Текст книги "Актуализация приоритетов научно-технологического развития России. Проблемы и решения"

Пример приоритета с необходимостью актуализации и переформулирования

«Разработка скаффолдов различной природы, модифицированных биоактивными компонентами, для создания in-vitro аналогов внешних и внутренних органов с использованием аутологических клеток» (раздел 3.4. «Биомедицинские клеточные технологии») [8].

Выполненный нами анализ данных монографии «Долгосрочные приоритеты прикладной науки в России» позволяет обосновать необходимость регулярной актуализации некоторых приоритетов, особенно тех, которые сформулированы с избыточной детализацией. Так приоритеты, связанные с разработкой и производством скаффолдов, в значительной мере уже утратили свою безальтернативность. Один из самых признанных и результативных биоинженеров мира В. Миронов в своей лекции, прочитанной в России 19 сентября 2013 г., назвал скаффолды «тупиковым направлением биоинженерии», поскольку их производство является дорогостоящим и требует значительных временных ресурсов. Исследовательское подразделение Минобороны США Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) в 2012 г. инициировало проект «Бескаркасная тканевая инженерия». В аналитическом приложении наукометрической базы WoS Essential Science Indicators (.ESI) зафиксированы мировые фронты исследований по бескаркасной тканевой инженерии с высокими показателями цитируемости, что свидетельствует об активном становлении нового тренда в биоинженерии, к сожалению, не отмеченного в качестве приоритета в монографии «Долгосрочные приоритеты прикладной науки в России».

Пример отсутствия в числе приоритетов важнейшего научно-технологического направления, обладающего высоким потенциалом индустриализации

В перечень долгосрочных приоритетов прикладной науки в России не вошел целый ряд приоритетов, связанных с четко обозначенными трендами глобальной научно-технологической сферы, например с развитием нейронаук. Данные выполненного нами библиометрического анализа показали, что нейронауки возглавляют первую пятерку самых интенсивно развивающихся научных направлений большинства индустриально развитых стран и России (табл. 1.).

В США в 2014 г. начинается финансирование проекта BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) – «Исследования головного мозга с помощью инновационных нейротехнологий» [10]. В Евросоюзе в 2013 г. дан старт проекту Human Brain Project с объемом финансирования в 1 млрд евро ежегодно в течение 10 лет [11].

Королевское общество (Великобритания) в 2012 г. сделало сенсационный доклад «Brain Waves Module 3: Neuroscience, conflict and security» о возможности использования технологий стимуляции мозга в интересах армии и спецслужб для улучшения обучаемости, лечения посттравматического стрессового расстройства или ослабления эффекта депривации сна (лишения сна, например в результате пыток или напряженной деятельности). В докладе отмечается, что технологии стимуляции мозга уже получили широкое распространение в армии и спецслужбах США [12].

Таблица 1. Топ-5 предметных областей биомедицины в национальном публикационном потоке разных стран в WoS

Источник: Incites, данные на 14.10.2012 г.

С учетом этих данных не может не вызывать удивление, что лишь 9 % (!) респондентов, опрошенных авторами Аналитического резюме «ДПВНТР-2030» считают значимым развитие методов управления когнитивными функциями человека [8, с. 26]. Это вызывает закономерный вопрос о методологии формирования корпуса экспертов.

Нами выполнен патентный анализ одного из особо отмеченных в докладе Королевского общества Великобритании направлений – транскраниальной стимуляции мозга постоянным током (transcranial direct current Stimulation – TDCS).

По мнению экспертов, исследования в данной области могут привести к изобретению радикальных терапевтических методов для лечения больных, страдающих деменцией, психическими расстройствами, а также людей, испытывающих трудности в приобретении умений и навыков. Кроме того, авторы доклада Королевского общества приходят к выводу, что эти технологии «способны стать превосходным инструментом для обучения военнослужащих» и уже нашли применение в армии США.

Динамика патентной активности по этому направлению отражена на рис. 5. Диаграмма наглядно демонстрирует стабильную тенденцию роста числа патентов по исследуемой теме. Даже данные за текущий год (2013), которые обычно не принято принимать в расчет, показывают, что направление имеет все признаки прорывного, обладающего высоким потенциалом технологизируемости.

Рис. 5. Динамика патентования по транскраниальной стимуляции мозга постоянным током, по годам публикации Источник: Orbit, данные на 20.09.2013 г.

