Управление инновациями в компаниях ОАО «Роснано»

Часть 1. Структуры и стратегии европейских нанотехнологий

Джуан Мэтьюз Управление инновациями

Московская школа управления СКОЛКОВО 6 июня 2011 года

1

Содержание 1. Введение

2. Развитие исследований в области нанотехнологий и их коммерциализация на глобальном уровне

3. Кластеры нанотехнологий в Европе и во всем мире

4. Финансирование и структура в Европе по сравнению с Америкой и Азией

5. Условия для быстрой коммерциализации

6. Планы и прогнозы

7. Конкретные уроки, результаты которых можно применить в России

2

1. Введение

• Расходы на изучение и применение нанотехнологий отражают амбиции и уровень развития нации. За последние 10 лет Япония, Южная Корея и особенно Китай увеличили объем инвестиций в попытках составить конкуренцию США — и добились неравнозначных результатов

• Несомненно, Россия обладает огромным потенциалом, который проявляется в научных достижениях, однако их коммерческая выгода пока невелика

• В этой презентации мы рассмотрим развитие нанотехнологий на глобальном уровне, уделив особое внимание Европе, поскольку европейские модели могут быть реализованы в России

3

2. Развитие исследований в области нанотехнологий и их коммерциализация на глобальном уровне

• Нанотехнологии применяются человечеством уже много лет. В изделиях из стекла, которые изготавливали древнеримские и средневековые ремесленники, наночастицы использовались для придания цвета и металлического блеска

• Исследования коллоидных и наноструктурных материалов активно велись и на Западе, и в Советском Союзе еще до того, как в 1975 году был придуман термин «нанотехнологии». Первым явным проявлением интереса к этой области американцы считают лекцию Ричарда Фреймана «Внизу полным-полно места», прочитанную в 1959 году. Однако несмотря на это, а также на значимые открытия, сделанные в 1980-х и 1990-х годах (такие как «маркерные шары»), реальное развитие нанотехнологий началось лишь с приходом нового тысячелетия

• С 2000 года в этой области наблюдается быстрый рост, который, впрочем, сопровождался чрезмерным ажиотажем и чересчур оптимистичными прогнозами. Истинная цель заключается в том, чтобы перейти от пассивных нанотехнологий к активным молекулярным нанотехнологиям, способным совершить революцию в электронике, оптике и здравоохранении

4

Участие компаний в развитии нанотехнологий

5

Тыс. Во всем мире

в 1990–2008

годах:

17 600+

компаний,

созданных

специально для

развития

нанотехнологий

• 52 100 статей о

нанотехнологиях

• 45 000

патентных заявок

• 18 000

выданных

патентов

США

Япония

Китай

Германия

Южная Корея

Великобритания

Франция

Канада

Швейцария

Тайвань

Италия

Нидерланды

Швеция

Израиль

Австралия

Финляндия

Бельгия

Россия

Испания

Индия

P. Shapira, J. Youtie, L. Kay, National

Innovation Systems Dynamics and the

Globalization of

Nanotechnology Innovation. J of

Technology Transfer, 2011

Прочие

страны

ОЭСР

Япония

Европа

США

Остальные

страны

мира

Китай Тайвань

Россия,

Индия,

Бразилия

ОЭСР Не ОЭСР

Переход от исследований к разработке

6

Соотношение патентных заявок и публикаций в области нанотехнологий

Компании в США

Компании за

пределами США

По всему миру

Открытия

Применение

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

Волны, или поколения, в развитии нанотехнологий

(сроки коммерциализации, Rocco 2005)

• 2000 Пассивные нанотехнологии — наночастицы, покрытия, сплавы и композитные материалы

• 2005 Активные наносистемы — 3D транзисторы, датчики и исполнительные механизмы, целевые лекарственные средства, усилители, адаптивные структуры

• 2010 Системы наносистем — иерархические структуры, эволюционные системы, 3D сети

• 2015 Молекулярные наносистемы — разработанные молекулярные и атомные устройства, развивающиеся функции

7

Направление современных исследований

1,8% Процент публикаций об активных нанотехнологиях

2,6%

18%

50%?

