|
| | | | Проблемы современной экономики, N 1 (25), 2008 | | | | ИННОВАЦИОННАЯ ПАРАДИГМА РАВИТИЯ НАНОИНДУСТРИИ И ПРОБЛЕМЫ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ (Приглашение к новой дискуссии) | | | Воробьев П. В.
аспирант Уральского государственного университета им. А.М. Горького (г.Екатеринбург)
| |
| | | |
1. Инновационный сектор экономики и особенности нанотехнологий
Развитие инновационного сектора экономики происходит в форме взаимодействия между наукой и сферой предпринимательства. Наука генерирует новые знания, а предпринимательский сектор осуществляет применение этих знаний в производстве новых товаров, которые обладают ценностью для конечного потребителя. Инвестиции в новые технологии определяют специфику современных рынков, на которых действует шумпетрианская конкуренция. Современные фирмы в поиске экономической прибыли стремятся создать уникальную технологию и получить монополию на производимые с ее помощью продукты. До тех пор, пока фирмы-последователи не научатся копировать эти технологии, фирма-инноватор будет получать сверхприбыль [6].
В результате этих процессов возникают циклы экономической активности, продолжительность которых зависит от новизны и масштаба технологических изменений. Когда Н.Д. Кондратьев в 1923 г. опубликовал свою работу, посвященную большим циклам, мировая экономика находилась в фазе спада третьей волны, технологическая структура которой была представлена отраслями электроэнергетики и химии.[1]. В течение XX столетия реализовались еще две волны (автомобилестроение и электроника, информационные и коммуникационные технологии). В настоящее время мир находится в преддверии шестой волны, которая будет основана на развитии нанотехнологий и биотехнологий.[7].
Нанотехнология имеет дело с объектами размером от 0,1 до 100 нм. Эти объекты, как правило, являются не отдельными частицами, а представляют собой сложные макро- или микрообъекты, наноструктурированные на поверхности или в объеме. Основные сферы применения наноматериалов определяются тремя их важными свойствами. Первостепенное значение имеет их небольшой размер, что позволяет наноструктурам работать в недоступных для других технологий сферах. Во-вторых, большая «площадь» запоминающей поверхности обеспечивает хранение большого объема информации. В-третьих, особенные физико-химические свойства наночастиц, возникающие вследствие их размеров, близких к квантовым, дают возможность использовать процессы самоорганизации нановещества для создания специальных структур [5].
Как указывают эксперты, основными сферами разработки нанотехнологий в настоящее время являются такие, как производство наноматериалов, освоение нанобиотехнологий, а также создание наноприборов (nanodevices) и наноинструментов (nanotools) [7]. Отметим, что нанотехнологии имеют практически неограниченную сферу применения – от аэрокосмоса до добычи нефти – поэтому они представляют собой базис для совершенно нового технологического уклада экономики.
2. Свойства новых технологий как общественных благ
Новые знания, как правило, характеризуются свойствами общественных благ, что налагает ограничения на возможности производства новых знаний в рыночной экономике и, соответственно, увеличивает значимость государственной поддержки развития науки.
Ключевыми характеристиками общественных благ являются свойства исключаемости и неконкурентности в потреблении. В соответствии с критерием неконкурентности, поскольку после открытия нового знания предельные затраты на предоставление его кому бы то ни было равны нулю, при совершенной конкуренции цена новых знаний будет равна нулю и, соответственно, стимулы для их производства будут отсутствовать. Именно последнее обстоятельство определяет необходимость государственного вмешательства. Реализация свойства исключаемости в отношении рассматриваемых благ зависит от природы нового знания и существующей юридической системы в стране, в частности, от наличия институтов защиты интеллектуальной собственности. Новые знания, в общем случае, не обладают свойством исключаемости, что также снижает стимулы для их коммерческого производства и требует государственных субсидий для поддержки сектора НИОКР.
