CC BY
8
В.А. Бажанов, Д.В. Самборский
Новосибирский государственный университет Ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090 Институт Экономики и организации промышленного производства СО РАН пр. акад. Лаврентьева, 17, Новосибирск, 630090, Россия
e-mail: vab@ieie.nsc.ru
ВОЗМОЖНОСТИ СИБИРСКОЙ НАУКИ В ПРОМЫШЛЕННОМ РАЗВИТИИ СИБИРИ
Представление (определение и терминология) инновационной деятельности и НТИ в отечественных программных материалах
По определению, данному в "Концепции инновационной политики Российской Федерации на 1998-2000 годы" инновация - это конечный результат инновационной деятельности, получивший реализацию в виде нового или усовершенствованного продукта, реализуемого на рынке, нового или усовершенствованного техноло-гического процесса, используемого в практической деятельности.
Основной частью инновационной политики (чаще всего рассматривается как самостоятельный инструмент государственного регулирования экономики) является государственная научно-техническая политика. В отечественных литературе и документах государственная научно-техническая политика (ГНТП) рассматривается как составная часть социально-экономической политики, выражает отношение государства к научно-технической деятельности, определяет цели, направления, способы и формы деятельности государства в сфере науки и техники, производственного освоения реализации научно-технических достижений.
Основное содержание ГНТП РФ раскрывается в Федеральном законе "О науке и государственной научно-технической политике" (принят в 1996 г.). В статье 11 этого закона определяются основные цели и принципы государственной научно-технической политики:
1. Основными целями государственной научно-технической политики являются развитие, рациональное размещение и эффективное использование научно-технического потенциала, увеличение вклада науки и техники в развитие экономики государства, реализацию важнейших социальных задач, обеспечение прогрессивных структурных преобразований в области материального производства, повышение его эффективности и конкурентоспособности продукции, улучшение экологической обстановки и защиты информационных ресурсов государства, укрепление обороноспособности государства и безопасности личности, общества и государства, упрочение взаимосвязи науки и образования.
2. Государственная научно-техническая политика осуществляется, исходя из следующих основных принципов:
• признание науки социально значимой отраслью, определяющей уровень развития производительных сил государства;
• гласность и использование различных форм общественных обсуждений при выборе приоритетных направлений развития науки и техники и экспертизе научных и научно-технических программ и проектов, реализация которых осуществляется на основе конкурсов;
• гарантия приоритетного развития фундаментальных научных исследований;
• интеграция научной, научно-технической и образовательной деятельности на основе различных форм участия работников, аспирантов и студентов образовательных учреждений высшего профессионального образования в научных исследованиях и экспериментальных разработках посредством создания учебно-научных комплексов на базе образовательных учреждений высшего профессионального образования, научных организаций академий наук, имеющих государственный статус, а также научных организаций министерств и иных федеральных органов исполнительной власти;
• поддержка конкуренции и предпринимательской деятельности в области науки и техники;
• концентрация ресурсов на приоритетных направлениях развития науки и техники;
• стимулирование научной, научно-технической и инновационной деятельности через систему экономических и иных льгот;
• развитие научной, научно-технической и инновационной деятельности посредством создания системы государственных научных центров и других структур;
• стимулирование научной, научно-технической и инновационной деятельности субъектов Российской Федерации и интеграция их научно-технического потенциала;
• развитие международного научного и научно-технического сотрудничества Российской Федерации.
Такие же цели и принципы ГНТП постулируются и в Доктрине развития российской науки (1996 г.). И Закон и Доктрина подчеркивают основополагающую роль государства в реализации ГНТП - государство рассматривает науку и ее научный потенциал как национальное достояние, определяющее будущее нашей страны, в связи с чем поддержка развития науки становится приоритетной государственной задачей."
Основные понятия, характеризующие предмет первой половины цикла инновационной деятельности и составляющую собственно конструкцию ГНТП "наука - техника и технология" даются в Федеральной целевой программе "Национальная технологическая база - 1996-2005 и 2002-2006 гг." (ниже будет дана ее краткая характеристика):
• технологический уклад - единый технический уровень составляющих производств, связанных вертикальными и горизонтальными потоками качественно однородных ресурсов, опирающихся на общие ресурсы квалифицированной рабочей силы и на общий научно-технический потенциал;
• наукоемкость - отношение затрат на НИ и ОКР к цене продукции;
• наукоемкая продукция - продукция, для которой показатель наукоемкости превышает в 1.2-1.5 раза среднемировой уровень по обрабатывающей промышленности индустриально развитых стран;
• ключевые проблемы развития народного хозяйства (КП НХ) - совокупность стратегически важных проблем развития России, решение которых необходимо для достижения жизненно важных государственных конечных социально-экономических целей и обеспечивает главный вклад в их достижение.
• приоритетные направления развития науки и техники (ПН) - научно-технические направления, обеспечивающие основной вклад в решение КП НХ и тем самым - в достижение поставленных текущих и долгосрочных социально-экономических целей развития РФ.