3. Кластеры нанотехнологий в Европе и во всем мире

• Кластеры могут быть связаны с развитием технологий, с производственной деятельностью и применением технологий. На практике развитие и производство нередко совмещаются, однако в действительности использование технологии не сконцентрировано в одном месте, а распределено по всей отрасли

• Механизмы создания кластеров в разных странах отличаются. Например, в США кластеры, как правило, образуются спонтанно, в целях проведения исследований и формирования благоприятной среды для развития. В других странах ведется большая работа (с большим или меньшим успехом) по созданию кластеров с государственным финансированием

• Анализ развития позволяет сделать неудивительный вывод о том, что кластеры нанотехнологий часто совпадают с другими высокотехнологичными кластерами

8

Кластеры нанотехнологий на территории США по числу участвующих компаний

9

Кол-во учреждений с выходом

на нанотехнологии по городам

Источник: Глобальная база данных

публикаций в области нанотехнологий

и патентов Georgia Tech

Кластеры по исследованию графена и компании-стартапы в США

10

Shapira, Youtie, and Carley (2010) Graphene Research Profile, Центр нанотехнологий в обществе при Университете штата

Аризона (CNS-ASU),

финансируется Национальной научной организацией (госконтракт № 0531194), основа — данные Web of Science, Science

Citation Index, август 2010 г.

Стартап-компании по разработкам

графена

Стартап-компании по разработкам графена

Публикации по графену, 2000–2010 гг.

Кластеры по исследованию графена (страны и регионы, где было опубликовано более 10 работ

по графену — до 2010 г.)

11

Кол-во публикаций о

графене

по учреждениям

Кластеры нанотехнологий в Европе

• Характерной чертой развития нанотехнологий в большинстве европейских стран является создание крупных университетских и государственных исследовательских центров, выступающих в качестве базы для компаний-стартапов

• Можно выделить три суперкластера:

– «Золотой треугольник» (The Golden Triangle) на юго-востоке Англии

– «Кремниевый польдер» (Silicon Polder) с центрами, расположенными в Нидерландах, Бельгии и Германии

– Гренобль с близлежащими центрами в Южной Франции и французских кантонах на территории Швейцарии

12

Кластеры нанотехнологий в Европе

13

Кембридж

Лондон Твенте

Фландрия

Гренобль

Гетенбург

Оулу

Дортмунд

Суперкластеры

Размер кругов отражает

кол-во предприятий

малого и среднего бизнеса

в определенном месте

Суперкластер «Кремниевый польдер»

• Высокоактивная деятельность в области нанотехнологий в Европе сосредоточена вокруг транснационального суперкластера с центрами в Дортмунде и других немецких городах Нижнего Рейна, в Бельгии и Нидерландах. В этом регионе действует более 120 компаний-стартапов, работающих по различным направлениям развития нанотехнологий

• Одна из причин составного характера кластера — наличие таких крупных исследовательских центров, как IMEC в Левене и институты Fraunhofer в Германии, а также большое скопление городов с превосходными университетами и развитыми смежными областями высоких технологий (Эйндховен, Левен и Аахен)

14

Суперкластер в Гренобле

• Гренобль — крупнейший кластер нанотехнологий в Европе (свыше 80 компаний-стартапов)

• Первоначально основной движущей силой формирования кластера был Центр изучения атомной энергии в Гренобле (CEA), а также исследования, проводимые при поддержке CRNS. Создание крупного учреждения, занимающегося исследованиями в области электроники, LETI, привело к возникновению множества новых компаний, деятельность которых была связана с оптоэлектроникой

• Рост кластера продолжался благодаря поддержке, предоставляемой на местном уровне предприятиям малого и среднего бизнеса и компаниям-стартапам. В кампусе Minatec сотрудники таких компаний могут взаимодействовать со специалистами из крупных транснациональных корпораций. В настоящее время поддержка распространяется на такие области, как биотехнологии и здравоохранение (учреждения NanoBio и Clinatec)

• Кластер в Гренобле повлиял на развитие нанотехнологий в Западной Швейцарии и в таких крупных городах на юге Франции, как Ницца, Марсель, Экс-ан-Прованс и Монпелье, которые образуют суперкластер. Кроме того, у Гренобля налажены связи со Швейцарией, Германий и Финляндией, что позволяет начать совместное планирование более масштабного развития нанотехнологий в Европе

