Наполеон и не мечтал

- Жорес Иванович, как нанотехнологии изменят нашу жизнь?
- В начале XXI века вся современная электроника развивается под знаком нанотехнологии. Все работы, которые ведутся в области наноструктур, а также развитие этих исследований связаны, прежде всего, с тем, что переход к очень малым размерам способствует возникновению целого ряда совершенно новых физических явлений, которые, в свою очередь, влекут за собой очень важные физические и технологические изменения. В физике полупроводников этот процесс, возможно, начался даже раньше, чем в других областях. Нано - это значит миллиардная доля. Часто любят говорить о том, что предыдущие десятилетия проходили под знаком микро: микронные доли метра, микроэлектроника... Можно сказать, что все развитие человечества определялось развитием тех или иных производственных технологий. И поэтому у нас существовали каменный период, бронзовый, железный.
- Наше время высоких технологий часто называют кремниевым периодом...
- ...Так же говорили, что у нас был век пара, век электричества, век атомной энергии. А сейчас мы говорим о нано­размерах. Десять ангстрем - это несколько постоянных решетки, несколько расстояний между атомами в кристаллах. Атом - это кирпичик мироздания, из него построено все. На основе структур с такими размерами созданы совершенно уникальные мощные полупроводниковые лазеры. Гетероструктуры, построенные на "квантовых ямах", подарили людям сверхбыстродействующие транзисторы. Если первая интегральная схема Джека Килби, с которым мы разделили Нобелевскую премию, 50 лет назад содержала всего два транзистора, то сегодняшний микропроцессор на той же площади в два-три квадратных сантиметра уже размещает более 100 млн. транзисторов, фактически являясь вычислительной машиной, которая раньше занимала целое здание! Гетероструктуры уже повсеместно работают в сотовых телефонах, компакт-дисках, световолоконной связи. Положим, во время своего русского похода Наполеон для связи с Парижем пользовался последним словом тогдашнего научно-технического прогресса - светотелеграфом. Сигнал проходил 1000 километров за 20 минут со скоростью 0,01 бит в секунду. А теперь та же скорость прохождения сигнала в современной оптико-волоконной связи составляет 1013 (10 000 000 000 000) бит в секунду. Вот что такое нанотехнологии.
- Вы также занимались исследованиями в области сверхъярких светодиодов, каковы перспективы их применения?
- Расчеты показывают, что к 2030 году 50% существующего в мире электроосвещения будет переведено на сверхъ­яркие полупроводниковые светодиоды, что даст планетарную экономию электро­энергии на одном только освещении в 50% и общую ее экономию - в 10%. Не говоря уже об экономии на долговечности осветительных приборов: светодиоды на гетероструктурах могут жить десятилетия и даже столетия!
- Расскажите поподробнее о ­гетероструктурах…
- Что касается полупроводниковых гетероструктур: когда вы, в том числе и на очень малых размерах, меняете химические свойства, состав, а также принципиально меняете массу свойств, включая и энергетический спектр электронов, вы создаете материалы, которых в природе не существует, которые Бог - по тем или иным причинам - не догадался создать. И в этих кристаллах, в этих материалах вы получаете принципиально новые свойства. И я думаю, произошла чрезвычайно важная вещь: когда мы при исследованиях полупроводниковых гетероструктур подошли к размерам, сравнимым с длиной волны электрона, тогда появилась масса новых свойств. Квантово-размерные явления стали определять свойства этих, сделанных человеком кристаллов. И стало возможным существование тех кристаллов, которые получили название "квантовые ямы", "квантовые проволоки", а в последние десятилетия - "квантовые точки". Возникла новая физика низкоразмерных электронных систем, включая квантовые точки нуль-размерных электронных систем. Я бы хотел подчеркнуть, что наряду с развитием реальной нанотехнологии и крупномасштабным производством только на основе полупроводниковых гетероструктур объемы продаж всех материалов сегодня составляют десятки миллиардов долларов, а влияние этой технологии в целом на развитие ­микроэлектроники и электронных технологий можно назвать гигантским.

