CC BY
12
УДК 304:3
DOI 1 0.23672/У1 679-9571 -9156-
Семёнова Татьяна Юрьевна
доктор экономических наук, профессор кафедры экономики, организации и управления, Санкт-Петербургский горный университет tknow@mail.ru
Tatyana Yu. Semenova
Doctor of Economics, Professor of the Department of Economics, Organization and Management Saint Petersburg Mining University tknow@mail.ru
Экономическое развитие промышленности на основе нанотехнологий
Economic development
of industry based on nanotechnologies
Аннотация. Целью данной статьи является анализ современного состояния нанотехнологий с точки зрения экономического развития промышленности. Подчеркивается важность оценки экономического воздействия нанотехнологий с учетом жизненного цикла, который учитывает весь спектр экономических, экологических и социальных последствий. Для проведения исследования были использованы методы обобщения и систематизации теоретических аспектов сущности нанотехнологий и логический анализ условий их использования для развития. Обосновано, что нанотехнологии могут стать ключом к конкурентоспособности российских компаний и главной движущей силой роста производительности в государстве при сохранении его уникальных экологических ценностей. Показано, что использование инновационных нанотехнологий - это возможность модернизировать текущий эндогенный потенциал промышленности за счет применения данных технологий в уже существующих отраслях (с высоким потенциалом их применения). Внедрение нанотехнологических решений также может повлиять на процесс диверсификации промышленной специализации и создания нового потенциала инновационной экономики. Выделены приоритетные технологии для ускорения экономического развития промышленности. Для активизации использования нанотехнологий в статье обоснована необходимость внедрения кластерного подхода с целью повышения уровня связей и сотрудничества между предприятиями делового сектора, университетами и местными органами власти.
Ключевые слова: инновации, наноматериалы, конкурентоспособность, потенциал, диверсификация промышленной специализации, технология будущего.
Annotation. The purpose of this article is to analyze the current state of nanotechnology from the point of view of the economic development of industry. The importance of assessing the economic impact of nanotechnology, taking into account the life cycle, which takes into account the full range of economic, environmental and social consequences, is emphasized. To conduct the research, the methods of generalization and systematization of theoretical aspects of the essence of nanotechnology and a logical analysis of the conditions for their use for development were used. It is substantiated that nanotechnology can become the key to the competitiveness of Russian companies and the main driving force behind productivity growth in the state while maintaining its unique environmental values. It is shown that the use of innovative nanotechnologies is an opportunity to modernize the current endogenous potential of the industry through the use of these technologies in already existing industries (with a high potential for their application). The introduction of nanotechno-logical solutions can also affect the process of diversifying industrial specialization and creating new potential for an innovative economy. The priority technologies for accelerating the economic development of the industry are highlighted. To enhance the use of nanotechnology, the article substantiates the need to introduce a cluster approach in order to increase the level of communication and cooperation between business enterprises, universities and local authorities.
Keywords: innovation, nanomaterials, competitiveness, potential, diversification of industrial specialization, technology of the future.
Сегодня технологии являются основой повышения производительности и конкурентоспособности предприятий, а также -индикатором уровня экономического развития стран и регионов. Ключевой вопрос заключается в том, чтобы ответить на вопрос: Какие технологии следует учитывать при развитии национальной и
региональной экономики в будущем и как объективно оценивать технологии, принимая во внимание, как выгоду инвесторов, так и общественное признание? Нанотехнология в настоящее время считается одной из прорывных технологий XXI века, быстро развивающейся и активизирующей другие технологии [3].
Нанонауки и нанотехнологии должны сыграть ключевую роль в определении позиции России в глобальной, конкурентоспособной экономике, которые станут наиболее важным фактором экономического развития промышленности в следующие десятилетия [5]. Можно согласиться с исследователями, считающими, что есть прочная основа для развития нанонауки и нанотехнологий в России, особенно в области наноразмерных материалов и наноразмерных композитов [8; 11; 15]. Однако для достижения успеха в этих областях требуюется соответствующий кадровый потенциал; человеческие ресурсы являются фундаментом данного направления [8].