• ключевые проблемы реализации ПН (КП ПН) - проблемы, которые необходимо решить в совокупности, чтобы получить такие результаты ПН, которые обеспечат достаточный
уровень вклада направления в достижение конечных целей и решение ключевых проблем народнохозяйственного уровня.
• "технология" - совокупность научно-технических знаний, процессов, материалов и оборудования, которые могут быть использованы при разработке, производстве или эксплуатации продукции;
• "базовая технология" - технология, лежащая в основе создания широкого спектра наукоемкой продукции и прямо не связанная с каким-либо видом конкретных технических систем;
• "критическая технология" - технология, разработка и использование которой обеспечивают интересы государства в сфере национальной безопасности, экономического и социального развития;
• "национальная технологическая база" - совокупность технологий, важнейших научно-производственных комплексов и интеллектуального потенциала производственного персонала, владеющего, развивающего и реализующего указанные технологии в приоритетных областях науки, техники и промышленности, обеспечивающих жизнедеятельность и безопасность страны.
• критически важные технологии (КВТ) - новые технологии, которые носят межотраслевой характер, создают существенные предпосылки для развития многих технических областей или направлений НИОКР и дают в совокупности главный вклад в решение ключевых проблем реализации приоритетных направлений и без которых реализация приоритетного направления невозможна.
Для определения готовности сибирской промышленности к переходу на инвестиционный путь развития проведем короткий анализ состояния ее промышленности.
Анализ состояния и структуры промышленного производства Сибирского Федерального округа
Сибирская промышленность исторически не является доминирующей в территориальном размещении этой отрасли экономики РФ. По масштабам производства она достаточно близко стоит к промышленности Северо-Западного Федерального округа и заметно уступает старопромышленным регионам Центра, Поволжья и Урала. О месте Сибирского Федерального округа (СФО) в промышленном производстве Российской Федерации в целом можно судить по его удельному весу в объеме этого производства (рис. 1).
СФО 13%
УрФО 21%
ДВФО 5%
ПФО 24%
ЦФО 24%
:зфо
13%
Рис. 1. Территориальная структура промышленности РФ в 2002 г. по продукции
По показателю объемов производства в общероссийской промышленности внутри СФО с относительно значимыми долями можно выделить только Красноярский край (2.8%), Кемеровскую область (2%) и Иркутскую область (1.7%). Доли всех остальных регионов Сибири не превышают 1%.
50 45 40 35 30
% 25 20 15 10 5 0
I I I I I I
I Г"
о
¿Я9 ^
^ # # # ^ / # У У / #
>
Ж
^ ^ О г
отрасли
Рис. 2. Доли производства продукции СФО в РФ по отраслям промышленности
Несмотря на относительно низкий удельный вес объемов промышленного производства (ниже среднего значения в целом по РФ) промышленность СФО включает предприятия практически всех ее базовых отраслей, доли производства на которых достаточно значимы в отраслевых объемах продукции в целом по РФ. Так, в пяти отраслях сибирские предприятия производили более 10% общероссийских объемов продукции: в электроэнергетике - 14.4%, в черной металлургии - 11.6%, в химической и нефтехимической промышленности - 11.5%, в лесной, дерево-обрабатывающей и целлюлозно-бумажной
промышленности - 15.7%, в цветной металлургии традиционно около половины всей продукции - 46,1%.
Из сибирских регионов наиболее существенный вклад в отраслевую продукцию в общероссийских масштабах вносят: Красноярский край в цветной металлургии - 32.2%, Иркутская область в лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности - 10.2%, Кемеровская область в угольной промышленности - 9.8%.
Именно эти отрасли и регионы предопределяют известный статус Сибири как сырьевого придатка Российской экономики, но именно от их состояния и развития зависит безопасность России в целом. Однако в ряде регионов СФО промышленную специализацию определяют обрабатывающие отрасли. Так, отраслевая структура промышленности округа показывает, что, по крайней мере, в трех регионах преобладают обрабатывающие отрасли -химическая промышленность, машино-строение и пищевая промышленность. В Алтайском крае они занимали в 2000 г. 55.7%, в Новосибирской области - 54.9%, в Омской области -62.5% объема промышленной продукции в этих регионах.
пищевая
легкая ь
стройматер
лесная
Я маш-ние ч
сз нефтехим ° цветмет чермет топливная э\энергетика Пром-сть.
0 20 40 60 80 100 120
%
Рис. 3. Отраслевая структура промышленного производства в СФО, в %
Однако, сибирские предприятия названных трех отраслей, не играют существенной роли в территориальном разделении труда в России. Особенно это касается машиностроения (7% в общероссийском машиностроительном производ-стве), хотя, именно, эта отрасль вкупе с химической промышленностью и деревообработкой могут сыграть существенную роль в структурных сдвигах в промышленности округа в сторону существенного увеличения наукоемкости сибирской промышленной продукции. Имеющийся потенциал оборонных и ряда гражданских машиностроительных предприятий позволяет (при надлежащей поддержке), в принципе, производить в Сибири конкурентоспособную продукцию как третьего (среднетехнологичного - современные станки, транспортные средства, резинотехнические и пластмассовые изделия, продукты основной химии и деревообработки), так и четвертого "ярусов" (высокотехнологичного - аэрокос-мическая техника, автоматизированное конторское оборудование и информационная техника, электроника, фармацевтика, точные и измерительные приборы, электрооборудование) мирового рынка высокотехнологичной и наукоемкой продукции (классификация ОЭСР).