На практике характер новых знаний как общественных благ может означать, что если одна страна совершает фундаментальное открытие, то все остальные страны мира получают возможность этим открытием пользоваться. Страна-первооткрыватель несет значительные издержки по финансированию сектора образования и фундаментальной науки, при том, что издержки остальных стран, перенимающих новое знание, могут измеряться затратами на покупку научного журнала, в котором опубликована статья, или командировочными расходами на поездку на научную конференцию. Поэтому на национальном уровне могут возникать стимулы проводить стратегию безбилетника: пусть другие страны финансируют фундаментальную науку, а мы займемся прикладными исследованиями по применению открываемых фундаментальных законов в конкретных технологиях, защищаемых патентным правом и имеющих коммерческую ценность.
Выбор между стратегией первооткрывателя и последователя зависит от того, в какой мере выражены эффекты распространения новых знаний. Так, распространение положительных внешних эффектов от изобретения новых технологий зависит от географии. Технологии могут являться либо локальным общественным благом, когда положительные эффекты от них распространяются только в пределах той страны, где они были изобретены, либо глобальным общественным благом, когда положительный внешний эффект распределяется по всему миру. Таким образом, сфера распространения внешних эффектов может оказаться основным критерием для выбора модели национальной инновационной стратегии.
В работе В. Келлера [8] оцениваются положительные косвенные эффекты (spillovers) от технологических инноваций в зависимости от географического расстояния на основе данных за 1970–1995 гг. Келлер приходит к выводу, что положительные эффекты от технологических инноваций в значительной степени являются локальными, так как их величина снижается по мере увеличения географического расстояния: в два раза через каждые 1200 км. Однако с течением времени эта тенденция меняется, то есть инновации становятся в большей степени глобальными. В этом как раз и заключается процесс глобализации. На основании данных Келлера можно сделать вывод о том, что пока более предпочтительной остается стратегия первооткрывателя, однако развитие информационных и коммуникационных технологий при глобализации мировой экономики приводит к тому, что становится все выгоднее быть последователем. Это может привести к замедлению мирового научно-технологического прогресса.
3. Основные черты конкуренции на рынке новых технологий
Логика развития мирового технологического рынка характеризуется чередованием процессов технологического отрыва лидера и гонки за лидером. В качестве лидера выступали разные страны, в XX веке лидером, как правило, были США. Однако история показывает, что другие страны могут ликвидировать свое технологическое отставание. Так было в случае атомного проекта, когда СССР за 10 лет смог догнать США и стать ядерной державой. История повторилась с точностью до наоборот, когда СССР первым реализовал проект по запуску человека в космос. Американской программе «Апполон» потребовалось 8 лет, чтобы реализовать высадку человека на Луну и восстановить технологический паритет.
В условиях плановой экономики СССР смог догнать США, однако можно ли это сделать в условиях той рыночной экономики, которая существует в настоящее время в России?
В настоящее время рынок нанотехнологий пока еще характеризуется низкими финансовыми входными барьерами – для России они вполне преодолимы. Достаточно упомянуть два факта. Финансирование сектора нанотехнологий в США составляет около 1 млрд долл. в год, размер стабилизационного фонда в России на начало 2008 г. составил около 157 млрд долл. Это означает, что Россия может вложить в нанотехнологии столько, сколько вложили все страны мира за последние десять лет. Необходимо только принять решение.
Кроме того, основные входные барьеры на рынок нанотехнологий определяются обладанием человеческим капиталом и патентами на изобретения. Человеческий капитал накапливается длительное время в ходе планомерного развития сектора образования и науки. В России эти сектора сильно пострадали в течение периода нестабильности 1990-х. Однако глобализация мировой экономики предоставляет возможности по решению этой проблемы за счет привлечения иностранных специалистов, в частности, за счет разворачивания вспять процесса «утечки мозгов».
Отметим, что развитие нанотехнологий формирует для бизнеса новые вызовы конкурентоспособности. В большинстве отраслей экономики компании для сохранения своих рыночных позиций должны применять нанотехнологии, иначе это сделают конкуренты и вытеснят их с рынка. Для развивающихся стран появляется благоприятная возможность потеснить конкурентов из развитых стран за счет освоения нанотехнологий. По этому пути идут Китай и Тайвань, Южная Корея. Однако развитые страны понимают важность нанотехнологий и активно инвестируют в научные разработки (США, Западная Европа, Япония). Кроме того, развитые страны имеют преимущества по развитию нанотехнологий за счет большого количества накопленного человеческого капитала в секторе образования и науки. Большинство развивающихся стран останется лишь импортерами, а не разработчиками нанотехнологий. В этом состоит общая логика мирового прогресса: развитые страны специализируются на продукции самого высокого технологического уровня, и чем беднее страна, тем ниже будет ее технологический уровень специализации.