Нанотехнология является в высшей степени многодисциплинарной, сосредоточенной на материаловедении, физике и химии, причем, биомедицинские области составляют растущую долю исследовательских публикаций. Кроме того, есть свидетельства того, что нанотехнология имеет ранние характеристики технологии общего назначения, что позволяет предположить, что нанотехнология может способствовать будущим волнам технологических и экономических инноваций [4].
Цель исследования - анализ современного состояния нанотехнологий с точки зрения экономического развития промышленности.
Для анализа современного состояния нанотехнологий с точки зрения экономического развития промышленности рассмотрим их назначение. Сегодня нанотехнологии все еще находятся на границе между научной реальностью и амбициозными видениями, между первыми достижениями и многообещающими ожиданиями, между постепенными улучшениями и прорывными инновациями. Этот диапазон возможностей - прямо или косвенно - можно найти в большинстве оценок и исследований текущих и будущих разработок нанотехнологий. В настоящее время широко признано, что нанотехнология - это совокупность различных технологий и подходов, в которых используются физические свойства размеров в нанометровом масштабе, которые отличаются от наблюдаемых в микро- и макромире. Хотя нанотехнологии находят применение во многих отраслях, стандартных классификаций секторов, разрабатывающих или использующих нанотехнологии, не существует [1]. Наноразмерные системы и методы находятся сейчас в центре внимания химической физики [14]. Следует отметить, что любое вещество может быть переведено в ультрадисперсное коллоидное состояние с размером частиц 1-100 нм. [13].
Нанотехнологии относятся к одному из основных секторов деятельности в сфере науки, технологий и инноваций (наука, технологии и инновации, НИОКР) и рассматриваются как технология будущего. В настоящее время создается видение будущего, в котором нанотехнологические решения будут применяться во всех аспектах жизни человека. Решения, предлагаемые нанотехнологи-ями, в настоящее время используются в таких сферах жизни, как сельское хозяйство, связь, энергетика, ИТ, пищевая промышленность, охрана здоровья, гигиена, космонавтика,
робототехника, однако, ожидается, что наибольшее влияние нанотехнологии в коммерческом плане окажут место в медицине, а в политическом плане - в военной промышленности. Поэтому отмечается, что это - так называемое, двойное использование, которое дает как возможности для прогресса, так и для развития человечества, и, в то же время, представляет серьезную угрозу с точки зрения его использования в военных целях. Кроме того, нанопродукты из-за своего размера и специфичности, будучи нерастворимыми и биостойкими материалами, представляют угрозу для окружающей среды и человека [2].
Нанотехнологии связаны с созданием, проектированием и использованием материалов, имеющих, по крайней мере, одно измерение, единицей которого является нанометр. Его разработка восходит к 1980-м годам и является результатом изобретения микроскопов СТМ и АСМ. Самые зачатки развития нанотехнологий были не слишком впечатляющими, но они заложили основы для развития этой области науки. С 2000 года производятся нанотехнологические структуры, такие как коллоиды или наночастицы, которые можно найти, например, в чистящих продуктах. С этого года также производятся полимеры, используемые в нанотехнологиях, и керамика.
С 2005 года нанотехнологии начали внедряться в сфере медицины, в т.ч., наночастицы золота, используемые как в медицинской диагностике, так и в терапии. В области электроники также была значительная доля нанотехнологий. Нанотехно-логические материалы начали использоваться для производства усилителей и других электронных структур. Целью нанотехнологий является создание наносистем, состоящих, например, из миниатюрных роботов, использование которых в медицине открывает большие диагностические и терапевтические возможности. В дальнейшем проектирование нанотехнологических электронных систем в, так называемой, спиновой электронике может стать важным шагом на пути к переменам в компьютерной индустрии. К наиболее популярным нанотехнологическим материалам относятся: нанотрубки, графен, наночастицы и квантовые точки.