Рис. 6. Распределение количества патентов по транскраниальной стимуляции мозга постоянным током, по странам приоритета Источник: Orbit, данные на 20.09.2013 г.

РФ принадлежит пятое место по количеству разработанных и запатентованных в ней технологий по транскраниальной стимуляции мозга (рис. 6). Национальная школа исследований мозга имеет серьезные научные заделы, поэтому поддержка данного приоритета может обеспечить вхождение страны в число технологических драйверов, что особенно важно для целей повышения обороноспособности России. Пока же в число таковых входят США и Китай, которые стремительно наращивают свои научные заделы и закрывают патентами все новые технологические подходы (рис. 7).

Рис. 7. Динамика патентования по транскраниальной стимуляции мозга постоянным током в разных странах Источник: Orbit, данные на 20.09.2013 г.

Данные выполненного нами анализа публикационной и патентной активности в других областях нейронаук позволяют говорить о том, что это направление исследований заслуживает пристального внимания со стороны администраторов науки и выделения его в качестве одного из приоритетов финансирования в рамках федеральных целевых программ.

Методология актуализации приоритетных направлений и критических технологий развития науки и техники с 1996 по 2011 год

Впервые приоритетные направления развития науки и техники, а также критические технологии были официально утверждены в 1996 г., и с тех пор редакция и перечень приоритетных направлений менялись четырежды: в 2002, 2004, 2007 и 2011 гг. Подробный анализ смены научно-технологических приоритетов РФ выполнен в исследовании Л. Э. Миндели, С. И. Черных [13]. Цели актуализации перечня в процессе каждого пересмотра формулировались по-разному, но неизменным оставалось определение: под приоритетными технологиями понимались основные области исследований и разработок, реализация которых должна обеспечить значительный вклад в социально-экономическое и научно-техническое развитие страны и достижение за счет этого национальных социально-экономических целей.

Развития приоритетных технологий предполагалось добиться путем концентрации научного потенциала, финансовых и материально-технических ресурсов. Финансовым и организационным инструментом реализации государственной поддержки приоритетных направлений стала в 1996 г. Федеральная целевая научно-техническая программа (далее ФЦП) «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» [14], затем ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002–2006 годы» [15], ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы» [16]. Общий объем финансирования программы на 2007–2012 гг. был определен в размере 194,89 млрд руб., в том числе за счет средств федерального бюджета —133,83 млрд руб. Переход к столь масштабной комплексной программе был продиктован стремлением увязать научные исследования и их коммерческую отдачу, то есть сформировать замкнутый инновационный цикл. Бюджет ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» [17] утвержден еще в большем объеме и составляет 239,02 млрд руб., в том числе за счет средств федерального бюджета —202,23 млрд руб.

В каждом из приоритетных направлений выделяется совокупность критических технологий, под которыми понимаются технологии, которые носят межотраслевой характер, создают существенные предпосылки для развития многих технологических областей или направлений исследований и разработок. Формирование и реализация перечней критических технологий федерального, регионального и отраслевого значения предусмотрены «Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» [18]. Корректировка критических технологий осуществляется не реже одного раза в четыре года в соответствии с поручением президента РФ от 17 апреля 2003 г. № Пр-655 о корректировке приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации [19] и перечня критических технологий Российской Федерации, утвержденного решениями президента по представлению правительства. Перечень критических технологий в 2002 г. [20] включал 52 пункта, в 2006 г. уменьшился до 34 [21], а в 2011 г. был утвержден перечень, охватывающий 27 критических технологий [22].

Нам представлялось важным проанализировать, с использованием какой методологии проходило выделение и актуализация приоритетных направлений и критических технологий. С 1996 по 2009 г. процесс отбора приоритетов происходил «на основании комплексных научных исследований с привлечением ведущих ученых, экспертов и представителей бизнеса и при согласовании на межведомственном уровне», иными словами, никаких формализованных правил отбора и обновления не существовало. И лишь в 2009 г. Постановлением Правительства РФ от 22 апреля 2009 г. № 340 утверждены «Правила формирования, корректировки и реализации приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации» [23]. Кроме того, в 2009 г. впервые приоритетные направления и перечень критических технологий были обоснованы не только приоритетами модернизации национальной экономики, определенными Президентом РФ, «Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года» [24], но и «Долгосрочным прогнозом научно-технологического развития Российской Федерации до 2025 года» [6].