Таблица 1
=18,9 10,7 И2,4 =15,6 1113 17,4 111.5 112.' 1312 100
Доли мощностей по производству отдельных видов промышленной продукции СФО в РФ в 2001 г.
Наименование продукции Уд. вес СФО в РФ, в %
Уголь - всего - тыс. тонн 69,5
Кокс в пepecчeтe на 6% влaжнocть-тыc. тонн 86,9
Пoлиcтиpoл и сополитеры стирола - тонн 55,4
Волокна искусственные - тонн 41,4
Котлы паровые производительностью свыше 10 т.пар/ч - т.пар/ч 74,1
Дизели и дизельгенераторы (без автотракторных), товарный выпуск - штук 42,3
Краны тостовые электрические (включая специальные) - штук 77,0
Вагоны грузовые тагистральные - штук 31,9
Контейнеры - штук 47,8
Котбайны зерноуборочные - штук 38,3
Погрузчики универсальные сельскохозяйственного назначения -штук 44,1
Целлюлоза товарная - тонн 52,0
Картон тарный - тонн 32,8
Несмотря на резкое сокращение промышленного производства в 90-х годах, в Сибири сохранились производственные мощности по большинству основных видов промышленной продукции. Наиболее существенные из них, по размерам долей в мощностях по России в целом, приведены в таблице 1.
Как видно из таблицы 1, доли сибирских производственных мощностей по такой продукции как уголь, кокс, котлы паровые, краны мостовые электрические превышают 70% общероссийских мощностей (известно, что и они используются далеко не полностью). В Сибири сконцентрировано более 40% промышленных мощностей по производству полистирола и сополимеров, искусственных волокон, дизелей и дизельгенераторов, контейнеров, универсальных погрузчиков, целлюлозы (более 50%) . С одной стороны, сохранившиеся мощности можно рассматривать как некий потенциал, который можно в короткое время задействовать при благо-приятных условиях без особых капитальных затрат. С другой стороны, что более важно, длительное неиспользование мощностей приводит к их старению, затрудняет вовлечение в производственные процессы и ускоряет выбывание вследствие морального износа. Так, только в 2001 г. в производстве чугуна из-за ветхости и износа выбыло почти 10% наличных мощностей, что привело к абсолютному их сокращению в СФО. Аналогичная картина наблюдается по стальному литью и некоторым другим продуктам.
Высокая концентрация производственных мощностей позволяет сибирским предприятиям доминировать на рынках соответствующих видов продукции: электроэнергии (22.1% в 2001 г.), угля (почти 77%), синтетических смол (26,4%), пиломатериалов (23%) и др.
Как в целом в промышленности РФ, так и в Сибири, постоянно растет степень износа основных фондов, достигшая в 2002 г. почти 52%. Следует отметить, что наибольший удельный вес полностью изношенных основных фондов промышлен-ности имеют машины и оборудование - 29.1%. На большинстве сибирских промышленных предприятий подавляющая масса активной части основных фондов имеет возраст превышающий 20 лет. Например, практически по этой причине только в 2000 г. в промышленности г. Красноярска масса выбывшего оборудования в 6 раз превысила массу введенного, в Республике Бурятия в
2001 коэффициент выбытия оборудования составил 7%. В целом в большинстве регионов Сибири выбытие оборудования идет более быстрыми темпами, чем их обновление.
По уровню использования основных фондов в промышленности, измеренного показателем фондоотдачи, все регионы Сибири, за исключением Красноярского края имели отставание от среднероссийского значения этого показателя.
Уровень использования основных фондов в промышленности СФО в 2000 г.
1,2 1
£ 0,8 л ^ 0,6
& 0,4
0,2 0
п яо
Фондоотдача
□ РФ в целом □ СФО
245
4 240
и
5 235
£ 230
У 225 £
^ 220 215
243,3
227,1
Фондовооруженность
I РФ в целом □ СФО
Наиболее существенное отставание наблюдается по Читинской и Томской областям, что для последней объясняется сохранением большой массы дорого-стоящих, но не полностью используемых фондов. Это отчасти подтверждается относительно высоким показателем фондовооруженности экономически активного населения в Томской области.
Анализ по регионам СФО в целом подтверждает тяжелое положение с развитием фондонасыщенных отраслей промышленности в ряде регионов, прежде всего таких, как Республика Алтай, Республика Тыва, Читинская область. Опережение показателя фондовооруженности экономически активного населения по сравнению со среднероссийским достигается в основном в тех регионах Сибири, где сохранились достаточно дорогие фонды оборонной промышленности, или/и развиты естественные монополии (Томская область, Красноярский край, Иркутская область).