Углеродные нанотрубки представляют собой аллотропные разновидности углеродных структур в виде цилиндров диаметром порядка нанометров, состоящих из свернутой в спираль одноатомной графитовой плоскости. Они используются в биомедицинских и химических датчиках, транспортерах лекарств, наномоторах, наноподшипниках и в качестве адгезионных слоев. Графен, представляющий собой одинарный слой атомов углерода, из которых состоит графит, используется во все большем количестве областей нашей жизни, в том числе, в электронике и медицине. Наночастицы - это структуры, содержащие атомы данного металла, в основном используемые в медицине. Квантовые точки - это полупроводниковые нанокристаллы, которые благодаря своим физическим свойствам усиливают сигнал, исходящий от биологических клеток. Таким образом, они поддерживают процесс биологической визуализации, например, магнитно-резонансной
томографии. Указанные материалы используются во многих отраслях экономики, в том числе, в самых инновационных, таких как космические или медицинские технологии, в современной плазменной энергетике [6; 7].
Нанотехнология относится к современным научным дисциплинам, характеризующимся междис-циплинарностью. Нанотехнологии тесно связаны между собой в сферах медицины и электроники, но опираются на многие другие области науки и техники, функционируя в рамках кластеров. Поэтому развитие этого направления возможно только в продвинутых исследовательских центрах со специализированным научным персоналом. Развитие нанотехнологий, как и других высокотехнологичных секторов, обусловлено не только размером инвестиций, но, в основном, научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими центрами и кластерными связями, характерными для высокоразвитых стран. В России достаточно большое внимание уделяется деятельности по развитию нанотехнологий. В то же время, в глобальном масштабе Соединенные Штаты Америки доминируют в этом секторе [1].
Развитие нанотехнологий, в основном, стимулируется государственными исследовательскими учреждениями, однако, коммерциализация исследований происходит, благодаря участию частных компаний. Одним из основных факторов развития современных отраслей экономики является поток информации и обмен знаниями, как между научно-исследовательскими учреждениями, так и производственными предприятиями. Создание сети обмена знаниями особенно важно в случае междисциплинарных дисциплин, таких как нано-технологии. Связь между сферами науки и бизнеса в случае нанотехнологий очень велика, причем сфера бизнеса наиболее сильно связана с количеством патентов и исследовательских институтов [2]. Таким образом, можно сделать вывод о том, что сегодня именно связи между бизнесом и наукой несут ответственность за развитие нанотехнологий в России, поэтому представляется оправданной поддержка политики, направленной на развитие научно-промышленных кластеров.
Российская промышленность нуждается в более высоких темпах экономического развития, улучшении коммуникационной и территориальной доступности, уровня инфраструктуры [12]. Стратегия развития нанотехнологий относится к эндогенной концепции развития государств, согласно которой, решающую роль в запуске процессов развития должны играть внутренние факторы, такие как отношение общества, его мотивация и способность действовать, а также, способность создать национальную инновационную систему. Согласно этой концепции, потенциал следует искать во внутренних возможностях территорий, которые связаны с необходимостью учета местных особенностей, следовательно, требуют выработки собственной траектории развития [10].
Предполагается, что основной задачей должно стать инициирование процессов, позволяющих промышленности развиваться, преодолевать
технологические препятствия и постепенно изменять структуру экономики в направлении повышения значимости интеллектуального фактора. Мы полагаем, что нанотехнологии должны стать главной движущей силой роста производительности в экономическом развитии промышленности. В то же время, это дает возможность модернизировать существующий эндогенный потенциал промышленности в России, благодаря использованию нанотехнологий в уже существующих в стране отраслях с высоким потенциалом их применения. С другой стороны, это также предполагает стремление к диверсификации промышленной специализации и созданию нового потенциала инновационной экономики. Одним из потенциальных факторов, нарушающих текущую траекторию промышленного развития, может быть появление «окон возможностей размещения» в результате появления новых технологий. Значительный интерес представляют исследования по разработке комплексных методов контроля [9].
Экономическое развитие российской промышленности, которая в настоящее время испытывает значительные технологические проблемы, нуждается в новых импульсах развития. Использование нанотехнологий предприятиями дает возможность значительно ускорить развитие за счет инноваций. Отдельные отрасли могут стать локомотивами развития экономики. Многие предприятия заинтересованы в признании необходимости развития на основе нанотехнологий, в активном участии в этом процессе. Особую роль здесь играют предприятия сильных и перспективных отраслей. Важную роль в получении результатов играют также предприятия, организованные в кластеры. Практика применения нанотехнологических решений не ограничивает возможности получения результатов группой крупных предприятий. Стар-тапы и дочерние предприятия могут оказаться очень важными субъектами, развивающими нанотехнологии.