В результате четырех актуализаций перечня приоритетных технологий их редакции выглядели следующим образом:

– 1996 г. Информационные технологии и электроника. Экология и рациональное природопользование. Технологии биологических и живых систем. Транспорт. Топливо и энергетика. Новые материалы и химические продукты. Фундаментальные исследования. Производственные технологии.

– 2002 г. Информационно-телекоммуникационные технологии и электроника. Экология и рациональное природопользование. Технологии живых систем. Космические и авиационные технологии. Новые транспортные технологии. Энергосберегающие технологии Новые материалы и химические технологии. Перспективные вооружения, военная и специальная техника. Производственные технологии.

– 2004 г. Информационно-телекоммуникационные системы. Живые системы. Экология и рациональное природопользование. Энергетика и энергосбережение. Индустрия наносистем и материалов. Безопасность и противодействие терроризму. Перспективные вооружения, военная и специальная техника.

– 2009 г. Информационно-телекоммуникационные системы. Науки о жизни. Рациональное природопользование. Транспортные и космические системы. Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика. Индустрия наносистем. Перспективные виды вооружений, военной и специальной техники. Безопасность и противодействие терроризму.

– 2011 г. Информационно-телекоммуникационные системы. Науки о жизни. Рациональное природопользование. Транспортные и космические системы. Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика. Индустрия наносистем. Безопасность и противодействие терроризму. Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники.

Обращает на себя внимание тот факт, что из всех приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации за 1996–2011 гг. наибольшей трансформации подверглось направление «Науки о материалах», которое для целей «увеличения ожидаемого вклада в ускорение роста ВВП и повышение конкурентоспособности экономики» оказалось замененным в 2004 г. на «Индустрию наносистем и материалов» и сохраняется в такой редакции до сих пор.

Для предварительной оценки результатов столь радикального пересмотра приоритета мы выполнили библиометрический и патентный анализ развития исключенного из перечня приоритетов России направления «Науки о материалах» в мире и в России, а также направления «Нанонауки и нанотехнологии» за последние 20 лет.

Анализ тенденций и приоритетов в дисциплинарной структуре мировой науки, отраженных в БД WoS, показал, что науки о материалах относятся к предметным областям с устойчивой положительной динамикой публикационной активности за 1981–2011 гг. Объем публикаций в науках о материалах каждые 10 лет увеличивался в 1,3 раза, а в последнее десятилетие – в 1,6 раза (рис. 8).

Рис. 8. Динамика общемирового публикационного потока предметной области «науки о материалах» в WoS, 1981–2011 гг.

Источник: Incites, данные на 17.11.2012 г.

Положительную динамику научной активности за последние 5 лет (2007–2012) имели практически все научные направления, входящие в науки о материалах, но наиболее впечатляющими темпами развивались такие, как «Науки о полимерах», «Пленки и покрытия», а также «Биоматериалы» (рис. 9).

Рис. 9. Динамика глобального публикационного потока в WoS по отдельным направлениям наук о материалах, 1981–2012 гг. Источник: Incites, данные на 27.06.2013 г.[1]1
  Следует обратить внимание, что на рисунке мы использовали дополнительную ось (справа) для полимерных наук с целью более контрастного выделения трендов по отдельным направлениям анализируемой нами области знаний.


[Закрыть]

Самые высокие темпы развития среди всех направлений науки о материалах характерны для исследований по биоматериалам (рис. 9). За тридцатилетний период (1981–2011) объем мирового публикационного потока по биоматериалам вырос в 26 раз.

До 1992 г. СССР занимал третью позицию в международном сегменте публикаций в данной области знаний, уступая только США и Японии. Доля советских публикаций по наукам о материалах в мировом публикационном потоке в 1992 г. составляла более 10 %. В 2011 г. она сократилась до 2,78 %, и Россия переместилась по этому показателю на 10-е место, уступив позиции Китаю, Южной Корее, Индии,

Тайваню и ряду европейских стран (рис. 10). Абсолютное лидерство по научной продуктивности в данном направлении последние 5 лет удерживает Китай, увеличивший количество ежегодно индексируемых WoS-публикаций с 153 в 1981 г. до 19 094 к 2011 году.

