Формування нанотехнологiчного способу виробництва та його вплив на розвиток свiтового господарства

Нанотехнология охватывает обширную область научных и технических  интересов, относящихся к информатике, экологии, энергетике, материаловедению и т. д. Она связана с химией, физикой, медициной, электроникой и многими другими дисциплинами. Это осложняет проблему выработки государственной стратегии, поскольку стратегия должна не только интенсифицировать междисциплинарные исследования, но учитывать необходимость координации различных министерств и ведомств.

Нанотехнология выступает  связывающим звеном, объединяющим подходы  и методики разных дисциплин. С этим обстоятельством и связана основная трудность в развитии и практическом внедрении нанотехнологий – необходимость постоянного сотрудничества и согласования как между учеными разных специальностей, так и между организациями из разных ведомств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ 2 ВЛИЯНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ НА ПОЛОЖЕНИЕ ЭКОНОМИКИ СТРАНЫ

 

2.1. Уровень  инвестирования нанотехнологий  в разных странах

 

В настоящее время  в мире разработками в области  нанотехнологий занимается 51 страна, из которых лидирующими признаются 14 стран мира. Наиболее длительный «нанотехнологический опыт» имеют Япония, США и Германия.

Развитие нанотехнологий считается  новой революцией в науке и  технике, сравнимой с появлением электричества или информационных технологий. Массовое распространение результатов применения нанотехнологий, которое значительно изменит и улучшит жизнь человечества, ожидается к 2020 году. Уже в 2009 г. мировой рынок товаров, созданных при помощи нанотехнологий, составил 254 млрд. долл. США, ожидается, что к 2015 г. он достигнет величины в 1 трлн. долл. США, а к 2020 г. его объем будет равен 3 трлн. долл. США [15].

Развитие нанотехнологий в мире во многом происходит благодаря  государственной поддержке, которая  имеет различные формы. Наиболее важными можно считать разработку стратегических инициатив, на основе которых  происходит формирование долгосрочных приоритетов научной и технологической политики и координация деятельности участников инновационной системы: государства и бизнеса, науки и образования.

Анализ основных  стратегических документов, принятых в США, Европейском Союзе и России, демонстрирует, что страны выдвигают практически одинаковые цели и задачи, все «идут одним путем». Национальная нанотехнологическая инициатива США (NNI), Стратегия развития нанотехнологий ЕС, Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации формулируют близкие по содержанию цели – достижение мирового лидерства в развитии и применении нанотехнологий, и определяют схожие способы их реализации:

1. увеличение вложений в фундаментальные и прикладные исследования, развитие междисциплинарных исследований;
2. развитие инфраструктуры, создание нанотехнологических сетей, наноцентров и «центров превоходства»;
3. развитие человеческих ресурсов, модернизация системы подготовки исследователей, рост их квалификации и численности, привлечение молодежи;
4. содействие трансферу новых технологий в производство;
5. поддержка создания новых компаний для коммерциализации нанотехнологий и нанопродуктов.

Как правило, государства инвестируют значительные финансовые ресурсы, для реализации такого рода инициатив. В течение последних 11 лет правительства 60 стран мира инвестировали в исследования в области нанотехнологий более 67 млрд. долл. США. На рис.Б.1 представлена  динамика и прогноз вложений по странам на 2011 г. (см. приложение Б, рис. Б.1) [16].

Среди стран – лидеров по объемам  вложений в развитие нанотехнологий – США, Германия, Китай, Япония, а  с 2007 г. в эту группу вошла Россия за счет масштабной государственной  программы инвестиций в нанотехнологии.

США в настоящее время являются глобальным лидером в сфере нанотехнологий. В 2010 году Конгресс одобрил финансирование исследований и разработок в области нанотехнологий на уровне 1,8 млрд. долл. США, а в целом с 2001 по 2011 гг. на реализацию NNI было выделено 14,2 млрд. долл. США [17]. Однако лидерство США в области нанотехнологий  не столь устойчиво, как было в ранее возникших глобальных технологиях (полупроводники, программное обеспечение, биотехнологии и пр.). Другие страны быстро увеличивают уровень инвестиций в нанотехнологии, развивают научную и промышленную инфраструктуру, наращивают число и квалификацию своих исследователей и инженеров.

Безусловным европейским лидером является Германия, где поддержка развитию нанотехнологий оказывается уже более 20 лет. За это  время произошло изменение направленности поддержки – акценты сместились с финансирования фундаментальных исследований на поддержку прикладных разработок, связанных с коммерциализацией и производством нанопродукции. В целом в 2010 г. федеральное финансирование нанотехнологических программ и проектов составило около 400 млн. евро. 

