В докладе Министра науки и образования Российской Федерации А.А. Фурсенко "О развитии нанотехнологий в РФ" на заседании правительства 07.09.2006 г. в качестве одного из критериев оценки качества реализации федеральных и целевых программ было названо увеличение числа публикаций и докладов российских ученых в журналах мирового уровня и на представительных международных конференциях.
В докладе Министра науки и образования Российской Федерации А.А. Фурсенко "О развитии нанотехнологий в РФ" на заседании правительства 07.09.2006 г. в качестве одного из критериев оценки качества реализации федеральных и целевых программ было названо увеличение числа публикаций и докладов российских ученых в журналах мирового уровня и на представительных международных конференциях.
В связи с отмеченным критерием, в котором, насколько известно, впервые на государственном уровне подчеркивается важность публикаций российских ученых в высокорейтинговых изданиях и докладов на авторитетных форумах, представляется интересным хотя бы в первом приближении оценить научный задел, с которым страна включилась в "наногонку", и как цитируются результаты российских исследователей в данной области. Начало интенсивных работ в области нанонауки и нанотехнологии (НН и НТ) относится примерно к середине 90-х годов XX века. Именно с этого времени наблюдается значительный рост публикаций по обсуждаемой тематике. На рисунке показано изменение количества статей по различным направлениям материаловедения за период с 1975 по 2004 г. [1], приведенное в американском журнале "Индекс научного цитирования" (SCI). Темпы роста числа статей по нанопроблематике существенно опережают увеличение числа научных публикаций по обычным металлическим материалам и полупроводникам, не говоря уже о затухающем интересе к высокотемпературным сверхпроводникам.
Бурный рост публикаций по НН и НТ обусловлен как актуальностью проблематики, так и тем, что она относится к меж- и мультидисциплинарным направлениям, сочетая в себе физические, химические, биологические, материаловедческие, компьютерные, медицинские, инженерные, технологические, системные и иные подходы. Советские и российские ученые активно работали во многих из вышеназванных областей, не подозревая, впрочем, в большинстве случаев о том, что участвуют в формировании базиса будущего наносообщества. Можно назвать, по крайней мере, 35-40 монографий, опубликованных вплоть до "нанобума" и обобщивших результаты исследований в различных областях физики, химии и материаловедения, имеющих отношение к категории "нано". Большинство из этих монографий приведено в обзоре [2]. Перечень наиболее значимых для НН и НТ научных направлений, в которых советскими и российскими учеными развивались фундаментальные представления, выглядит примерно следующим образом: — физика поверхности и низкотемпературных систем; — физика и технология полупроводниковых наноструктур; — физика наномагнетизма; — физика и технология ультрадисперсных сред; — диффузионно-контролируемые процессы; — физика прочности и структура наноматериалов; — физика и химия аморфных сплавов; — физика и химия наноструктурных пленок и имплантированных слоев; — физико-химическая механика, химическая синергетика, механохимия и термодинамика дисперсных сред; — фотохимия, криохимия, химия и физика кластеров; — полимерные нанокомпозиты; — квантово-химическое моделирование нанообъектов. Развивались также научно-технологические основы получения нанопорошков и наноматериалов различными методами: — плазмохимический синтез; — механохимический синтез; — электрохимия; — газофазный синтез; — электрический взрыв проволочек; — восстановление оксидов; — синтез наноалмаза и нанонитрида бора; — изготовление объемных наноматериалов методом интенсивных пластических деформаций. Заметный прогресс в эти годы был достигнут в разработке и изготовлении сканирующих туннельных микроскопов и инденторов с непрерывной регистрацией. Немаловажно и то, что в СССР было налажено производство таких нанопродуктов, как сажа, катализаторы, тонкие фильтры для разделения изотопов, ультрадисперсные плазмохимические порошки и др. Вышеприведенные сведения дают лишь минимальный объем информации о ситуации в НИОКР. В силу