4. Мировая наноиндустрия: текущее состояние и прогнозы развития
Величина современного мирового рынка нанотехнологий оценивается суммой от 30 до 100 млн долл. в год. [2], при этом он является одним из самых быстрорастущих в мире. По оценке Национального Научного Фонда США (2001 г.), к 2015 г. оборот мирового рынка нанотехнологий составит 1 трлн. долл. в год.[7]. Наиболее емким для реализации продукции сектора нанотехнологий является рынок стран Азиатско-Тихоокеанского региона, поскольку в Азии сосредоточено большое количество производителей электроники (Япония, Южная Корея, Китай), в которой используются нанотехнологии. Однако по мере более обширного применения нанотехнологий в фармацевтике следует ожидать увеличения доли рынков развитых стран (США и Европа), где спрос на медикаменты выше в силу более высокого уровня благосостояния населения и особенностей его возрастной структуры.
Мировая наноиндустрия является сравнительно молодым сектором экономики. О динамике ее развития можно судить на основе базы NanoinvestorNews, содержащей данные по компаниям в мировом секторе нанотехнологий. К весне 2005 г. в этой базе было зарегистрировано около 1000 компаний, для 522 из них был указан год создания. Анализ данных, представленных в базе, позволяет заключить, что бурное развитие сектора нанотехнологий началось в период 1981–1990 гг., когда было создано около 70 компаний из 522. Настоящий «прорыв» произошел в течение следующего десятилетия. Так, в 1996 г. было создано сразу 30 компаний, а в 2000 году – почти 50. [7]
Как правило, оборот у компаний в секторе нанотехнологий не велик – это малые либо средние компании. Так, в Германии около 60% компаний имеют оборот меньше 10 млн долл. США (по состоянию на 2003 г.), в США размер компаний выше – от 10 до 500 млн долл. Интерес представляет Япония, в которой большинство компаний имеет оборот, превышающий 500 млн долл.
Исследовательская компания Lux Research выделяет три фазы развития нанотехнологий в мире [7]:
1. до 2004 г.: ограниченное применение нанотехнологий только в высокотехнологичных продуктах;
2. 2005-2009 гг.: прорыв в нанотехнологических инновациях при доминировании наноэлектроники;
3. 2010 г. и далее: широкомасштабное распространение нанотехнологий, особенно в медицине и фармацевтике.
По прогнозу Lux Research, продукция нанотехнологий в 2014 г. будет составлять 15% всего промышленного производства. При этом в производстве компьютеров нанотехнологии будут занимать 100%, в бытовой электротехнике – 85%, в фармацевтике – 23%, в автомобилестроении – 21%. Наиболее емким сегментом рынка будут являться наноматериалы, не менее значимым окажется применение нанотехнологий в сфере электроники и в сфере фармацевтики. [7].
Данные патентной статистики также дают возможность судить о развитии сектора нанотехнологий в мире и в странах-лидерах.К 2003 г. количество выданных патентов по нанотехнологиям (количество семей патентов, в соответствии с кодом Y01N в классификации Европейского патентного бюро) превышало 2,5 тысячи. Среднегодовые мировые темпы роста выдачи патентов в указанной отрасли за период 1995–2003 гг. составили 14%. В период 1995–1999 гг. наиболее быстро развивались сферы наноматериалов и наноэлектроники (среднегодовые темпы выдачи патентов соответственно составили около 34% и 30%). В период 1999–2003 наиболее быстро росли уже такие подотрасли, как нанооптика и производство наномагнетиков (nanomagnetic, около 20% в год). Также бурно начала расти сфера нанобиотехнологий [7].