15

«Золотой треугольник»: суперкластер новых технологий в Великобритании

• В последние 15 лет на юге Англии наблюдается бурный рост исследовательских и инновационных компаний. Эта революция началась в 1960-х годах в Кембридже и в меньшей степени — в Оксфорде. Инициативы на местах позволили наладить связь между научными предприятиями и частными и некоммерческими организациями, что привело к созданию благоприятных условий для запуска и развития новых компаний

• В 1980-х годах процесс ускорился благодаря изменениям, в результате которых был получен доступ к данным финансируемых государством исследований, представляющим собой объект интеллектуальной собственности. В конце 1990-х при участии государства были созданы новые фонды посевных инвестиций, быстро перешедшие на самофинансирование. Вокруг университетов в Лондоне, Бате, Бристоле, Гилдфорде и Рединге образовались кластеры. Их связывали разработки в области высоких технологий и транспортные пути, такие как шоссе M4, соединяющее Лондон с Бристолем. Первоначально суперкластер «Золотой треугольник» связывал Лондон, Бристоль и Кембридж

• Благодаря последним разработкам треугольник расширился, и в него также вошли Южный Уэльс, Саутгемптон, Ист-Лондон и регион Thames Gateway («Ворота Темзы»). У Сколково там есть даже собственный проект, Tech City London, об учреждении которого премьер-министр Кэмерон объявил в ноябре 2010 года

16

«Золотой треугольник»: суперкластер новых технологий в Великобритании

Источники: ABI, LFS,

PACEC

2001

2021

Оксфорд

Бристоль Лондон

Кембридж

Милтон Кейнс

Ридинг

Суиндон

2001 КМ

0.09 - 0.70

0.71 - 1.00

1.01 - 1.30

1.31 - 2.0

2.01 - 5.20

2001 раб. (000)

0,1

0,5

1

5

10

Зона НКП

23 центра развития нанотехнологий в Великобритании

(учреждены в рамках национальной программы, запущенной в 2002 году)

18

4. Финансирование и структура в Европе по сравнению с Америкой и Азией

• В США на развитие нанотехнологий выделяется наибольший объем средств, при этом многие

проекты в области обороны, космоса, энергетики и здравоохранения финансируются за счет государства. Американские промышленные компании осуществляют крупные инвестиции в развитие этой отрасли, а уровень венчурного финансирования в США во много раз превышает соответствующий показатель в других странах мира. Несмотря на это, американские проекты менее эффективны, чем деятельность, которая ведется в Европе (особенно в Великобритании). К примеру, в США на каждую компанию-стартап тратится 75 млн долларов, а в Великобритании — всего 23 млн

• Финансирование исследований и разработок в области нанотехнологий на территории Европы в основном осуществляется в рамках программы EU FP7; кроме того, на это выделяются значительные суммы из государственных бюджетов. Участие компаний в проектах, финансируемых за счет государства, строго контролируется правительством ЕС. Закон запрещает государствам делать вклады, превышающие 50% затрат на реализацию коммерческих проектов. Главный вопрос, требующий разрешения в Европе, — уровень частного финансирования компаний

• Основная характеристика процесса разработки нанотехнологий в азиатских государствах — прямое привлечение крупных компаний к участию в проектах. Большое количество исследований проводится в собственных лабораториях компаний; в то же время существенный объем финансирования выделяется на университетские исследования, причем право на созданную интеллектуальную собственность переходит к финансирующей организации. В Японии государство также активно участвует в финансировании исследований — нередко в сотрудничестве с промышленными предприятиями, применяющими результаты таких исследований. Для Китая развитие нанотехнологий стало приоритетной областью с большим объемом инвестиций 19

Кто финансирует научные исследования в области нанотехнологий?

(оценка по спонсорам публикаций, 08/09)

20 Анализ 61 300 исследовательских работ, проводившихся при спонсорской поддержке.