специализации автора в области физикохимии наноматериалов эти сведения не содержат, в частности, данных по биологии, медицине, наукам о земле и, конечно, нуждаются в подробном содержательном анализе, который выходит за рамки статьи. Тем не менее, из представленных данных вполне очевиден основательный задел советской и российской науки и техники в области НН и НТ. Во многих городах бывшего Советского Союза (Москва, Ленинград, Новосибирск, Киев, Минск, Свердловск, Томск, Рига, Харьков, Черноголовка, Троицк, Уфа, Красноярск, Горький, Владивосток и др.) в академических, вузовских и отраслевых институтах работали высококвалифицированные научные коллективы и группы специалистов. По предложению И.Д. Морохова, В.Ф. Петрунина и Л.И. Трусова еще в 1979 г. при Научном совете АН СССР "Физика, химия и механика поверхности" была создана секция "Ультрадисперсные системы". Секция координировала НИР в названной области, провела в Звенигороде (1984 г.) и Риге (1989 г.) Всесоюзные конференции по физикохимии ультрадисперсных систем [3,4]*. Известные трудности девяностых годов в развитии отечественной науки значительно осложнили ситуацию и в НН и НТ. Используя спортивную терминологию, можно утверждать, что, обладая значительным заделом и потенциалом, Россия, к сожалению, засиделась на старте "наногонки" на несколько лет. В настоящее время, когда НН и НТ придан высокий государственный статус, ситуация понемногу выправляется, однако многое упущено, а нагонять всегда сложнее, чем идти в лидирующей группе. Рассмотрим данные о цитируемости статей российских ученых, воспользовавшись информацией Междисциплинарного научного сайта http://www.scientific.ru об индексе цитируемости ученых, имеющих более 100 ссылок на работы, опубликованные за семь лет (CI7, 1999–2005 гг.). На сайте представлена также информация о числе ссылок на работы, опубликованные с 1986 г. (CI86). В списке присутствует более 50 ученых, занимающихся нанопроблематикой. Наиболее цитируемые группы – научные коллективы Нобелевского лауреата академика Ж.И. Алферова (ФТИ им. Иоффе и НОЦ РАН) и профессора Р.З. Валиева (Уфимский авиационный институт). Далее приводятся данные об индексах цитирования ведущих исследователей из этих групп: У составителей сайта, по всей видимости, пока не дошли руки до всех уфимских ученых, но их индексы цитирования также велики. Так, по данным www.isiknowledge.com и www.scopus.com, статья [5] была процитирована 436 раз, а обзор 2000 г. [6] цитировался 913 раз. Эти результаты подтверждают то, что метод интенсивных пластических деформаций, развитый благодаря работам российских и белорусских ученых, получил значительное распространение в мире. Однако цитирование многих российских результатов в области НН и НТ не столь широко, как в случае коллективов Ж.И. Алферова и Р.З. Валиева. Проиллюстрируем это на некоторых примерах. Хорошо известны работы Глейтера [7-9], в которых в 1981-1986 гг. были сформулированы основные концепции консолидированных металлоподобных наноматериалов, предложен метод их получения и введено понятие нанокристаллического материала. Эти результаты были доложены на двух авторитетных научных конференциях [7,9] и опубликованы в известном журнале [8] (работы в целом получили около 300 ссылок). В то же время концептуальный обзор в УФН (1981 г.) [10] и приоритетная статья 1983 г. [11], которые тоже можно было бы считать основополагающими для наноструктурного материаловедения, процитированы всего лишь около 30 раз, причем преимущественно в российских научных изданиях. Получение магниевых сплавов методом механосинтеза, значительно улучшающее режимы последующего гидрирования за счет образования наноструктуры, впервые описано В.