цены наноматериалов. Наноструктура таких материалов (в объеме <50 нм) создает определенные проблемы получения дешевой продукции. И, напротив, структурирование в соленой воде, включая и морскую воду, ведет к созданию новой и дешевой нанотехнологии. Научный поиск в нанотехнологии должен сопровождаться экономической оценкой. Должно быть истиной – если нет успеха в науке, включая экономику, то нет успеха и в прикладных исследованиях. Например, при производстве наночастиц, с высокой проницательной способностью через кожу организма человека, можно создавать высокоэффективные лекарства и, скорее всего, это удешевляет процесс лечения заболевания, разумеется, при исключении отрицательных последствий «нанолечения».
Возьмем другой пример. 5 марта 2012 г. на РенТВ демонстрировали успехи лазерной металлургии, когда сварку автомобильного кузова осуществляли на Нижне-Тагильском металлургическом заводе с помощью зарубежного лазерного сварочного аппарата. Сварка оказалась скоростной и высокоточной, и швы практически исчезли. Следующий этап: изготовление автокузовов, как, впрочем, и танков, будет осуществляться на наноуровне, что позволит полностью избавиться от швов при изготовлении автомобиля, танка или летательного аппарата. Совершенно очевидно, что это будет способствовать улучшению их качества и произойдет удешевление, в частности, вооружения.
Возьмем другой банальный пример – развитие биотехнологии, которая возникла задолго до появления самого понятия «нанотехнология». Биологические процессы, как напоминают нам авторы многократно цитируемой книги (1, с.50), «были известны и широко использовались сотни лет тому назад. Пиво употреблялось еще в Древнем Египте. Выпечка дрожжевого хлеба и виноделие были известны в Древней Греции и Риме». Все это развиваясь и усложняясь, вплоть до микробиологического производства пенициллина и других антибиотиков, достигло стадии нанотехнологии, то есть трансгенной инженерии и трансплантации клеточных ядер (1, с.51).
На массовом выпуске такой продукции это отразилось самым непосредственным образом, и произошло ее подчас существенное удешевление, что практически всегда бывает, когда налаживается массовое производство новой перспективной продукции. Как правило, это становится революционным событием, коренным образом меняющим молекулярную биологию, определяя структуру молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК, и понимание на этой основе ее роли носителя генетической информации.
Приведем еще один пример, завораживающий воображение ученого в области генезиса нанобиотехнологии. Речь идет о создании «молекулярных моторов» – кинезинов и линезинов (1, с.159 – 160), с помощью которых можно объяснить перенос энергии для передвижения молекул вдоль молекулярных трубок. В молекулах, как установили биофизики и биохимики, химические вещества и биомолекулярные фрагменты перемещаются внутри клетки, они упакованы в микроскопические пузырьки, на каждом из которых имеются рецепторы – белковые молекулы. Доставляются эти пузырьки большими молекулами, получившими название «молекулярные моторы». Источником энергии для передвижения этих молекул вдоль микротрубочки служит АТФ. Взаимодействие с ними приводит к изменению формы молекулы кинезина или диненина (1, с. 159).
Ценным во всем этом является то, что познание механизма внутриклеточного движения открывает пути построения принципиально новых «движителей и устройств на молекулярном уровне, непосредственно преобразующих химическую энергию в механическую энергию движения объектов», что позволяет делать «молекулярные машины». Это открывает грандиозные возможности управления процессом конструирования нанопродукции и наномеханизмов и получать весомые экономические результаты. Все это говорит о том, что процесс формирования наноэкономики, как научного направления, с развитием нанотехнологии получил уверенное подтверждение – сформулированы предмет, методология и методы, показатели и критерии. По существу, это будущее экономики вообще и нашего «нанобытия» во всех сферах наноэры гомосапиенса.
Подводя итог, отметим, что мы лишь предприняли попытку к обоснованию зарождения наноэкономики, как самостоятельной и весьма специфичной экономической дисциплины. При этом упор делается на обоснование оптимальных оценочных показателей и критериев оценки наноэкономических процессов, после чего можно обосновать предмет, методы и задачи, а затем и структуру наноэкономики как научной дисциплины.

Литература

1. Рамбиди Н. Г., Беезкин А. Б. Физические и химические основы нанотехнологий.
« Физматлит». М., 2008, с.9.
2. Алферов Ж. И., Асеев А. Л. Гапонов С. В. Наноматериалы и нанотехнология. Микросистемная техника. 2003.
3. Алфимов С. М., Быков В. А, Гребенников Е. П. Развитие в России работ по нанотехнологии. М., 2003.
4. Философия общего дела. М., изд. «Око», 2008.
5. Сарсембинов Ш.Х., Яр-Мухамедов. Г. Ш., Яр-Мухамедова Ш. Ш. Физические основы формирования структуры композиционных материалов с заданными свойствами Алматы, 2006.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