P. Shapira and J. Wang. Nature. 2010. 468. 627-628.

Спонсор исследования Работы

X 1000

% от

общего

кол-ва

% рано

цитируемых

работ

Государственный фонд естественных наук

Китая 10,2 16,7 4,7

Национальный научный фонд США 6,7 10,8 11,4

Министерство науки и технологии КНР 4,7 7,7 5,2

Программы по исследованиям и разработкам

Европейского союза 3,5 5,8 10,4

Министерство здравоохранения и социального

развития США (в том числе Национальный

институт здравоохранения)

3,1 5,1 15,0

Министерство образования Китая 3,1 5,1 4,6

Министерство энергетики США 3,0 4,9 12,5

Министерство обороны США 2,6 4,2 12,3

Немецкий исследовательский фонд 2,6 4,2 10,2

Министерство образования (MEXT) Японии 2,4 3,9 6,2

Венчурные инвестиции в нанотехнологии

21

Самые последние общедоступные данные, Thomson VentureXpert, 2006 г.

Прочие

Биотехнологии

Северная Америка Европа Остальные страны

Полупроводники/

электроника

Доля частных инвестиций в области нанотехнологий

22 Данные ЕС

Млрд

евро

Частные

Государственные

Европа США Япония

Сравнение государственных затрат на исследования и разработки в области

нанотехнологий в период с 2006 по 2010 гг. (5 лет)

23

Швейц

ария

Канад

а

Ир

ланд

ия

Австр

ал

ия

Финл

янд

ия

Вел

ико

брита

ния

Нид

ерл

анд

ы

Синга

пур

Тайвань

Франц

ия

Юж

ная К

орея

Герм

ани

я

Кита

й

ЕС

СШ

А

Япония

Мл

н е

вр

о

Количество европейских компаний-стартапов, работающих в области нанотехнологий, 2007 г.

24

В 2007 году в США

было

примерно 800

компаний-стартапов,

занимающихся

нанотехнологиями

Ита

лия

Испа

ни

я

Австр

ия

Ирл

анд

ия

Бел

ьги

я

Ни

де

рл

анд

ы

Дани

я

Фи

нл

янд

ия

Во

сто

чная Е

вр

опа

Шве

ция

Фр

анц

ия

Шве

йц

ар

ия

Вел

ико

бр

ита

ни

я

Ге

рм

ани

я

Ко

л-в

о к

ом

пан

ий

Количество азиатских компаний-стартапов, работающих в области нанотехнологий,

2007 г.

25

Ко

л-в

о к

ом

пан

ий

Инд

ия

Та

ил

анд

Австр

ал

ия

Го

нко

нг

Си

нга

пур

Юж

на

я К

ор

ея

Кита

й

Та

йва

нь

Япо

ни

я

5. Условия для быстрой коммерциализации

Основные факторы, способствующие быстрой коммерциализации:

• открытый доступ к специализированным объектам

• возможность финансирования и инвестиций на каждом этапе развития компании

• обмен знаниями между университетами, НИИ и промышленными компаниями

• наличие людей, способных возглавить новые компании и эффективно управлять ими

26

Специальные объекты • Нередко для развития нанотехнологий требуется специальное

оборудование, которое компании-стартапы с трудом могут себе позволить. Именно поэтому ключевым фактором развития нанотехнологий является наличие открытых объектов (для использования в качестве чистых комнат, проведения метрологических замеров, анализа и получения микроизображений), а также предоставление другого оборудования и оказание соответствующей помощи в вопросах управления ОТ, ТБ и ООС. Такое возможно в специализированных бизнес-инкубаторах. По мере роста компании могут вкладывать средства в приобретение собственного оборудования. На территории США такие объекты нередко создаются в частном секторе, а в Европе нормой считается их полное или частичное финансирование за счет государства

• Одно из преимуществ развития нанотехнологических площадок на территории Великобритании заключается в наличии по всей стране большого количества объектов с «открытым доступом», что позволяет существенно расширить географию создания новых компаний 27

Финансирование и инвестиции • В отсутствие финансирования инвестиций на каждом этапе