Для запуска инновационных процессов необходимо создать соответствующую критическую массу, в том числе, благодаря государственной помощи и соответствующей государственной промышленной политике, включая усиление институциональных форм сотрудничества между государством и местными органами власти, университетами, предприятиями и другими заинтересованными лицами в процессе освоения и развития самых современных нанотехнологий.
Результаты исследования. Таким образом, во всем мире существует убеждение в революционном потенциале нанотехнологий как с точки зрения развития экономики и обороны, так и с точки зрения роста международной геополитической иерархии. При этом будущие применения нано-технологий в российской промышленности могут, с одной стороны, зависеть от существующего потенциала отдельных предприятий, измеряемого их размером и инновационностью, с другой стороны, от возможностей применения нанотехнологий, которые используется в различных сферах экономики.
Обосновано, что кластерные инициативы - важный фактор, активизирующий деятельность
данной отрасли. Большая роль при использовании возможностей, возникающих из потенциала нанотехнологий, принадлежит государственной политике в сфере промышленности и инноваций. Эффективность деятельности по развитию новых
Литература:
1. Беляков Г.П. Законы-программы как эффективный инструмент реализации приоритетных направлений научно-технологического развития: опыт США и возможности использования в России / Г.П. Беляков, Н.А. Багдасарян // Большая Евразия: Развитие, безопасность, сотрудничество. 2021. № 4-1. С. 435-440.
2. Лавров Н.А. Развитие инновационных производств (на примере наноиндустрии) в странах мировой полупериферии и периферии / Н.А. Лавров // Проблемы региональной экологии. 2021. № 2. С. 79-83.
3. Медведева С.А. Анализ опасностей нанотех-нологий, пути их минимизации на современном этапе / С.А. Медведева // XXI век. Техносферная безопасность. 2019. № 1(13). С. 108-121.
4. Миллер А.Е. Концептуальные основы интеллектуальной инфраструктуры технологического развития промышленных предприятий / А.Е. Миллер, Е.В. Яковлева // Вестник СИБИТа. 2020. № 2 (34). С. 117-125.
5. Моисеева В.И. Нанотехнологии в области производства строительных материалов / Моисеева
B.И. [и др.] // Инновации и инвестиции. 2019. № 11. С. 293-297.
6. Мустафаев А.С. Нанотехнологии в современной плазменной энергетике / А.С. Мустафаев, К.И. Сидорова, М.А. Мамелькина // Записки Горного института. 2012. Т. 196. С .342-346.
7. Мустафаев А.С. Функция распределения ионов при произвольном электрическом поле в плазме / А.С. Мустафаев, В.С. Сухомлинов // Записки Горного института. 2016. Т. 217. С. 29-38.
8. Николайчик Ю.А. Общие проблемы развития и внедрения наноматериалов и нанотехнологий / Ю.А. Николайчик [и др.] // Литьё и металлургия. 2020. № 4. С. 152-162.
9. Потапов А.И. Оценка связи прочности и скорости ультразвука в стеклопластике / А.И. Потапов // Записки Горного института. 2018. Т. 230.
C. 167-175.
10. Розумная Н.В. Характеристика и анализ инновационного развития промышленности в России, его влияние на экономику страны / Н.В. Розумная // Экономический вектор. 2020. № 2(21). С. 52-57.
11. Румянцев А.А. Постиндустриальные технологии в экономике северо-запада России / А.А. Румянцев // Экономика региона. 2021. № 1. С. 103113.
технологий, включая коммерциализацию результатов исследований, зависит от степени связей и сотрудничества между предприятиями делового сектора, университетами и местными органами власти .
Literature:
1. Belyakov G.P. The laws of the programme as an effective tool for the implementation of priority directions of scientific-technological development: the experience of the US and Russia / G.P. Belyakov, N.A. Bagdasarian // greater Eurasia: Development, security and cooperation. 2021. № 4-1. P. 435-440.