Роль науки в инновационном комплексе Сибири
Активизация инновационной деятельности в Сибири во многом зависит от деятельности институтов Сибирского отделения РАН. В конце 90-х годов ряд институтов были головными в стране в исследованиях и разработках по критически важным технологиям: ГНЦ Институт физики прочности и материаловедения СО РАН — по технологиям новых материалов, Институт лазерной физики СО РАН — по оптоэлектронным и лазерным технологиям, Институт биохимии СО РАН — по биотехнологиям, ГНЦ Институт
катализа СО РАН — по химическим технологиям и катализу. В институтах в той или иной мере велись исследования практически по всем критически важным технологиям.
При этом институты СО РАН, не только не утратили своего значения в возрождении и развитии инновационного потенциала Сибири, а, наоборот, с учетом катастрофического положения отраслевой науки, их роль становится определяющей.
Благодаря этому к концу столетия в Сибири сложились следующие крупные направления в наукоемком секторе ее экономики:
• авиакосмическое (ракеты-носители, телекоммуникационные, навигационные и другие спутники, военная и гражданская авиатехника, включая двигателе-строение и авионика;
• производство оборудования для топливно-энергетического комплекса, включая ряд направлений ядерной энергетики;
• производство средств связи, в том числе космической и телекоммуникаций;
• приборостроение, в том числе научное и производство измерительной техники;
• производство медицинской техники, мед- и биопрепаратов;
• электронная техника и технологии, включая технологию получения кремния и кремниевые технологии;
• лазерная техника и технологии, включая создание и использование мощных лазеров для решения различных технологических задач,
• ускорительная техника, являющаяся базой различных электронно-лучевых и фотохимических технологий;
• биотехнологии (генная инженерия);
• каталитические технологии, основанные на применении нового поколения катализаторов;
• глубокая переработка угля и углехимия;
• производство материалов и изделий из нерудных горных пород (базальтовые технологии);
• информационные технологии, являющиеся базой развивающейся индустрии программного обеспечения.
Перечень законченных разработок сибирских институтов, накопленных к концу века и предлагаемых для широкого использования, состоит из более 150 наименований. Они предназначаются для экологических нужд, машиностроения, металлургии, горного дела и строительства, химической промышленности и производства новых материалов, для лесопромышленного комплекса, информатики и приборостроения, агропромышленного комплекса, медицины и здравоохранения.
Подводя итоги вышесказанному, можно утверждать, что в Сибири сформиро-вался и функционирует достаточно значимый научно-инновационный потенциал, который необходимо рассматривать как национальное достояние, могущее сыграть одну из решающих ролей в стратегии развития Сибири на перспективу. Не поддерживать и не использовать его значит игнорировать будущее Сибири и страны в целом. В этом смысле для России нет альтернативы сценарию, предусматри-вающего ускоренное развитие наукоемкого сектора экономики. При этом приоритет должен состоять не в прорыве на внешний рынок, а на насыщение внутреннего рынка инновационной и наукоемкой продукцией, спрос на которую должен формироваться в результате реализации соответствующей общей социально-экономической стратегии развития России,
предусматривающей, в конечном итог, создание инновационной экономики в ближайшие 1015 лет.
Одна из сложных проблем реализации этого по сути оптимистического сценария развития инновационного сектора заключается в возможностях массовой реализации научно-технических инноваций. Не секрет, что подавляющее количество упомянутых законченных разработок институтов СО РАН, имеется в единственном экземпляре. Чтобы иметь, например, в каждой российской больнице лазерную терапевтическую установку из серии «Платан-М1» необходимы соответствующие производственные мощности, оснащенные соответствующим технологическим оборудованием, способные быстро и качественно массово производить эти приборы. Поэтому наряду с развитием наукоемкого сектора необходимо и развитие соответствующего машиностроения, способного производить соответствующее технологическое оборудование для реализации достижений наукоемкого сектора. В Сибири уже есть примеры существования таких производств.
Начальные возможности сибирских производственных и научных организаций в реализации оптимистического сценария достаточно широки.
В производстве ракетно-космической и авиационной техники В данной области активно работают:
• в области создания современных видов топлива и совершенствовании процессов горения - ИК СО РАН, ИХН СО РАН, ИХКГ СО РАН и ИТПМ СО РАН совместно с НПО «Алтай» и другими организациями ОПК Сибири;
• в области отработки параметров и создания оборудования для ракетно-космических систем будущего - ИТПМ СО РАН, ИТ СО РАН, ИГ и Л СО РАН, ИОА СО РАН, НПО «Полет», КБТМ г. Красноярск и др.;
• в области обеспечения полетов в верхней атмосфере и космосе - ИСЗ СО РАН и ИКФИА СО РАН.
• в области создания новых технологий для авиационной промышленности работают ИГиЛ СО РАН, ИМ СО РАН, ИТПМ СО РАН, НИОХ СО РАН и другие совместно с заводом им. В. П. Чкалова, НПО «Полет» и др.
В производстве электронной техники
Сегодня такие предприятия Новосибирска как АО «Элсиб», НПО «Север», АО «Эрасиб», АО «Элекгроагрегат», АО «Опытный завод электропривода» и другие сегодня выпускают современные системы силовой электроники на импортных силовых полупроводниковых приборах. Необходимо создание собственного кремниевого производства для силовой электроники.