Лидером по количеству патентов, выданных в секторе нанотехнологий, явялются США: резиденты этой страны составляют около половины патентодержателей в мире. Однако США уже не являются лидерами по динамике выдачи патентов. Наиболее быстро развиваются разработки в Южной Корее – среднегодовые темпы выдачи патентов на изобретения там составляют около 45% (за период 1999–2003 гг.). Далее идут Нидерланды, Канада, Великобритания, Германия, у которых динамика получения патентов превышает 20% в год. [7] Это свидетельствует о наличии процесса конвергенции в научно-технических разработках разных стран мира.
Другим важным индикатором развития научного сектора является количество научных публикаций. По числу научных публикаций по нанотехнологиям в мире лидируют 6 стран: США, Германия, Франция, Япония, Южная Корея, Китай. Страны Евросоюза в целом занимают первое место по числу научных публикаций в мире: в 1998–2001 гг. их доля составляла 41%. Доля США и Канады – 24%, Японии – 13%. Активно развиваются исследования в Китае – за последние 10 лет он увеличил количество своих публикаций в 20 раз (и занял второе место среди стран мира после США). [5].
Сопоставление статистики выдачи патентов и числа публикаций научных статей приводит к следующему интересному выводу. Лидером по получению патентов на нанотехнологии в мире являются США, лидером же по научным публикациям являются страны Европейского Союза. Это наглядно демонстрирует то, что США в большей степени ориентированы на коммерческий успех новых технологий, а Европа – на новое знание, которое является, по сути, общим благом для всех. Причина таких различий состоит в том, что исследования в области нанотехнологий в Европе в большой степени финансируются государством. В США частный бизнес более активен, государство финансирует преимущественно те разработки, которые направлены на нужды оборонно-промышленного комплекса.
Из этого можно вынести важный урок. Государство, стремясь к развитию нанотехнологий, может и подорвать стимулы к коммерциализации изобретений. Избежать этого можно путем разделения сфер применения нанотехнологий, финансируемых бизнесом и государством. Государство должно воздерживаться от финансирования разработок гражданского назначения, поскольку они в наибольшей степени интересны для частного бизнеса. При этом государственное финансирование необходимо при разработке нанотехнологий для использования в общественном секторе экономики, например, в национальной обороне.
5. Источники финансирования разработок в сфере нанотехнологий
В начале XXI в. в США была принята долгосрочная комплексная программа «Национальная нанотехнологическая инициатива», объединяющая под своим «зонтиком» исследования десяти ведомств. По этой программе в 2001 г. объем бюджетного финансирования нанотехнологических исследований составил 420 млн долл., а после 2004 г. этот уровень составил около 1 млрд долл. в год [5], т.е. около 0,3% всех средств, направляемых в США на финансирование государственных и частных исследований. Основными распорядителями государственных средств являются Национальный научный фонд и министерство обороны. Около 75% государственных средств получают университеты, еще 22% – национальные научно-исследовательские лаборатории [2].
Примеру программы США последовало около 50 стран. Среди развивающихся стран можно выделить Южную Корею и Китай. Бюджетные расходы на нанотехнологии по основным регионам мира представлены на рис. 1. | | |  | | Рис. 1. Финансирование сектора нанотехнологий в основных странах мира. |
Россия в силу переходного кризиса в 1990-е гг. оказалась в стороне от мирового процесса развития нанотехнологий. Российские научные исследования финансировались недостаточно, что вело к отсутствию необходимого экспериментального оборудования. Оживление началось после 2000 г., когда стартовали проекты по финансированию разработок наноматериалов, поддержанные Российским Фондом Фундаментальных Исследований, отраслевыми программами Минобороны, Росатома, Роскосмоса, Минпромэнерго, что в сумме составляло около 20 – 25 млн долл. в год. В 2004 г. была принята федеральная целевая программа с ежегодным финансированием нанотехнологий в размере 70–80 млн долл. В 2006 г. была принята федеральная целевая программа с финансированием в размере 134 млрд руб. (5 млрд долл.) на 2007–2012 гг.[5]. В настоящее время создается ГК «Российская корпорация нанотехнологий» с капиталом 130 млрд руб.