Китай становится все  более значимым участником борьбы за технологическое лидерство, демонстрируя устойчивый рост вложений в научно-техническую  сферу на протяжении последних трех десятилетий. Большинство экспертов считают вполне вероятным превращение «мировой фабрики» в экономику знаний уже в ближайшие годы.

В 1997 г. правительство Китая приняло  продолжающуюся Национальную программу фундаментальных исследований. С 2009 по 2011 гг. было  выделено 9 млрд. юаней на ее реализацию, в том числе на фундаментальные исследования в науках о материалах - 1,1 млрд. юаней. Около половины проектов в этой области связаны с нанотехнологиями.

 

2.2. Роль  и место нанотехнологий в объединении  национальных экономик в едином мировом хозяйстве

 

В 2006 г. Роберт Фрейтас  опубликовал книгу «Экономическое влияние персональной нанофабрики» (ПН). «ПН сможет создавать какие-либо потребительские товары используя простые молекулы». На рис. Б.2 (см. приложение Б, рис. Б.2) мы видим, что молекулы (сырье) подаются в персональную нанофабрику через 4 камеры.

Фрейтас пишет [18]: «мы предполагаем, что ПН не позволено будет производить контрабанду, или какие-либо виды оружия, или другие ПН (что нивелировало бы бизнес фонды затраченные на исследования и производство».

Но почему одна ПН не может быть использована чтобы создать другую НП? Так мы видим, что нанотехнология представляет собой «серьезную угрозу существующему экономическому укладу вещей».

Базовая стоимость работы с ПН и отсюда цена любой вещи произведенной нанофабрикой будет примерно равна цене материала и затраченной энергии, однако следует начинать принимать во внимание различные разрешительные пошлины: «если стоимость вложенных материалов и энергии упадет почти до нуля - допустим, через использование переработанных наноблоков, - все еще будет стоимость амортизации капитала в 0,10 долларов за кило и нематериальная стоимость в 0,20 долларов за кило, встроенная во все продукты производимые ПН, что дает несокращаемую стоимость в 0,30 долларов за кило». Стоимость амортизации капитала можно поставить под вопрос, так как «капитал» сам будет состоять из вещей произведенных при помощи нанофабрики, а значит его стоимость будет иметь тенденцию приближаться к нулю (стоимость вложенных материалов и энергии падает к нулю). «Нематериальная стоимость» составляют различные пошлины. Но кто сказал, что современные социальные системы, которые взимают пошлины, сохранятся и в век нанотехнологий? История показывает, что революция в производительных силах идет рядом с общественной революцией.

Вещи будут производится на вес, так как главным фактором будет  цена вложенных молекул и энергии. Поэтому, согласно «экономике» нанотехнического периода, 1 кг компьютера будет стоить столько же, сколько 1 кг обуви: «предположим что сырье может быть куплено за 0,70 долларов за кило. Добавим сюда 0,10 долларов за кило в виде стоимости амортизации чтобы купить ПН, и еще 0,20 долларов за кило в виде нематериальной стоимости, и тогда стоимость произведенных продуктов на ПН будет равна 1 доллару за кило. Это немного дешевле что текущая стоимость таких вещей как хлеб и мясо (до 7 долларов за кило), и на 2 или 3 порядка дешевле чем текущая стоимость таких вещей как пара обуви (100 долларов за кило) или хороший ноутбук (1000 долларов за кило).

С течением времени, цена основных потребительских  товаров будет приближаться к  цене производства + капитала + нематериальной стоимости, хотя возможно будет изъять некоторые правительственные налоги на основные потребительские товары для нуждающихся граждан, от себя заметим, что таких не останется.

Выше мы уже видели, что стоимость капитала падает к нулю. Однако, введение нанофабрик приведет к 5-кратному падению сегодняшних цен на еду, и 100-кратному падение цен на потребительские товары.

Еда может стать бесплатной: «ПН может снизить цены основных продуктов в 5 раз, и базовая диета может стать общественным достоянием».

«Общественное достояние» означает бесплатно, как мы видим сегодня большинство информации в Интернете. Аналогичное может произойти и с другими продуктами.

Падение цен на основные товары неприведет к падению прибыли, и предполагает, что ставка процента останется прежней [19].

В современной экономике, сектор «услуг» доминирует над производством товаров. США - это один пример такой экономики: «В 2011 г., в американской экономике затраты на «твердые» потребительские вещи составляли 11,8% личных потребительских затрат (ЛПЗ), «нетвердые» вещи (еда, например) составляли 29% ЛПЗ, и услуги составляли 58,2% ЛПЗ».

ЛПЗ составляли около 70% Валового Национального Продукта США; остальная часть ВНП состоит из частных внутренних инвестиций (15%) и правительственных расходов и инвестиций, а также «дефицита торговли».