становления компании-стартапа развитие нанотехнологий будет невозможно. Наиболее важным представляется финансирование на раннем этапе. Нередко это небольшой объем средств, выделяемых для проверки концепции или учреждения юридического лица (50 000–500 000 евро). Компаниям венчурного капитала необходимо достаточное обоснование потенциального успеха, но они осуществляют инвестиции только в сумме, превышающей 1 млн евро. Основной фактор, способствующий росту кластеров, — наличие государственных или частных фондов посевных инвестиций либо «бизнес-ангелов»

• Доступность инвестиций — не единственное требование. Помимо этого компании должны проявлять желание и способность привлекать эти инвестиции. Можно научиться получать и использовать инвестиции, однако слишком часто рост компании сдерживается нежеланием учредителей и первоначальных инвесторов снижать стоимость акций компаний путем увеличения их числа

28

Трансфер знаний

• Развитие нанотехнологий ограничивается отсутствием доступа к последней информации об исследованиях и разработках, представленных на рынках

• Управление этими аспектами в разных странах осуществляется по-разному:

- В Великобритании существуют СТЗ (Сети трансфера знаний), которые финансируются правительством, а используются организациями, ведущими разработки в определенной области. Физические лица, компании и научные центры могут беспрепятственно обмениваться информацией, составлять планы и формировать консорциумы для участия в тендерах на финансирование

- В других регионах эту роль выполняют промышленные объединения, местные или транснациональные сети (например, Институт нанотехнологий и Нанофорум, проводимый при поддержке ЕС)

29

Правильно подобранный персонал

• Для развития кластера крайне важно правильно назначить руководителя компании и подобрать персонал, который сможет справиться с финансовыми и маркетинговыми функциями. Какую-то часть требований можно заучить, однако по большей части навыки приходят с опытом. Если на объекте нет таких ресурсов, оптимальным решением может стать подбор необходимого персонала или «воспитание» новых руководителей с помощью внештатных опытных специалистов. Например, во главе многих европейских компаний-стартапов стоят американцы

• Как это ни печально, но академики, предприниматели и успешные разработчики технологий, которые управляют новой компанией на начальных этапах, в большинстве случаев не обладают способностями, позволяющими завершить развитие компании и вывести ее на рынок. Учредители компании должны найти в себе силы отступить и назначить руководителя, обладающего нужными навыками, характером и связями

30

6. Планы и прогнозы • Планы и прогнозы используются в основном на национальном

уровне — для создания политики, обеспечивающей государственную поддержку развитию технологий

• Данные методики все чаще применяются на уровне промышленных объединений и компаний для осуществления стратегического планирования и инвестиций в исследования и разработки

• Планы помогают проанализировать закрытые области применения технологий и потребности рынка. Это означает использование принципа восходящего проектирования — от компонентов и подсистем, необходимых для производства современной высокотехнологичной продукции. Только после этого можно понять картину в целом. Это также означает, что вы не можете представить себе план, охватывающий все аспекты разработки нанотехнологии

31

Процесс составления плана

• Для составления надежного плана требуется множество источников данных и обширный опыт оценки. Нередко план составляют несколько экспертов из разных организаций, которые в ходе работы делятся опытом и проводят анализ плана

• Форма и содержание планов сильно варьируются, несмотря на наличие общих характеристик

• Самыми лучшими являются предметные планы, включающие большой объем данных о рынке для обоснования и обеспечения достоверности анализа. Хорошим примером может служить план «Роснано» по светоизлучающим диодам, который включает детальное исследование будущих сфер применения, рынков сбыта и технологий

32

Планы в сфере развития нанотехнологий

За последние 10 лет был разработано свыше 50 общедоступных планов в сфере развития нанотехнологий. Некоторые из них имеют особое значение:

− «Микросистемы, нанотехнологии и датчики — отчет и план», UK DTI/Intersect

− «Технологический план развития проектов в области наноэлектроники», EC IST

− «Европейский план развития проектов в области фотоники и нанотехнологий», MONA, Европейская рамочная программа

− «Нанотехнологии в медицинских системах и системах здравоохранения — план по разработке методов упаковки ЛС в капсулы / доставке ЛС / направленному транспорту ЛС», проект Nanoroadmap NRM

− «План IPMANN в области микро- и нанопроизводства», EU FW6.