Мировой опыт показывает, что сектор нанотехнологий получает от государства только первоначальный импульс для развития, остальное делает частный бизнес. Так, в США, Японии, Южной Корее с 1999 по 2004 гг. частные инвестиции в наноиндустрию выросли в 10 раз. При этом первенство принадлежит крупнейшим транснациональным корпорациям. В США лидерами являются IBM и Hewlett-Packard. В Южной Корее – это Samsung Electronics.
В 2005 г. объем мирового частного финансирования разработок в сфере нанотехнологий вплотную приблизился к государственному. Это означает, что рынок перешагнул тот рубеж, после которого его развитие приобретает самоподдерживающийся характер. Наибольшую долю частного сектора в финансировании нанотехнологий имеет Япония (около двух третей). В США частный сектор отвечает более, чем за половину финансовых вложений. В Европе частный сектор проявляет относительно меньшую активность, там его доля составляет около 30% [9].
Особенностью частных инвестиций в сектор инновационной продукции являются высокие риски при высокой номе доходности. Для подобных инвестиций существуют специальные институты – фонды венчурного инвестирования, которые могут максимально эффективно управлять возникающими рисками. Вложения венчурного капитала в нанотехнологии характеризуется стремительной динамикой роста, сопряженной с высокой волатильностью. В 2002 г. инвестиции составили 407 млн долл. США. Можно отметить, что наиболее привлекательной сферой вложений венчурного капитала являются инновации на стыке нано- и биотехнологий. Эта сфера привлекла чуть более половины всех венчурных инвестиций в 2003 г. При этом 32% вложений направляются на разработку приборов на основе нанотехнологий, остальные – на разработку наноматериалов и наноинтрументов [7].
Таким образом, можно утверждать, что существует разделение финансовых сфер ответственности между бизнесом и государством. Государству следует финансировать фундаментальные разработки, которые являются общественным благом и могут быть использованы любым исследователем. В-частности, государство должно поддерживать сектор образования, обеспечивающий подготовку квалифицированных специалистов для наноиндустрии. Частному сектору, как правило, такие расходы не интересны, поскольку они не позволяют извлекать непосредственную экономическую выгоду. Вместе с тем, частные компании заинтересованы в инвестициях в прикладные разработки, позволяющие получить новые товары, пользующиеся спросом на рынке.
6. Кластерный подход к развитию нанотехнологий
Для развития сектора нанотехнологий большое значение имеет объединение научных и производственных ресурсов в рамках научно-промышленных кластеров. По определению профессора Гарвардской школы бизнеса М.Портера (M.Porter), кластеры представляют собой группы географически соседствующих компаний и связанных с ними организаций, действующих в определенной сфере и характеризующихся общностью деятельности [3].
Кластеры позволяют активизировать инновационный процесс путем создания положительных внешних эффектов от концентрации исследователей и разработчиков в рамках определенной географической территории. Положительные экстерналии возникают в результате обмена информацией о научных достижениях, совместной разработки продукции, совместного привлечения финансирования, наличия профессиональной экспертизы новых проектов. В число участников нанокластеров могут входить университеты, научно-исследовательские лаборатории, промышленные компании, специальные финансовые институты, маркетинговые агентства, экспертные советы, патентные агентства (см. рис. 2). | | |  | | Рис. 2. Общая структура нанотехнологического кластера |
Примером страны, реализующей кластерный подход к развитию нанотехнологий, является Тайвань. За нанотехнологии в Тайване отвечает Научно-исследовательский институт промышленной технологии. В апреле 2003 г. данный институт приступил к формированию оперативных групп, целью которых является создание кластерной среды для фирм-участниц. В оперативные группы входят промышленные предприятия, нацеленные на использование нанотехнологий, для них участие является платным. При этом существует два типа участников: обычные и VIP. Их разница состоит в том, что VIP-участники платят за членство в группе в четыре раза больше и взамен могут заказывать у научно-исследовательских лабораторий разработку необходимых нанотехнологических решений.