1. Основой развития современной силовой электроники на сибирских заводах может стать малотоннажное производство моносилана по уникальной гидрид-литиевой технологии и поликристаллического кремния по моносилановой технологии, разработанным в Сибирском отделении РАН и внедряемым на Новосибирском заводе химконцентратов (НЗХК), в рамках принятой долгосрочной программы сотрудничества Минатома РФ с Сибирским отделением РАН. Кроме упомянутого предприятия в этой области могут участвовать Новосибирский завод полупроводниковых приборов (НЗПП) НПО Восток» НПО «Север» АО «ЭЛСИБ».
Объем российского рынка систем силовой электроники в настоящее время и на ближайшую перспективу составляет 5,4 млрд. долл. в год. Изготовление полупроводниковых приборов для этих систем потребует 200-210 т в год моносиланового поликремния.
Доля Сибирского региона в российском рынке по различным системам силовой электроники составляет от 11 до 14 % и может быть оценена в 650 млн. долл. в год. Потребности Минатома в приборах и системах силовой электроники для автоматизации технологических процессов, снижения затрат электроэнергии на собственные нужды АЭС и выпуск устройств автомобильной и специальной электроники превышает 50-40 млн. долл. в год.
2. Весьма перспективными являются проекты в области получения новых материалов: структур кремний-на-иэоляторе, основного материала будущего при производстве ультра больших интегральных схем (УБИС) с топологическими нормами менее 0,1 мкм: а также дешевых тонкопленочных элементов для изготовления «солнечных батарей».
Последний проект начат совместно Минатомом и Институтом теплофизики СО РАН и предусматривает, на первом этапе, отработку технологии получения тонкопленочных фоточувствительных элементов большой площадью с исполь-зованием моносилана, производимого на НЗХК. В дальнейшем планируется организовать производство «солнечных» элементов в количестве, обеспечивающим установленную мощностью свыше 2,5 МВт в год.
3 Производство кремния на Красноярском ГХК — для выполнения заданий Федеральной целевой программы «Развитие электронной техники в России», утвержденной постановлением Российской Федерации № 453 (1994 г.) и № 51-Р (1997г.). На первом этапе предусмотрено освоение производства поликрис-таллического кремния, объемом до 140 тонн в год, и монокристаллических слитков кремния диаметром 150-200 мм, объемом до 60 т в год, с целью обеспечения исходным материалом производства кремниевых пластин, применяемых для изготовления интегральных схем с топологическим размером 1,25-0,8 и 0,8-0,5 мкм, что позволит организовать производство УБИС со степенью интеграции до 100 млрд. элементов на кристалл.
В последнее десятилетие рынок силовой электроники в Сибири, как и в России в целом, активно завоевывается такими многонациональными компаниями как Siemens, ABB, General Electric, Westinghaus Electric. Однако научно-технический потенциал России и сибирского региона не утрачен и отечественные разработки в области силовой электроники успешно конкурируют с передовыми мировыми образцами.
В производстве лазерной техники
1. Создание мощных полупроводниковых лазеров и кристаллических лазеров с накачкой от полупроводниковых лазерных излучателей (ИЛФ СО РАН, ИФП СО РАН. НПО «Север»). Ежегодный мировой рынок по продаже таких лазеров для использования в ряде отраслей промышленности, военной технике, медицине составляет более б млрд. долл. в год. Объем выпуска мощных полупроводниковых лазерных матриц для накачки твердотельных лазеров, производство которых в качестве первого этапа программы планируется на НПО «Север», может превысить 50 млн. долл. в год.
2. Производство лазерных технологических комплексов для раскроя, фрезе-рования. сварки, упрочнения материалов (Институт теоретической и прикладной механики СО РАН с привлечением заводов ОПК Сибири). Рынок сбыта в настоящее время оценивается более чем в 100 млн. долл. в год.
3. Производство медицинского оборудования для хирургии, стоматологии, офтальмологии и кардиохирургии (ИЛФ СО РАН, ассоциация «Сибирский лазерный центр», ИТПМ СО РАН с привлечением заводов ОПК Сибири). Рынок сбыта в настоящее время оценивается более чем в 50 млн. долл. в год.
4. Создание мощного, перестраиваемого в широком диапазоне, лазера на свободных электронах (непрерывная мощность до 100 кВт, спектральный диапазон от 1 до 100 микрон) для крупномасштабных технологических применений:
• производство стабильных изотопов (включая кремний-28 для микро-электроники):
• обеспечение энергосбережения спутников связи;
• лазерная модификация полимерных тканей, после чего они по качеству не уступают
натуральному хлопку и шерсти.
Эти три технологии потенциально имеют ежегодный рынок сбыта в несколько миллиардов долларов в год (ИЯФ СО РАН, ИХКГ СО РАН. ИНХ СО РАН).
В создании электронно-лучевых технологий
Ускорительные технологии в настоящее время широко используются не только для исследований физики микромира и ядерной физики, для чего они первоначально разрабатывались, но также для медицины, для реализации крупномасштабных промышленных технологий, для решения экологических задач. Мировой рынок производства ускорителей для такого рода применений составляет 2 млрд. долл. в год.