− «Планы развития нанотехнологий в области энергетики», проект NRM

− «Современный обзор и прогнозы на основании существующей информации по развитию нанотехнологий в области наноматериалов», проект NRM

33

Траектории значений по нанотехнологиям (данные Института планирования нанотехнологий в области энергетики)

34 2000 2005 2010 2015 2020

Основное

примене-

ние

Первый

вариант

примене-

ния

Приклад-

ные

исследова-

ния

Базовые

исследо-

вания

Ячейки с красителем

и электролитом

Органические и

полимерные

клетки

Тонкие пленки

и поверхности

Проектирование и

изготовление

материалов

Квантовые

ямы и точки

Нанокристаллические

материалы

Неорганические

наноструктуры

Фуллерены

CNT

Наночастицы

Пути проведения базовых исследований материалов и новых аккумуляторов

(данные Института планирования нанотехнологий в области энергетики)

35

Воспроизводимые частицы небольшого

размера

Воспроизводимое равномерное

распределение /

предотвращает скопление частиц

Увеличение плотности частиц

в электродах

Покрытие или функционализация

поверхности частиц

Новые методы/материалы

для формирования

наноструктур в электродах

Более высокое максимальное

напряжение

Полимерные электролиты

Повышение стабильности

материалов

Определение размера

пор

КПД

Конденсаторы большей емкости

Более высокая энергия

Большая мощность

Более быстрый цикл

Более длительный срок службы

Применение на рынке Необходимые технологические разработки Базовые исследования

Наночастицы

Нанокомпозиты

Электролиты

Нанокристаллические

материалы

Сопоставление технологий с применением (из Плана по газовым сенсорам MNT, 2006 г.)

36

Составляющие

Лазеры и оптика

УФ, ИК, микроплазма

Разнесение по длине волны MEMS

Недорогая оптика, детекторные матрицы

Оптоволокно

Микро GC

Микро MS

PID, IMS

QMB, SAW, BAW

Матрицы датчиков

Mмикропроцессоры / FPGA / PlC / ASIC

Беспроводные устройства

Технологии

MEMS

Наноматериалы (CD, CNT, нано-MO)

Полимеры, жидкие кристаллы

Электрохимия

Технология разделения

Физикохимия (энтальпия, скорость звука)

Продукция

Спектрометры NIR

Однолинейное поглощение ИК

IMS

Микро GC/MS

Люминесценция наночастиц

Газовые камеры ИК-спектра, видимого спектра, ТГц

Формирование изображений с помощью

ультразвука, тепла

Электрохим./оптические/полимер./наноматрицы

Итого

Обозначения:

5 – высокая возможность

применения / высокий потенциал

1 – в целом невысокий потенциал

Однако технологии с более низким

рейтингом могут найти применение в очень

узком сегменте

Пищ

евая п

ром

ыш

ленность

,

транспорти

ровка

и х

ранение

Сущ

еств

ую

щи

е р

ын

ки

Бы

стр

ор

азв

ив

аю

щи

еся

ры

нки

До

маш

ня

я

безо

пасн

ость

Ав

то

мо

би

ле-

стр

оен

ие

Пр

ом

ыш

.

безо

пасн

ость

По

жар

ная

безо

пасн

ость

и о

хр

ан

а

Оп

ред

ел

ен

ие у

теч

ек в

ко

мм

.

Ав

то

мо

би

ль

ны

е в

ыб

ро

сы

Пр

ом

. б

езо

пасн

ость

и Н

ПВ

Вхо

д в

зам

кн

уто

е п

ро

стр

.