Не за нефть и газ - за место под солнцем

- А как насчет нанороботов? Это реально?
- Конечно! Биочипы - а это ведь тоже нанотехнологии - в перспективе позволяют надеяться на решение таких задач в области медицины, защиты и спасения жизни, которые пока еще считаются неразрешимыми.
- Насколько наука сегодня может помочь человеку сохранить окружающий мир?
- Сегодня мы живем за счет нефти, газа, угля, атомной энергии - все это исчерпаемые источники энергии: нефти хватит на 40-50 лет, газа - на 60-70, угля - значительно больше, но возникает масса экологических проблем. Я думаю, у человечества на самом деле есть один неисчерпаемый источник энергии - солнце. И в конечном счете все будет сводиться к развитию солнечной энергетики, что очень тесно связано с нанотехнологиями, потому что сегодня наиболее перспективный метод преобразования солнечной энергии - это преобразование ее на основе полупроводниковых солнечных батарей...
- Которые работают на космических станциях?
- Станция "Мир" 15 лет работала на этих батареях, они значительно более надежны, эффективны. Сегодня мы уже имеем батареи с коэффициентом полезного действия 30-35%, в ближайшем будущем будем иметь 40-45%, и где-нибудь через 2-3 десятилетия этот тип солнечной энергетики станет экономически сравнимым с другими типами получения энергетических мощностей.

Российская наука - это диагноз

- Как будут развиваться нанотехнологии в России при условии, что промышленной базы для этого у нас нет?
- Наша беда не только в том, что мы практически не имеем средств на обновление приборов и научно-технологического парка. СССР в свое ­время имел третью в мире электронную промышленность. Сейчас в России и в Украине она практически уничтожена, в Беларуси осталась, но на технологическом уровне середины 80-х годов. Современной промышленной базы у нас действительно нет, хотя лабораторные технологии достаточно развиты. А что, для уранового и космического проектов была? Логика тут очевидна: если новые технологии сулят огромные перспективы и в то же время являются для страны вопросами жизни и смерти (а это сейчас для России именно так), то нужно находить и вкладывать необходимые деньги и создавать промышленную базу.
- А где взять для этого деньги?
- Основным источником финансирования исследований в области нанотехнологий в любой стране является государство. Так поступают в США, к примеру. Манхэттенский проект (создание атомной бомбы) там шел, как известно, за счет госбюджета. Сейчас то же самое происходит и с национальными нанопрограммами во всем мире. Недавно я говорил на эту тему с одним российским олигархом. Он сказал мне: "Жорес Иванович, меня этот проект интересует, я готов к нему подключиться. Но ведь основные средства на него и мы, частники, будем запрашивать, в первую очередь, у государства". И надо его понять. Логика сегодняшних рыночных отношений в России толкает его к быстрой прибыли. Прибыль же от национального нанопроекта будет гигантская, фантастическая, но через 15 лет.
- Достаточно ли предусматриваемых программой развития отечественной наноиндустрии 38 млрд. руб. бюджетных средств и 25,5 млрд. руб. частных вложений?
- Этого, безусловно, мало. Любое увеличение финансирования электронной отрасли будет оправдано.
- Кто в идеале должен вкладывать больше - государство или частник?
- Я вам приведу пример. В 2001 году я был в командировке в Сингапуре. Там я посетил два сугубо прикладных отраслевых института. В обоих работает примерно по 200 человек, бюджет обоих - приблизительно по $25 млн. в год. Так вот оказалось, что 90% их бюджета - государственные деньги, а их высокоразвитая промышленность дает всего-навсего 10%. Вывод: промышленность везде платит только за то, что нужно сегодня, а государство должно платить за то, что будет нужно завтра. Чтобы частные компании платили за перспективные разработки, это должны быть очень зрелые компании. Каковых, к сожалению, нет.
- Что нужно делать в первую очередь для развития российской наноиндустрии?
- Реализовать программу развития нанотехнологий! Шансы не отстать у России еще есть. Я не зря предлагал создать виртуальные лаборатории в области нанотехнологий - институты, создаваемые по определенному направлению из коллективов лабораторий по всей стране и даже в странах СНГ. Виртуальные в том смысле, что они создаются для решения вполне определенных направлений, например, один центр - материал по информационной технологии, другой центр - материал для энергетики, третий - материалы для медицины. В этих центрах должен быть очень маленький административный аппарат, но он должен быть рядом с крупными силовыми структурами, очень хороший научно-технический совет, который определяет, какие задачи конкретно должны решаться и даже в каких направлениях должны создаваться центры. Он должен состоять из очень авторитетных ученых с участием бизнесменов и чиновников. Если мы создаем такую виртуальную национальную лабораторию, то в случае появления конкретных задач мы имеем структуру, которая должна решать эти задачи.