Электронно-лучевые технологии, разрабатываемые на базе ускорителей, производимых в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, — это технологии, в основе которых лежит воздействие на вещество (материал) пучка электронов, генерируемых ускорителями электронов с энергией 1-5 МэВ.
С помощью электронно-лучевых технологий во всем мире производится валовой продукции до 10 млрд. долл. в год. Успех этой технологии основан на ее экономичности, гибкости и универсальности, а также экологической безопасности.
Электронно-лучевые технологии используются для производства кабельной продукции с термостойкой изоляцией, для производства термоусаживающихся пластмассовых труб и пленок. Эти технологии используются для производства специальных материалов (искусственная кожа, мягкие кровельные покрытия), автомобильных шин, мелкодисперсного порошка из фторопласта и т. д.
В настоящее время разработаны технологии электронно-лучевой обработки продуктов питания, обеззараживания и обезвреживания сточных вод, стерилизации медицинских изделий и препаратов, производства рулонных композиционных материалов различного назначения, получения декоративно-защитных покрытий на различных материалах (искусственных и натуральных кожах, пластмассах, дереве, бумаге, ткани, керамике, жести).
Фотохимические технологии
Фотохимические технологии основаны на использовании взаимодействия с веществом интенсивного монохроматического излучения с нужной длиной волны, получаемого с помощью мощных, плавно перестраиваемых лазеров на свободных электронах (ЛСЭ). Эти технологии будут играть важную роль в промышленности XXI века.
В следующие пять лет лазеры на свободных электронах со средней мощностью до 100 кВт будут введены в работу в ряде исследовательских центров (Россия, США. Япония). Это позволит производить «свет» ценой 0,2 цента за килоджоуль, что в сто раз дешевле «света», получаемого с помощью эксимерных лазеров, используемых в нескольких промышленных технологиях.
Одним из первых ЛСЭ на область длин волн 2-50 микрон и мощностью 100 кВт начнет работать в Центре фотохимических исследований и технологий создаваемый сейчас ИЯФ СО РАН и ИХКГ СО РАН.
На этом лазере будут отработаны:
• высокоэффективные низкотемпературные универсальные, быстро перестраи-ваемые селективные фотохимические технологии производства лекарств, основанные на явлении инфракрасной многофотонной диссоциации;
• производство стабильных нерадиоактивных изотопов, обладающих магнитным моментом, С-13, N-15, 0-17 для медицинской ЯМР-томографии:
• промышленное производство изотопно-чистого кремния-28 для микроэлект-ронной промышленности (в 2000 г. в Японии уже имеется рынок в 300 млн. долл. на кремний-28);
• сухие экологически чистые технологии модификации полимерных тканей с помощью лазерного излучения, позволяющие придать полимерным тканям качество натурального хлопка или шерсти;
• технологии передачи энергии с Земли на низкоорбитальные или на геостационарные спутники связи с помощью ЛСЭ, работающего на длине волны 0.86 микрон и мощностью до 200 кВт.
В Центре фотохимических технологий будет налажено промышленное производство изотопов, остальные технологии вместе в создаваемыми новыми ЛСЗ могут быть переданы на промышленные предприятия (например, Барнаульский комбинат искусственного волокна).
В области каталитических технологий, основанных на применении нового поколения катализаторов
Катализ играет определяющую роль в современном состоянии топливно-энергетического, нефтеперерабатывающего, нефтехимического и химического комплексов. Научно-технический уровень промышленных технологий, основанных на каталитических процессах, является одним из основных показателей экономической безопасности России. Катализаторы и каталитические технологии определяют качество продукции и возможность использования того или иного вида сырья в большинстве производств, связанных с использованием химических процессов, уровень энергозатрат в производстве, а также состояние окружающей среды в районах с витой промышленностью.
Как функциональные материалы катализаторы относятся к средне- и малотоннажной наукоемкой продукции, без которой нельзя осуществить более 70-80 % химических процессов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и ряде других отраслей промышленности.
Стремительный переход страны к рыночной экономике привел к утрате государством контроля за состоянием экономической безопасности и независим страны в области производства катализаторов. Специфика применения катали-заторов требует их регулярной перезагрузки в реакторах (замены) на новые. Более того, научно-технический прогресс в промышленности требует полного обновления ассортимента катализаторов через каждые 5-6 лет. Если в конце 80-х — начале 90-х гг. страна практически полностью была обеспечена отечественными катализаторами и значительно сокращен импорт большинства стратегически значимых катализаторов, то в последние годы сложилась ситуация, характеризуемая систематической экспансией зарубежных производителей катализаторов на российский рынок химической продукции. Наряду с объективными обстоя-тельствами имеют место и откровенный демпинг цен и недобросовестная конкуренция со стороны многих зарубежных фирм, направленные на разрушение отечественных катализаторных производств. Западные компании стали вытеснять отечественные катализаторы даже в таких крупнотоннажных, и поэтому влияющих на общее состояние экономики страны процессах как нефтепереработка, синтез аммиака, метанола, серной кислоты.