2. Lavrov N.A. The development of innovative industries (for example, nanotechnology) in the countries of the global semi-periphery and periphery / N.A. Lavrov // Problems of regional ecology. 2021. № 2. P. 79-83.
3. Medvedeva S.A. Analysis of the dangers of nanotechnology, ways to minimize them at the present stage / S.A. Medvedeva // XXI century. Techno-sphere safety. 2019. № 1 (13). P. 108-121.
4. Miller A.E. Conceptual foundations of intellectual infrastructure of technological development of industrial enterprises / A.E. Miller, E.V. Yakovleva // Bulletin of SIBITA. 2020. № 2(34). P. 117-125.
5. Moiseeva V.I. Nanotechnologies in the field of production of building materials / V.I. Moiseeva // Innovations and investments. 2019. № 11. P. 293-297.
6. Mustafaev A.S. Nanotechnologies in modern plasma power engineering / A.S. Mustafaev, K.I. Si-dorova, M.A. Mamelkina // Notes of the Mining Institute. 2012. Vol. 196. P. 342-346.
7. Mustafaev A.S. Ion distribution function at an arbitrary electric field in plasma / A.S. Mustafaev, V.S. Sukhomlinov // Notes of the Mining Institute. 2016. Vol. 217. P. 29-38.
8. Nikolaychik Yu.A. General problems of development and implementation of nanomaterials and nanotechnologies / Yu.A. Nikolaychik [et al.] // Casting and metallurgy. 2020. № 4. P. 152-162.
9. Potapov A.I. Evaluation of the relationship of strength and speed of ultrasound in fiberglass / A.I. Potapov // Notes of the Mining Institute. 2018. Vol. 230. P. 167-175.
10. Rozumnaya N.V. Characteristics and analysis of innovative industrial development in Russia, its impact on the country's economy / N.V. Rozumnaya // Economic vector. 2020. № 2(21). P. 52-57.
11. Rumyantsev A.A. Post-industrial technologies in the economy of the north-West of Russia / A.A. Rumyantsev // The economy of the region. 2021. № 1. P. 103-113.
12. Стариков Е.Н. Особенности структурно-технологической модернизации промышленности Российской Федерации / Е.Н. Стариков, И.Н. Тка-ченко, Л.А. Раменская // Изв. Сарат. ун-та Нов. сер. Сер. Экономика. Управление. Право. 2019. № 3. С. 265-273.
13. Сырков А.Г. О приоритете Санкт-Петербургского горного университета в области науки о нанотехнологиях и наноматериалах / А.Г. Сырков // Записки Горного института. 2016. Т. 221. С. 730736.
14. Сырков А.Г. Методологические аспекты сквозного нанотехнологического (химико-физического) образования в техническом университете / А.Г. Сырков, Э.И. Богуславский, В.Г. Корсаков // Записки Горного института. 2005. Т. 163. С. 154-157.
15. Тохтамуродова Х.М. Нанотехнологии в текстильной промышленности / Х.М. Тохтамуродова // Современные инновации. 2020. № 2(36). С. 35-37.
12. Starikov E.N. Features of structural and technological modernization of industry of the Russian Federation / E.N. Starikov, I.N. Tkachenko, L.A. Ramen-skaya // News of the Saratov University of the New Series. Series Economics. Management. Right. 2019. № 3. P. 265-273.
13. SyrkovA.G. On the priority of St. Petersburg Mining University in the field of science of nanotechnol-ogy and nanomaterials / A.G. Syrkov // Notes of the Mining Institute. 2016. Vol. 221. P. 730-736.
14. Syrkov A.G. Methodological aspects of end-to-end nanotechnological (chemical-physical) education at a technical university / A.G. Syrkov, E.I. Bo-guslavsky, V.G. Korsakov // Notes of the Mining Institute. 2005. Vol. 163. P. 154-157.
15. Tokhtamurodova H.M. Nanotechnologies in the textile industry / H.M. Tokhtamurodova // Modern innovations. 2020. № 2(36). P. 35-37.