Уп

рав

лен

ие и

ан

ал

из п

ро

цесса

У

пр

ав

лен

ие

пр

оц

ессо

м

Зако

н

Исто

чн

ики

вы

бр

осо

в

Во

до

ро

дн

ые т

оп

ли

в. эл

-ты

Экстр

ем

. усл

ов

ия

(зем

ля

,

неф

ть

)

Пр

ов

ер

ка с

од

ер

жан

ия

ал

ко

гол

я/

ал

ко

гол

ь и

нар

ко

ти

ки

Ам

ми

ак

Ам

ми

ак

Бен

зо

л, B

TE

X

Кач

еств

о

во

зд

уха

Во

зд

ух с

нар

уж

и

Во

зд

ух в

нутр

и

Астм

а,

ал

лер

гии

Неп

ри

ятн

ые з

ап

ахи

Безо

пасн

ость

госуд

ар

ств

а

Взр

ыв

чатка/

тер

ро

ри

зм

Мед

иц

ин

а

Ан

ал

из д

ыхан

ия

и

кап

но

граф

ия

Итого

37

План доставки лекарственных средств (ЛС)

(составлен Technology for Industry Ltd для сети микро- и нанотехнологий) Замкнутые системы

внешние внутренние

Имплантируемые

выпускающие резервуары

Имплантируемые инфузионные

помпы

Внешние инфузионные помпы

Чрескожные микроиглы

Чрескожный ионтофорез

Чрескожное ультразвуковое

обследование

Безыгольные инъекции

Ингаляционные устройства:

Без ХФУ простые в глубоко варьируемая

использовании проникающие дозировка

Пероральные/назальные

спреи

Чрескожные:

Химич. модификаторы

Пероральные нанотехнологии (гидрогели, дендримеры, липосомы и т. д.)

Пептидные ЛС протеины +постоянный выпуск

Нанотехнологии на основании прямой доставки ЛС

(например, дендримы, микрокапсулы)

Векторнонаправленная доставка вирусов Ингаляционные нанопорошки

Покрытие таблеток

Годы

Срок вывода на рынок, с 2005 г.

Пример более общего плана от

Института прогнозирования

«Производительные наносистемы — технологический план», 2007 год

38

Масштабируемые производственные системы

Крупномасштабное атомарно точное

производство

Наноразмерные плотные компоненты

Искусственные рибосомные системы

Естественные производительные

наносистемы

Доступные теравольтные матрицы

солнечной энергии

Ноутбук Exaflop

10-кратные 3D микропроцессоры

«Умные» микрочастицы

Нормализация содержания СО2 в

атмосфере

Фотогальваническое покрытие

Эффективные ТВЭЛ кВт/гм

Петабитная RAM

Специально разработанные

противоопухолевые вещества

Недорогие космические полеты

Обширный общий ремонт

Обширное восстановление ДНК

Общие принципы изготовления долл. за

кг

Быстрая разработка антивирусных

препаратов

Комплексное картирование клеток

10-мин настольные считыватели

генома

Кроссдисциплинарные исследования

Прод

винуты

е Р

анни

е П

род

винуты

е Р

анни

е С

ейчас

Помощь в развитии науки и технологии

Исследовательские фонды атомарно точного производства

Прим

енени

е П

роизв

од

ите

льны

е н

аносисте

мы

Молекулярное моделирование/CAD

Модульные молекулярные композитные наносистемы – Молекулярная матричная сборка

Инжиниринг ДНК/белка - наноэлектроника - нанолитография

Химический синтез – молекулярная биология

Супрамолекулярная химия - Материаловедение

Анализ положения основных стран в области развития нанотехнологий

(из корейского плана развития нанотехнологий в последующие десять лет, 2010 г.)

39

Высокая

Высокая Низкая

Низкая

Активность

в сфере

нанотехно-

логий

Интенсивность развития технологий

«Башня из слоновой кости» Доминанта

Ниша Младшая

лига

Германия

China

Италия

Индия

Бразилия Россия

Австралия

Сингапур

Нидерланды

Израиль

Швеция

Швейцария

Китай

Великобритания

США

Япония

Южная Корея Франция

Тайвань

Канада

Прогноз развития технологий Прогноз развития технологий представляет собой альтернативный подход к расстановке приоритетов в области финансирования и собственно деятельности. Прогнозирование — инструмент, который широко применяется в Европе для разработки политики. Одним из примеров может служить признание будущего перехода к активным нанотехнологиям: • Дистанционно активируемые активные наноструктуры: нанотехнологии с дистанционной активацией

– магнитные, электрические, световые и беспроводные нанотехнологии, применяемые в светособирающих антеннах, оптоэлектронике, дистанционно активируемой доставке ЛС, беспроводных датчиках и т. д.