В то же время в научных организациях СО РАН сохранился и продолжает активно действовать основной научно-технологический потенциал страны в области разработки новых поколений катализаторов и каталитических процессов. Разработки Института катализа СО РАН продолжают успешно конкурировать на отечественном и мировом рынках. Только в нефтеперерабатывающей промышленности эти разработки обеспечивают в настоящий момент производство в России ежегодно дополнительно около 2 млн. т высококачественного бензина, а на производствах азотной кислоты использование новейших катализаторов позволят экономить ежегодно более двухсот килограммов платины. В целом, потенциал научных организаций СО РАН вместе с их активно функционирующими сибирскими промышленными партнерами (ОАО «Катализатор», АО «Калан», катализаторные производства Новосибирского завода химконцентратов Минатома РФ, Омского и Ангарского нефтеперерабатывающих заводов и т. д.) в состоянии обеспечить Россию основной номенклатурой самых современных промышленных катализаторов.
Использование потенциала этих катализаторов и сопряженных с ними новейших каталитических технологий только на нефте- и газоперерабатывающих предприятиях Сибири способно обеспечить в ближайшие годы дополнительное производств не менее 20-25 млн. т. в год высококачественного моторного топлива. Сопоставимую по стоимости продукцию можно производить с помощью новых каталитических технологий и в других отраслях промышленности Сибири.
В области переработки угля и углехимии
Глубокая переработка угля и углехимии, обеспечивающая производство высокорентабельной продукции, является пока практически не использованным резервом страны в области устранения убыточности угольной промышленности. Использование новых технологий полукоксования, разработанных, в том числе, научными организациями СО РАН (ИУУ и ИХХТ) и их промышленными партнерами, может обеспечить всю страну высококачественным твердым топливом — полукоксом, а получение из угля горючего газа и жидких моторных топлив по технологиям, разработанным в ИК, ИУУ ИХХТ и ИХТТМ СО РАН — обеспечить экономически рентабельным и удобным высококачественным горючим по крайней мере районы с интенсивной угледобычей. Потенциал этих производств - десятки миллионов тонн высокорентабельной продукции, стоимость которой может составить свыше 5 млрд. долл. США.
Одновременно с этим станет возможным решить и острейшую социальную проблему угольной промышленности - обеспечить хорошо оплачиваемой работой население районов с сокращающимися объемами угледобычи.
В производстве материалов и изделий из нерудных горных пород (базальтовые технологии)
В широком спектре применения новых материалов особая роль отводится материалам, получаемым из нерудных горных пород типа базальта, диабаза, габбро, порфирита и др. Запасы этих пород в Сибири практически не ограничены. Получаемое из них волокно (супертонкое и тонкое) с помощью соответствующих некапиталоемких технологий является идеальным материалом для развития в регионе отрасли теплоизоляционных материалов и изделий (арматура, трубы, картон, ткани, стеновые цветные панели и др.). На сибирских предприятиях (ФНПЦ «Алтай», Горновский завод «Железобетон», завод «Сибтекмаш) уже имеются или находятся в стадии подготовки мощности по производству всего ассортимента изделий. Технологичекое оборудование для «базальтовых технологий» может производить в принципе любой машиностроительный завод, например «Искитим-ский машиностроительный завод». Производство сибирского базальтового волокна имеет
возможность полностью вытеснить с российского рынка импортные аналогичные материалы, а также традиционные (например, стекловолокно) как по ценовому, так и качественному фактору. По сути дела можно сказать, что применение материалов и изделий из нерудных пород может успешно решить проблему существенного удешевления с одновременным значительным повыше-нием качества гражданского и промышленного строительства в Сибири, а. также и в других холодных и не холодных регионах России. Это в конечном итоге существенно может положительно повлиять на энергосбережение в стране и повысить комфортность проживания российского человека. Научное сопровождение этого направления осуществляет ОИГиГ СОРАН.
В создании и использовании информационных технологий
Серьезные перспективы развития Сибири на рынке информационных продуктов могут быть обеспечены (до 5 млрд. долл. в год) при условии создания собственных информационных продуктов и технологий. В этом случае иностранные и отечественные инвесторы готовы вкладывать инвестиции. Такой подход не отрицает выполнения работ по заказам иностранных партнеров, но это может быть существенным только на первом этапе. Важно найти заказы, требующие современные сложные программные продукты, с компаниями, прежде всего, стратегическими бизнес-партнерами в Японии, Корее, США. Необходимо добавить, что Новосибирский Академгородок и НГУ сегодня вызывают огромный интерес у инвесторов своим потенциалом в области информационных технологий, здесь прорабатываются вопросы создания национального центра информационных технологий и холдинга софтверных компаний.