Можно предположить, что хотя цены на «твердые» товары упадут, цены на «услуги» будут продолжать расти. Мы знаем, что цена рабочей силы состоит из цен товаров необходимых для её производства и воспроизводства (еда, одежда, жилье, затраты на воспитание детей). Если цены на еду, одежду, и т.д. упадут, тогда цены на рабочую силу также упадут. С другой стороны, есть тенденция трудовой деятельности стать более образованной и творческой. Однако, знание и продукты творческой деятельности не имеют цену, напрямую связанную с затратами производства. После 20 лет введения производства при помощи ПН, услуги будут составлять 95% личных затрат, «нетвердые» вещи 4% и твердые уменьшатся почти до 0,1%».

Итак, в «экономике» эра нанотехнологий - хотя слово «экономия» тут кажется устаревшим - главной сферой деятельности будут «услуги». Это не значит, что не будет материального производства, но то, что стоимость продукта этого сектора будет приближаться к нулю. Само количество материальных вещей увеличится, относительно того, что мы имеем сегодня. Это аналогично тому, как в современном мире стоимость продукта сельскохозяйственного сектора падает, в то время как его количество, относительного прежних веков, когда сельское хозяйство составляло основную часть экономики, возрастает.

Однако, современные ученые видят и другую возможность для «услуг».

Если большинство услуг будут предоставляться не людьми, а, например, роботами с искусственным интеллектом дешево произведенными ПН, это позволит людям стать чистыми потребителями без необходимости производить что-либо имеющее ценность или служить кому-либо. Тогда стоимость человеческого труда упадет почти до нуля и стоимость услуг упадет также, как стоимость «твердых» вещей, так как работы и компьютеры с искусственным интеллектом будут «твердыми» вещами.

Возможно, роботы будут  делать то, что сегодня делается «прислугой», а люди будут заниматься творческой работой – не все, а которые смогут, кому дано.

Влияние ПН на занятость. Одним возможным результатом есть то, что большинство производства, сельского хозяйства, и торговли (что составляет около 40% занятости в развитых странах) будут снижать рабочую занятость в течении 20 лет введения ПН. До 40% рабочих будут иметь дело с застоем на работе, потерей работы, и будут нуждаться в дополнительном образовании для того, чтобы быть полезными в секторе услуг - также как, один век назад, . вытесненные сельскохозяйственные рабочие пошли в промышленность.

Совершенно фантастической кажется возможность превратить любую технологию в информацию. Это  становится возможным потому, что  рецепт любой вещи может быть передан  по Интернету, после чего данная вещь может быть изготовлена на ПН. Это будет аналогично тому, как принтер печатает информацию полученную по интернету. На самом деле это именно так и будет, если отождествить наносборщик и 3D принтер.

Однако такая теория имеет и конструктивную критику.

Любое высокотехнологичное  производство никогда не было дешевым. Стоимость готового продукта (при  самом грубом приближении) определяется суммированием затрат на производственное оборудование, затрат на сырье для  производства и потребленную энергию, затрат на оплату труда обслуживающему персоналу и оплату интеллектуальной собственности (патентов и пр.). Также следует не забывать о том, что в готовом продукте немалую часть составляет прибыль предприятия-изготовителя.

Можно провести аналогию с программным обеспечением: «Билл Гейтс, глава компании Microsoft, самый богатый человек в мире, заработал миллиарды долларов именно на тиражируемом программном обеспечении».

Экономисты попытались подсчитать реальную стоимость нанопродукта:

Попробуем представить себе изготовление нанопродуктов с помощью самого сложного производственного наноустройства - нанофабрики. Например, один предприниматель решил делать и продавать фоглеты для системы «конструктивный туман». Он посчитал, сколько может произвести фоглетов в час одна нанофабрика, и решил, что для массового производства фоглетов ему нужно N нанофабрик. Он приобретает за некоторую начальную сумму нанофабрику у гипотетического распространителя нанофабрик. И затем запускает программу ее самокопирования. Казалось бы - получается все очень дешево. Однако тут есть одно «но». Готовая нанофабрика ну никак не может быть дешевле молекулярного сырья, затраченного на ее производство. И это нормально, так как для производства копии нанофабрики нужно молекулярное сырье. Если брать отходы, то далее, в процессе работы одна нанофабрика будет потреблять около 250 киловатт электроэнергии в час. Пусть самая «скоростная» нанофабрика в час сделает одну свою копию (хотя это очень и очень быстро). То есть если сначала будет работать одна нанофабрика, а потом две, то потребление электроэнергии возрастет во столько раз, сколько будет работать нанофабрик.