Журнал "Компьютерра" №724

Нанотехнологическая область знаний находится на этапе становления. Терминология не устоялась, первичной структуризации еще не произошло, а вал публикаций огромен. В такой ситуации, чтобы добиться автокаталитического эффекта, ученый должен читать все. И довольно скоро перед ним встает нелегкий выбор - читать или работать. Исследования, проведенные в семидесятых годах прошлого века, показали, что зачастую проще провести работу зановочем найти в периодике уже полученные результаты. Тогда, конечно, не было персональных ЭВМ, баз данных, Интернета. Теперь все это есть, а оптимизма нет.

Я уже писал в "Компьютерре" [offline.computerra.ru/2007/689/321870], что нынешний механизм трансляции данных (особенно экспериментальных) в научной среде имеет ряд существенных недостатков. Главный из них - есть слишком много важной информации (в первую очередь об особенностях используемой аппаратуры), которую невозможно передать обычными методами (в виде научной статьи, протокола и т. п.). Для случая нанотехнологий это особенно заметно. Оборудование и материалы в основном созданы "на коленке", алгоритм построения наноструктур трудно формализуем, а технология часто невоспроизводима. Да и задача добиться воспроизводимости пока не стоит. В итоге плотность полезной информации в статьях по нанотехнологиям фатально низка. Оказалось, что мы имеем дело с каналом, в котором происходит очень быстрое насыщение. На мой взгляд, в своем нынешнем виде он не может поддерживать "режим с обострением".

Некоторый "подогрев среды" возможен в случае "смычки города и деревни" - теоретических и экспериментальных работ.

Численные эксперименты, основанные на методах молекулярной динамики и квантовохимических расчетах, хорошо стандартизованы и воспроизводимы. Их результатами и методиками научные группы легко могут обмениваться; кроме того, такие эксперименты довольно дешевы. Вкачав достаточно средств в теоретическую нанотехнологию, математическую симуляцию и численный эксперимент, мы можем перевести развитие этих областей в "режим с обострением", но вот совмещение этих работ с экспериментальной средой… То, что мы можем получить экспериментально, в расчетном плане не интересно, а то, что интересно теоретически, мы пока не можем получить в эксперименте. В итоге интересных теоретических задач с ожидаемым практическим выходом пока немного (в основном они относятся к наноэлектронике), а ведь как раз такие задачи могли бы стать точками инвестиционного роста.

В сущности, в нанотехнологический НИР сейчас невозможно вложить большие деньги. Одна задача - это одна установка (например, атомно.силовой микроскоп), три-четыре сотрудника/лаборанта, ну, мо.жет быть, еще один теоретик, работающий на персоналке. Все! Если мы купим еще установку, наймем еще людей - мы не приблизим решение исходной задачи, а в лучшем случае займем людей новой. Получается, что в современных условиях возможен только экстенсивный рост знаний. Именно это мы и наблюдаем. Для перехода на интенсивный путь развития нужно построить специальную инфраструктуру. Необходимо разделение труда, механизм передачи данных, грамотное планирование и многое другое. К счастью, ничего невозможного не требуется. Были бы деньги, люди и мозги у них.

В этом разделе я бы хотел обратить внимание не на замечательный "нанотехнологический" рассказ Грега Бира, а на "музыку нанотехнологий", с которой тоже что.то надо делать. Согласно Аристотелю, музыку можно рассматривать "…как отражение чисто временного процесса, как чистую процессуальность, как чистейшее становление, для которого не характерно ничто устойчивое и ничто неподвижное…" [Лосев А., История античной эстетики. Аристотель и поздняя классика]. В настоящее время нанотехнологии являют собой чистую музыку. Что, конечно, романтично, но весьма непрактично. Наноразмерные системы сейчас представляют собой функцию использующейся в исследовании аппаратуры. Отключи аппаратуру, и музыка (наноструктура) угаснет. Объект будет разрушен агрессивной окружающей средой, или естественными процессами деградации, или его просто не смогут найти на "предметном стекле". Создаваемые сейчас наноструктуры не могут быть охарактеризованы как устойчивые и неподвижные. И - самое главное! - они не могут быть включены в научный оборот. Следовательно, уже созданные нанообъекты не могут облегчить создание последующих, не могут выступать для них составными частями, не могут разрабатываться независимыми группами исследователей в кооперации.

Увеличение числа музыкантов в оркестре не приводит к увеличению качества и количества музыки. Поэтому оркестры не очень велики (камерные даже можно в одну камеру посадить). Пока нанотехнологии представляют собой "чистую процессуальность", мы в лучшем случае сможем организовать из них маленький оркестрик или несколько слабо связанных оркестриков. Для таких маленьких рыхлых структур надежды на возникновение "режима с обострением" невелики. Слабая связность - слабая обратная связь. Рыхлость - сильные процессы рассеяния. Надо переводить нано-технологии в режим с накоплением, где происходит оборот готовых наносистем, их комплектующих, исходных материалов.

Для этого надо вкладываться в стандартизацию оборудования и приборов, разработку воспроизводимой технологии получения исходных материалов с жесткими параметрами (например, нанотрубки с заданной слойностью, диаметром и длиной), развитие методов консервации наноструктур, методов передачи образцов с установки на установку (системы позиционирования, реперные сетки, метки и др.), методов сращивания нанообъектов. И вот тогда, если получится, музыка застынет в камне, и в ней можно будет жить. В том смысле, что каждый созданный нанообъект будет способствовать появлению следующих, возникнет положительная обратная связь, начнется "режим с обострением", нанотехнологии сделают рывок, Россия поднимется с колен…

Подозреваю, что перечисленные мною четыре примера положительной обратной связи не исчерпывают все множество возможных механизмов "самовозгорания" нанотехнологий. Наверное, есть и другие, более сложные и, может быть, более удобные.