О пользе гонки вооружений

- Новые технологии часто приводят к побочным эффектам либо запретам на их разработку со стороны государства. К примеру, клонирование, результатов которого никто еще не знает, но которое уже успели запретить. Можно ли вообще в новых технологиях прогнозировать риски?
- Человечество всегда реагирует с известным запаздыванием. А вот запретить научные исследования невозможно. Что же касается клонирования, то исследования продолжаются в странах, где нет на это запрета. Конечно, всякое бывает, в конце концов, в средние века ученых, бывало, сжигали на кострах... Но, например, атомная энергетика реально возникла из программы создания ядерного оружия. Если бы ее не было, об атомной энергетике и по сей день говорили бы даже с более фантастическим уклоном, чем сегодня говорится об использовании солнечной энергии. Потому что атомная энергия была бы, несмотря на теоретическую возможность, практически недоступной из-за необходимости огромных затрат. А в программу создания атомных и водородных бомб были вложены огромные инвестиции. И ядерная энергетика появилась как побочный продукт этой гигантской милитаристской программы. Уже с самого начала в атомных реакторах в определенном смысле была заложена возможность катастроф и крупных аварий, и создатели это понимали… Очень важно, чтобы политики прислушались к ученым. Разве ученые несут ответственность за негативные последствия использования технологий? Ведь не они, а политики принимали решения о бомбардировке Хиросимы и об испытаниях на Новой земле. Я не хочу сказать, что ученые должны брать политическое руководство в свои руки. Ведь они в этом случае не будут существенно отличаться от профессиональных политиков. Скорее, они станут такими же "сучьими детьми".
- Но ведь вы тоже политик…
- Нет. В Госдуме я работаю в комитете по науке и образованию. Да, я член фракции КПРФ, но я между прочим не член партии. Думаю, что нет такой партии, которая меня бы устраивала, отвечала моим взглядам. Я стараюсь не участвовать ни в каких политических дискуссиях, мероприятиях. У меня есть своя точка зрения и политические убеждения, но я не политик.
- А вы можете спрогнозировать, как нанотехнологии изменят нашу жизнь, скажем, лет через 20?
- Нет, писатели-фантасты предсказывают будущее гораздо лучше и точнее. Ученые же обременены грузом специальных знаний и зачастую просто не могут выйти за их пределы. Но то, что нанотехнологии изменят жизнь, безусловно. Все, что создано человечеством, создано благодаря науке. И если уж суждено нашей стране быть великой державой, то она ею будет не благодаря ядерному оружию или ­западным инвестициям, не благодаря вере в Бога или президента, а благодаря труду ее народа, вере в знания, науку, благодаря сохранению и развитию научного потенциала и образования. Десятилетним мальчиком я прочитал замечательную книгу Вениамина Каверина "Два капитана". И всю последующую жизнь я следовал принципу ее главного героя Сани Григорьева: "Бороться и искать, найти и не сдаваться". Правда, очень важно при этом понимать, за что ты борешься.