• Чувствительные к среде активные наноструктуры: нанотехнологии, чувствительные к таким факторам окружающей среды, как pH, температура, освещение, окислительно-восстановительные реакции, определенные химические вещества

– датчики, чувствительная к среде доставка ЛС, чувствительные к среде исполнительные механизмы и т. д.

• Миниатюризированные активные наноструктуры: нанотехнологии, представляющие собой уменьшенные устройства и технологии

– молекулярная электроника • Гибридные активные наноструктуры: нанотехнологии, подразумевающие использование необычных комбинаций материалов (биотические–небиотические, органические–неорганические)

– ДНК, белок, фотосистема и т. д., мобилизуемые с использованием кристаллических, кремниево-органических гибридных нанотехнологий и т. д.

• Трансформирующие активные наноструктуры: нанотехнологии, которые безвозвратно изменяются на некоторых этапах своего жизненного цикла

– самовосстанавливающиеся материалы — например, металлические или пластиковые покрытия, на которых под воздействием определенных факторов исчезают повреждения, возникшие в результате коррозии, механических повреждений и т. д. 40

7. Конкретные уроки, которые должна извлечь Россия

• В России имеется огромный научный потенциал, позволивший создать множество ключевых разработок — основу для формирования в будущем новой отрасли промышленности. Однако Россия по большей части не получает выгоды от изобретений, которые нередко успешно применяются в других странах

• Это напоминает ситуацию в Великобритании, особенно в период до 1980 года, однако сейчас положение дел улучшилось, и Великобритания стала извлекать выгоды из собственных изобретений, порой самыми неожиданными способами

• Каким образом Россия может получить прибыль от своей интеллектуальной собственности? 41

Количество выданных в мире патентов

© Авторское право принадлежит SASI Group (Шеффилдский университет) и Марку Ньюману (Мичиганский университет). 42

Страна Патентов / млн чел.

Южная Корея

1113

Япония 857

США 244

Герма-ния 158

Франция 155

Россия 80

Велико-британия

62

Китай 16

Коммерческая эффективность патентов в мире (роялти)

© Авторское право принадлежит SASI Group (Шеффилдский университет) и Марку Ньюману (Мичиганский университет). 43

Страна Доход от ИС, долл./кап.

Велико-британия

221

США 192

Япония 138

Франция 97

Германия 82

Республика Корея

38

Россия 18

Китай 0,1

Другие высокопроизводительные страны:

Швеция, Финляндия, Бельгия и Нидерланды

Российские достижения еще предстоит использовать

• Изначально графен был разработан Институтом проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН в г. Черноголовке. Затем над проектом работали российские ученые в Манчестерском университете, однако дальнейшие разработки в этой области ведутся в основном в США, Китае и Корее. В России зарегистрировано всего 2 патента на разработки с графеном, в то время как в Великобритании — 13, а в США — 350

• Наногетероструктуры по большей части разрабатывались в Санкт-Петербурге Жоресом Алферовым. Они представляют собой основную платформную технологию в области оптоэлектроники. В России было создано несколько компаний, но самую большую прибыль от этих разработок получают страны Америки и Азии

• В скором будущем появятся новые, более совершенные аккумуляторы — литий-серные. Эта технология основана на разработках в серной и нефтяной промышленности в Уфе и Сибири. В настоящее время данная концепция применяется в США, Корее и Великобритании

44

Выводы 1. России необходимо выявлять и защищать свою интеллектуальную

собственность (ИС), имеющую потенциал для применения на общемировом уровне

2. ИС, которая была создана в ходе исследований, финансируемых государством, должна быть доступна для учреждений-разработчиков и их сотрудников

3. В тех местах, где создается ИС, необходимо оказывать поддержку предпринимателям и учреждать посевные фонды

4. Компании-стартапы, занимающиеся созданием ИС, должны иметь доступ к объектам для развития нанотехнологий

5. Российские компании должны стремиться выйти на международный уровень и вести поиск оптимальных путей сбыта и применения своих разработок (этот процесс может быть не связан с использованием местных производственных мощностей)

6. При соблюдении этих условий и наличии инвестиций кластеры образуются естественным образом

45