Возникает естественный вопрос - способен ли сложившийся и действующий в Сибири промышленный потенциал быстро и эффективно использовать местный научный потенциал для освоения массового производства инновационной и наукоемкой продукции. Отдельные возможности есть, но по большому счету можно ответить - "нет". Слишком заметна разница между потенциалами и далеко эта разница не в пользу промышленного. Можно сказать, что значительное количество вышеупомянутых возможностей сибирских оборонных предприятий остались не реализованными, из-за отсутствия соответствующих технологий и оборудования. В частности в Сибири, как и во всей стране в целом не умеют до сих пор производить 12-дюймовые кремниевые пластины. Нет заметного продвижения в производстве силовой электроники, лазерной техники и др. По оценкам специалистов дешевле построить новые производства, чем приспосабливать имеющиеся (прорабатывался вопрос в управлении промышленности администрации Новосибирской области о строительстве в Новосибирске трех десятков предприятий специально для производства инновационной продукции, реализующего достижения науки Сибири). Это одна из важнейших причин отставания отечественной экономики от мировых процессов инновационного развития.
В развитых странах давно поняли, что развитие научного и промышленного потенциалов, должно быть синхронным. Например, правительство США еще в середине 80-х годов предложило стратегию формирования и поддержания на высшем уровне инновационной способности нации, как важнейшего ресурса национальной конкурентоспособности и экономической безопасности. Главной идеей, положенной в основу разработки такой стратегии, является признание необходимости не только развития сильной науки, но и создания адекватного высокоэффективного производства, способного серийно выпускать новые изделия на уровне мировых стандартов, а также системы маркетинга высокотехнологичных продуктов и системы их распределения и использования. В 90-х годах в мировой инновационной политике стала динамично меняться структура и
характеристики мирового рынка наукоемких продуктов. Наиболее важной его особенностью стал тот факт, что конкуренция из области новых разработок переместилась в область их быстрейшей коммерциализации, доведения до товарного вида, признаваемого рынком. По этому пути, не имея даже собственной научной базы, пошли такие известные сейчас своими наукоемкими товарами (электронные компоненты. персональные компьютеры, микроЭВМ, периферийное оборудование и др.) страны, как Южная Корея, Сингапур, Малайзия, Тайвань, которые сумели вовремя воспользоваться результатами научно-технических исследований, проведенных специалистами США и Европы.
Незначительное использование в России научного потенциала даже в продвинутых областях (кроме к сожалению, только в производстве средств уничтожения людей - оружия и военной техники) связано также с отсутствием необходимого звена в цикле "наука -производство - потребление" и, поэтому бездействием известных в мире механизмов реализации научных достижений для нужд экономики.
Специалисты относят к числу причин этого следующее.
1. Невостребованность достижений науки и техники или отсутствие стимулирующего спроса на научно-технические новшества связаны с тем, что научно исследовательские организации не в состоянии предложить механизм внедрения инновации и не способны предложить заказчику всю цепочку реализации инновации, от идеи до сбыта готовой продукции. А заказчики не имеют у себя таких структур, которые могли бы организовать весь инновационный процесс.
2. Отсутствие эффективного информационно-аналитического обеспечения предприятий инновационной сферы, что значительно затягивает процесс исследования и внедрения инноваций.
3. Недостаточная эффективность сферы НИОКР, ведущая к затянут ости цикла "исследования - производство наукоемкой продукции". Эта проблема также вытекает из-за недостаточно эффективной системы управления институтами. НИИ вынуждены концентрировать свои усилия на решении сиюминутных задач, не занимаясь в полной мере исследованиями более серьезных проблем.
4. Ухудшение возрастной структуры занятых в государственном секторе НИИ. Отсутствие преемственности поколений.
5. Недостаточное финансирование; распыление средств. Проблема заключается, прежде всего, в неспособности предприятий по одиночке привлекать необходимое количество финансовых средств (из любых источников) для выполнения всего комплекса инновационных работ. НИИ имеют относительно сильную научную базу, но не имеют в рамках своей организации серьезных коммерческих и финансовых структур.
Низкий темп внедрения новых технологий во все сферы экономики, что влияет на качество промышленной продукции, товаров, работ и услуг, специалисты также связывают с многообразием причин, из которых наиболее острыми являются:
• отсутствие законодательной базы и действенных стимулов для притока инвестиций в инновационное развитие реального сектора экономики;
• не созданы условия для «здоровой» конкуренции;
• нет национальной программы по достижению высокого уровня качества;
• трудная адаптация к рыночным условиям многих руководителей предприятий и слабый менеджмент, которые приводят к росту банкротств и несостоя-тельности предприятий реального сектора экономики;
• снижение роли государства, его законодательных и исполнительных органов в создании условий для решения важной проблемы реструктуризации долгов;
• отсутствие действенного антимонопольного регулирования и т.д.
Справедливости ради надо отметить, что в настоящее время стали осуществляться попытки создания таких институтов (технопарки, наукограды и др.), в том числе и в Сибири. Президент РАН считает, что инновационный процесс надежнее приведет к новому коммерческому продукту при сопровождении его авторами фундаментального знания по всей цепочке. И одним из реальных путей здесь может быть создание "инновационного академического пояса" (специфической бизнес-среды, сопровождаемой Академией) при государственной поддержке и участии предпринимателей. Но пока в стране нет полноценной системы реализующей вся цепочку комплексной системы взаимосвязей «инвестиции -инновации - человек - производство - рынок».