На рис. 11 отражена динамика научной активности различных направлений науки о материалах в странах, захвативших лидирующие позиции (США и Китае) и в России. На фоне экспоненциального роста публикационного потока по этому направлению в странах-лидерах отсутствие конкурентоспособности отечественных научных заделов по биоматериалам особенно очевидно.

Рис. 10. Удельный вес национального публикационного потока России по наукам о материалах в WoS в 1991 и 2011 гг.

Источник: Incites, данные на 24.07.2013 г.

Рис. 11. Динамика публикационных потоков США, Китая и России в WoS по отдельным направлениям наук о материалах, 1981–2011 гг. Источник: Incites, данные на 16.11.2012 г.

Тридцатилетняя история отечественных наук о материалах является ярким подтверждением отсутствия синхронизации с мировыми трендами и несвоевременности приоритетной поддержки тех направлений, по которым были созданы конкурентоспособные научные заделы. В 2004 г., когда направление «Новые материалы» было исключено из перечня приоритетных, у России сохранялся реальный шанс стать заметным игроком на мировом рынке пленок и покрытий и вступить в гонку с США и Китаем за будущие мировые рынки биоматериалов.

При актуализации перечня в 2009 г. уже учитывались результаты «ДПНТР-2025», однако судя по тому, что «Новые материалы» так и не были возвращены в перечень приоритетных направлений, данные выполненного прогноза не были убедительными. Сегодня рынки пленочных и покровных материалов уже сформированы и разделены между Японией, Южной Кореей и Китаем. На основании зафиксированной нами в 2013 г. разницы в два порядка по числу патентов по биоматериалам (250 с приоритетом РФ против 17 743 с приоритетом США) есть основание полагать, что данное направление как долгосрочный приоритет следовало бы заявить в 2004 году.

В целом анализ глобального публикационного потока за последние тридцать лет позволяет предположить, что именно развитие наук о материалах станет вектором трансформации индустриальных рынков. И именно в этой предметной области у России было и остается достаточное количество заделов мирового уровня, о чем свидетельствует девятое место по количеству публикаций в WoS. С учетом этих данных замещение приоритета «Новые материалы и химические технологии» на «Индустрии наносистем» в 2004 г. представляется нам необоснованным. Такое междисциплинарное направление, как «Индустрия наносистем и материалов», входило практически во все приоритетные направления и критические технологии развития науки и техники РФ, поэтому выделение их в самостоятельный приоритет вызвало закономерную дискуссию в профессиональном сообществе. Аргументы в поддержку нанотехнологий как будущей глобальной, базовой технологии, были связаны с множеством возможных направлений их применения. Крис Фримен [25], один из наиболее авторитетных специалистов в области технологического развития, относил нанотехнологии к числу «глобальных технологий» (General Purpose Technology), т. е. применимых в большинстве секторов экономики и являющихся основой для нового технологического уклада. Однако в настоящее время оценки перепектив развития нанотехнологий со стороны научных кругов и бизнес-сообщества утратили безудержный оптимизм. Так, если в 2006 г. ожидались темпы роста объема рынка нанопродуктов и нанотехнологий на уровне 40 % в год, то в 2011 г. прогнозировались темпы роста на уровне 9-10 % в год [26].

Выполненный нами анализ фронтов исследований в ESI, отнесенных к наукам о материалах, показал, что результаты исследований по разработке и применению наноматериалов по-прежнему остаются одним из наиболее обсуждаемых направлений в науке о материалах. Им посвящен 41 фронт среди топ-100 исследовательских фронтов, ранжированных по количеству собранных ссылок, 38 фронтов в топ-100, ранжированных по новизне. Однако приоритетные направления технологического развития страны определяют векторы развития ключевых производственных технологий, поэтому исключительное значение имеет оценка потенциала «технологизируемости» того или иного направления. На рис. 12 представлены данные Европейского патентного ведомства (ЕРО), отслеживающего динамику патентования по различным технологическим областям в течение последних десяти лет. Отчетливо видно, что в области микроструктур и нанотехнологий наблюдается стагнация в подходах и методах, имеющих промышленное применение.

Рис. 12. Динамика патентования по различным технологическим областям, 2003–2012 гг.

Источник: ЕРО, данные на 01.10.2013 г.