В Тайване на территории провинции Тайчжун размещается научно-промышленный парк, специализирующийся на нанотехнологиях. Инвестиции в парк составляют около 900 млн долл., занятость – 50 тыс. человек. Идея парка состоит в концентрации на его территории промышленных предприятий, ориентированных на использование результатов нанотехнологий. Основными отраслями являются прецизионное машиностроение, биотехнологии, средства связи, оптоэлектроника [2].
В США создаются «центры и сети превосходства» – специальные организации на базе научно-исследовательских лабораторий и университетов, направленные на практическое применение нанотехнологий. Данные организации объединяются в сети, внутри которых осуществляется обмен информацией [2].
В России также существуют инициативы по локализации процесса разработки нанотехнологий в пределах определенной территории. Так, Группа «Онэксим» вкладывает 100 млн долл. США в строительство научно-технического комплекса «Старопетровкий», который будет специализироваться на создании нанотехнологий, о чем было объявлено в СМИ 23 января 2008 г. Деятельность данного центра будет включать разработку, оценку, внедрение и продажу нанотехнологий. Окончательный ввод в действие проекта планируется в 2010 г. Особенностью его структуры является создание специального независимого экспертного совета из 20 ученых для оценки разработок в области нанотехнологий [4].
7. Направления развития сектора нанотехнологий в России
Россия находится в числе аутсайдеров мировой наноидустрии. Однако по уже проторенной другими странами дороге идти проще, и это преимущество можно использовать. При этом Россия может использовать возможности для ускоренного развития, которые предоставляются в современной глобальной экономике. В их числе такие, как привлечение иностранных ученых в исследовательские центры, расположенные на территории России; организация российских исследовательских центров за рубежом; программы обучения российских специалистов за рубежом; приобретение патентов и импорт технологического оборудования. Важнейшими мерами по развитию сектора нанотехнологий в могут стать создание научных кластеров, политика в сфере научно-технической информации, формирование финансовой инфраструктуры инвестирования в нанотехнологии и развитие системы образования.
1. Создание кластеров. Необходимо стимулировать кооперацию между всеми агентами, вовлеченными в процесс нанотехнологий от научных разработок до конечного использования. В соответствии с опытом Тайваня, этого можно достигнуть за счет создания оперативных групп и специальных научно-промышленных парков. Размещение парков может ориентироваться как на местах концентрации научно-исследовательских лабораторий, так и на местах концентрации промышленности – потенциального рынка применения нанотехнологий.
2. Распространение научно-технической информации. Чтобы не «изобретать велосипед» сотрудники научных лабораторий должны постоянно располагать информацией о современном состоянии дел в секторе нанотехнологий. При этом следует учитывать, что информации очень много и зачастую она носит фрагментарный характер, что затрудняет ее обработку. Поэтому можно говорить о необходимости создания информационного банка данных по нанотехнологиям, в котором бы накапливалась и систематизировалась информация относительно новейших открытий и изобретений.
3. Создание финансовой инфраструктуры. Сфера нанотехнологий нуждается в развитии специальной финансовой инфраструктуры, ориентированной на инвестиции в условиях высоких технологических и рыночных рисков. Без создания такой инфрастуктуры, отрасль нанотехнологий будет оставаться на государственном бюджетном финансировании. Поэтому необходимо развитие системы частных фондов венчурного инвестирования.
4. Инвестиции в человеческий капитал. Развитие системы образования является базой для долгосрочного развития сферы нанотехнологий в России. Сектору нанотехнологий не требуется большого количества работников, однако требования к их квалификации чрезвычайно высоки. По прогнозам, потребность мирового сектора нанотехнологий в сотрудниках к 2015 г. составит около 2 млн человек. Большая часть из них будет находиться в США и Японии. Россия должна активно включаться в конкуренцию за лучшие умы в мировом секторе нанотехнологий. Для этого важно вкладываться и в обучение специалистов, и в создание привлекательных условий для их работы именно в России. Это касается, прежде всего, уровня оплаты труда и оснащения современным оборудованием.
Как любая зарождающаяся отрасль, нанотехнологии характеризуются высокими рисками. Однако научные и экономические перспективы нанотехнологий становятся все более и более определенными. Россия имеет шанс сделать настоящий экономический прорыв на новой технологической волне. |
| |
|
|
