Актуализация приоритетов научно-технологического развития России. Проблемы и решения

– Программы инновационного развития госкомпаний.

– Сеть Форсайт-центров.

Из числа перечисленных элементов основными, напрямую определяющими приоритеты распределения средств федерального бюджета на финансирование «ограниченного числа прорывных промышленных высокотехнологичных проектов», являются следующие: «Приоритетные направления и критические технологии развития науки и техники», «Долгосрочный прогноз научно-технологического развития (до 2025 года)» («ДПНТР-2025») [6], «Долгосрочный прогноз научно-технологического развития до 2030 года» («ДПНТР-2030») [7], Долгосрочные приоритеты прикладной науки в России [8], а также прогнозы сети Форсайт-центров.

Поскольку к моменту завершения нашего исследования основные результаты «ДПНТР-2030» еще не были представлены для обсуждения, мы провели анализ научно-технологических направлений, выделенных в «Долгосрочных приоритетах прикладной науки в России», а также в Аналитическом резюме «Долгосрочный прогноз важнейших направлений технологического развития на период до 2030 года» (Аналитическое резюме «ДПВНТР-2030») [9]. Результаты нашего исследования дают основания полагать, что значительная часть выделенных в этих документах приоритетов создает риск неэффективного расходования государственных средств ввиду:

– низкого потенциала технологизации некоторых приоритетов;

– необоснованной оценки конкурентоспособности российских научных заделов;

– утраченной актуальности и необходимости переформулирования целого ряда приоритетов;

– отсутствия в числе приоритетов важнейших научно-технологических направлений, обладающих высоким потенциалом индустриализации.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие типовые риски долгосрочных приоритетов развития прикладной науки.

Пример приоритета с низким потенциалом технологизации

«Разработка эффективных технологий отбора тепла от сухих горных пород с больших глубин и транспортировки его на поверхность с минимальными потерями и низким гидравлическим сопротивлением» (раздел 7.4. «Эффективное использование возобновляемых видов энергии») [8].

Технология предполагает бурение двух соединяющихся между собою скважин. В одну закачивается вода, на глубине 5-10 км она нагревается, превращаясь в пар, который по другой скважине подается на поверхность и может использоваться для отопления, а при достаточной температуре – для вращения турбин электростанций и производства электроэнергии.

Результаты выполненного нами патентного анализа показывают, что из всех технологических направлений, представленных по коду Международной патентной классификации (МПК) F03G 4/00 «Устройства для использования геотермальной энергии с целью получения механической энергии», самую низкую активность развития в мире имеет направление, предполагающее использование глубинного скважинного турбонасоса (рис. 1).

Фактором риска развития этого направления является и то обстоятельство, что в топ-10 патентообладателей по всем четырем направлениям развития геотермальной энергетики не входит ни один университет. Это говорит о том, что расходы на НИР по столь рискованному технологическому вектору во всем мире проводятся за счет средств промышленных компаний, а не государственных бюджетных исследовательских центров (рис. 2).

Рис. 1. Динамика патентования по кодам МПК «Устройства для использования геотермальной энергии»

Источник: WIPO, данные на 23.10.2013 г.

Рис. 2. Топ-10 патентообладателей по кодам МПК «Устройства для использования геотермальной энергии»

Источник: WIPO, данные на 23.10.2013 г.

По мнению экспертов, экономически эффективных технологий бурения на глубины порядка 10 км в настоящее время в мире не предложено. Если ограничиться существенно меньшими глубинами, то разогрев недр (до 120–130 °C) позволяет использовать пар только для отопления, но этой температуры недостаточно для выработки электроэнергии. Процесс закачивания воды в скважину на такую глубину технически сложен и энергозатратен, трудно предотвратить потери тепла при транспортировке пара на поверхность и сохранять целостность скважин в случае подвижек литосферы и ряд других факторов.

Представляется, что относить данное направление к «ограниченному числу критических технологических направлений, на базе которых в Российской Федерации в краткосрочной перспективе могут сформироваться новые индустрии», преждевременно.

Отдельного внимания заслуживает методология и инструментарий технологического прогнозирования, позволившие придать данному направлению статус «долгосрочного приоритета прикладной науки в РФ».

Известно, что доклад о целесообразности реализации такого проекта был сделан 18 февраля 2011 г. сотрудником Института народнохозяйственного прогнозирования РАН, доктором экономических наук, профессором А. С. Некрасовым в научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова. Разработчиком технологической стороны проекта является академик Академии технологических наук Н. А. Гнатусь. Запрашиваемый объем инвестиций в бурение оценен разработчиками в 1,2 млрд рублей. Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова входит в сеть Форсайт-центров. Вероятно, прозвучавшее экспертное мнение, предлагающее технологический ответ на глобальный вызов сокращения запасов углеводородов, стало достаточным аргументом для включения данного направления в число приоритетов прикладной науки РФ. При этом, вероятнее всего, ни библиометрический, ни патентный анализ направления не проводился, поскольку риски развития именно этого направления геотермальной энергетики очевидны.

Пример приоритета с неверно оцененной конкурентоспособностью российских научных заделов

Область задельных исследований «Биоинженерия, в том числе тканевая инженерия и искусственные органы» получила оценку: «Уровень российских исследований не уступает мировому» (раздел 3.4. «Биомедицинские клеточные технологии») [8].

На сегодняшний день в России выдано 37 патентов по направлению «Биоинженерия», из которых 13 принадлежат российским, а 24 (почти две трети) – зарубежным заявителям. Всего на долю российских заявителей на сегодняшний день приходится 0,5 % от общего числа выданных патентов, относящихся к данному направлению, при этом на долю Китая (по приоритету) приходится 1050 патентов (рис. 3). За пределы Российской Федерации вышли патенты всего трех российских заявителей.

Рис. 3. Распределение патентов по биоинженерии по странам приоритета.

Источник: Orbit, данные на 20.09.2013 г.

Рис. 4. Динамика публикационного потока некоторых стран в WoS по биоинженерии, 1981–2009 гг.

Источник: Incites, данные на 27.07.2012 г.

Еще более скромной выглядит доля российских публикаций по биоинженерии в Web of Science (WoS) (рис. 4). По состоянию на июль 2013 г. она составляет 0,22 % от числа публикаций, проиндексированных в этом международном индексе. Поэтому оценка «уровень российских исследований по биоинженерии не уступает мировому» представляется слабо обоснованной.

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).