Компьютерра - Журнал Компьютерра №724

Сами по себе нанотрубки, нанотранзисторы, наночастицы никому не нужны. Они обретают ценность только в составе конечных устройств [Исключая разве что нанолекарства]. Устройства же надо сконструировать, чем и занимаются инженеры-конструкторы. Так вот, на мой взгляд, умение работать с нестандартными материалами, использовать их свойства в конструировании развито в отечественной конструкторской школе неудовлетворительно. Сегодня мы не используем даже те наработки, что принесла материаловедческая революция 50–60.х годов прошлого века. Где массовое использование предметов из углепластика, порошковая металлургия, самораспространяющийся высокотемпературный синтез? Где армирование бездефектными кристаллами, анизотропная теплопроводность, материалы с памятью формы? Конечно, "новые"[Которым, впрочем, уже за пятьдесят лет] технологии дороги, и конструкторы ширпотреба стараются их избегать. Вследствие чего мы попадаем в замкнутый круг.

Нет спроса - нет предложения. Мелкосерийное производство - высокая цена. Есть надежда, что в ВПК, где на цену никогда не смотрели, конструкторская мысль освоила нестандартные материалы более полно, но боюсь, мы будем разочарованы.

Если мы не создадим новую конструкторскую школу, активно работающую с наноматериалами, то весь успешный НИР в этой области будет внедряться тем, кто такую школу создаст. Соответственно, и львиная доля денег достанется ему. Ибо "думающий всегда получает меньше делающего, который, в свою очередь, получает меньше пользующегося" [Народная научная мудрость].

Отдельно хотелось бы сказать несколько слов о наноэлектронике. Поддержание закона Мура требует разработки все новых и новых технологий. После исчерпания возможностей фотолитографии нано-технологии являются кандидатами на основное направление в отрасли - в которой, кстати, крутятся немалые деньги.

Таким образом, наличествует огромный платежеспособный спрос, конструкторская школа, и есть механизм возврата средств в короткой перспективе. Однако риски вложений в наноэлектронику сейчас очень велики. Ибо "останется только один". Одна технология получит все сливки, а остальные будут забыты. И пока не понятно, какая получит, а какие будут забыты. Желающие могут прочитать "Сумму технологии" Лема, чтобы почувствовать, что представляла собой кибернетика на этапе становления, и сравнить с тем, что мы имеем сейчас. Увидеть, так сказать, масштаб "кладбища возможностей". Возможно, это сохранит ваши деньги.

ЛАВИНА ЗНАНИЙ

Еще один "режим с обострением" ставит во главу угла рост числа научных публикаций, или, что то же самое, рост числа выполненных НИР. Предполагается, что статьи обладают автокаталитическим эффектом. То есть каждая статья облегчает написание следующей. Чем больше работ выполнено в той или иной области, тем легче в ней же провести будущие исследования. В пределе НИР должен стать свободным как дыхание, но на практике такого никогда не случалось.

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.