Рис. 13. Динамика ежегодно выдаваемых патентов по доминирующим технологиям, 1999–2010 гг.

Источник: OECD, данные на 01.10.2013 г.

Такие же выводы можно сделать и на основании данных многолетнего (1999–2010) мониторинга динамики патентования по доминирующим технологиям, который осуществляет Организация экономического сотрудничества и развития (OECD) (рис. 13). Общий объем патентоспособных решений в области нанотехнологий в течение 12 лет имел скромные показатели, которые не отражают сколь-нибудь впечатляющей динамики.

При введении направления «Индустрия наносистем» в число приоритетных не был учтен и фактор риска, связанный со скромными показателями нормированного цитирования российских публикаций в предметной области «Нанонауки и нанотехнологии» в 2004 году. С середины 1980-х и до конца 1990-х гг. цитируемость национальных публикаций СССР и России, превышающая среднемировой уровень, действительно давала основание говорить о высокой конкурентоспособности этого направления. Однако к началу нулевых этот показатель начал свое стремительное падение (рис. 14), поэтому замещать приоритетное направление «Новые материалы» на «Индустрию наносистем» в 2009 г. уже было крайне рискованно.

Показатель общего объема национального публикационного потока в предметной области «Нанонауки и нанотехнологии» в WoS за 1981–2011 гг. (рис. 15) демонстрирует сегодня отсутствие какого-либо принципиального роста конкурентоспособности России в данной предметной области, объявленной в 2004 г. приоритетным направлением и получившей поддержку в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии», общий объем финансирования которой в 2008–2011 гг. составил 27,3 млрд рублей. Кроме того, к началу 2012 г. ОАО «Роснано» осуществило софинансирование проектов в объеме 230,2 млрд рублей, из них: бюджетные средства – 24,5 млрд рублей [27].

В «Прогнозе долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года» [28], представленном Минэкономразвития России в марте 2013 г., на стр. 120 содержится утверждение, что «Россия входит в число лидеров по ряду важнейших направлений исследований и разработок, в том числе в таких областях, как нанотехнологии…».

Рис. 14. Динамика нормированного цитирования национальных публикаций в предметной области «Нанонауки и нанотехнологии», 1981–2011 гг.

Источник: Incites, данные на 14.08.2013 г.

Рис. 15. Динамика объемов национальных публикационных потоков различных стран в предметной области «Нанонауки и нанотехнологии» в WoS, 1981–2011 гг.

Источник: Incites, данные на 14.08.2013 г.

Согласно результатам выполненного нами библиометрического анализа в 2012 г. на долю российских публикаций по нанонаукам и нанотехнологиям в WoS пришлось лишь 2,36 % от общемирового потока, тогда как в 2001 г. – 4,14 %. По этому показателю Россия переместилась с 8 на 14-е место в мире (рис. 16).

Не позволяет говорить о лидерстве и доля российских патентов по нанотехнологиям, например, по коду МПК B82Y5-00[2]2
  Специфическое использование наноструктур; измерение или анализ наноструктур; производство или обработка наноструктур; использование наноструктур.


[Закрыть] (та самая нанобиокогнитоконвергенция, без обсуждения перспективности которой не обошелся ни один прогноз, написанный в России за последние 5 лет) количество патентных документов с приоритетом РФ в 27 раз меньше, чем в США (рис. 17).

Рис. 16. Удельный вес национальных публикационных потоков по нанонаукам и нанотехнологиям в WoS в 2001 и 2012 гг.

Источник: Incites, данные на 04.02.2013 г.

Рис. 17. Количество патентных документов по нанобиомедицине (код МПК B82Y5-00)

Источник: WIPO, данные на 11.10.2013 г.

Полученные нами данные дают основание сделать предварительный вывод о том, что выбор такого приоритета, как «Индустрия наносистем», не был в достаточной степени обоснован анализом перспектив технологизации этого направления, а также данными экспертизы конкурентоспособности российских научных заделов. Даже если экспертному сообществу представлялось правильным включить его в 2004 г. в перечень приоритетов, не было веских оснований замещать им направление «Новые материалы». В результате Россия значительно сократила свои шансы обрести сегмент глобального рынка пленок, покрытий и полимеров, несмотря на наличие конкурентоспособных научных заделов, но при этом никак не обозначила своего лидерства на рынке продуктов нанотехнологий.