В. Болдыревым и сотрудниками [12]. Статья процитирована всего 14 раз. Вместе с тем работа канадских ученых, посвященная этому же вопросу и опубликованная гораздо позже, процитирована почти 140 раз [13]. В статье [14] впервые показана возможность получения сверхтвердых материалов при использовании многослойных нитридных наноструктурных пленок. Эти результаты процитированы 40 раз. Практически такие же американские данные 1992 г. [15] процитированы почти в 5 раз больше. Перечень вялого цитирования российских результатов (а иногда и отсутствия такового) можно продолжить. Ситуация по публикации российских статей и их цитируемости с 1995 г. по май 2005 г. проанализирована в работе [16]. Россия находится на 9-м месте в мире по количеству публикуемых статей и на 17-м по цитируемости. По сравнению с 1993-2003 гг. по количеству статей Россия опустилась на одну позицию, пропустив вперед Китай, а по их цитируемости – на две. По количеству статей по нанопроблематике, опубликованных в 2005 г. и отраженных в SCI, Россия на 9-м месте (2185 статей), причем по сравнению с 2004 г. Россия также опустилась на одну позицию, пропустив вперед Италию и опережая Тайвань и Индию всего лишь на 20 и 80 публикаций, соответственно [17,18]. Сведения о цитируемости российских статей по нанопроблематике, к сожалению, отсутствуют, но в целом страна занимает 6-е место по цитируемости физических статей и соответственно 12-е, 13-е и 25-е места – по материаловедческим, химическим и микробиологическим публикациям [16]. Низкая цитируемость российских статей в западных источниках объясняется слабой индексируемостью российских журналов в SCI. Причины этого – языковый барьер (отсутствие английских версий, а иногда и английских аннотаций), недостаточно высокий уровень публикаций (бедный ссылочный аппарат, отраслевой характер, провинциальность и др.), нерегулярность выхода, высокая стоимость английских версий. В SCI индексируется всего 107 российских журналов, а американских – чуть ли не в 15 раз больше. Российские ученые, за редким исключением, мало печатают обзоры за рубежом и не часто выступают на международных конференциях с пленарными докладами. Наконец, низкая цитируемость статей, подготовленных российскими учеными, отчасти связана и с известным снобизмом зарубежных авторов (цитируются преимущественно работы, опубликованные в высокорейтинговых журналах – Nature, Science, Journal of Applied Physics, Physical Review и т.д.). Таким образом, поддержание паритета с развитыми в данной сфере странами (США, Япония, Китай, ФРГ, Южная Корея, Великобритания, Италия и др.) по количеству и качеству публикаций в области НН и НТ потребует от российских исследователей немалых усилий. Здесь нужно учитывать и огромный массив публикуемой в настоящее время и быстро нарастающей информации. Каждый день появляется около 200 статей, проходит 1-2 международных конференции, выходит из печати 1-2 монографии (сборника), посвященные нанопроблематике, что, конечно, требует надлежащего информационного обеспечения российских НИОКР [19]. Литература 1. Eaglesham D. The NANO Age? // MRS Bull. 2005, v. 30, pp. 260-264. 2. Андриевский Р.А. Наноматериалы: концепция и современные проблемы // Российский химический журнал, 2002, т. XLVI, № 5, с. 50-56. 3. Физикохимия ультрадисперсных систем / Под ред. И.В. Тананаева. – М.: Наука, 1987, с. 256. 4. Физикохимия ультрадисперсных систем / Под ред. Я.К. Вайвадса. – Рига, АН Латвийской ССР, 1989, с. 255. 5. Valiev R.Z., Korznikov A.V., Mulyukov R.R. Structure and hardness of UGM produced by SPD // Materials Science and Engineering 1993, v. A168, pp. 141-150. 6. Valiev R.Z., Alexandrov I.V., Islamgaliev R.K. Bulk nanomaterials from SPD // Progress in Materials Science. 2000, v.45, pp. 103-120. 7. Gleiter H. Materials with ultrafine GS. In: Deformation of Polycrystals (Eds. N. Hansen, T. Leffers, H. Lithold). Roskilde, RISO Nat. Lab., 1981, pp. 15-21. 8. Birringer R., Gleiter H., Klein H.P., Marquard P. Nanocrystalline materials – an approach to a novel solid structure // 1984, Phys.Lett. B., v.102, pp. 365-369. 9. Birringer R., Herr U., Gleiter H. Nanocrystalline Materials – А 1-st Report //Trans. Jap. Ist. Met. Suppl.,1986, v. 27, pp. 43-52. 10. Морохов И.Д., Петинов В.И., Трусов Л.И., Петрунин В.Ф. Структура и свойства малых частиц // УФН, 1981, т. 133, с. 653-692. 11. Яковлев Е.Н., Грязнов Г.М., Сербин В.И., Лаповок В.Н.,Трусов Л.И., Ганелин В.Я., Капитонов Е.В., Кухарь Н.Б., Бегоулев В.В. Получение поликристаллического никеля с повышенной твердостью путем прессования ультрадисперсных порошков // Поверхность, 1983, №4, с. 138-141. 12. Ivanov E.Y., Kostanchuk I.G., Boldyrev V.V. Hydrogenation of Mg alloys // J. Less Common Metals. 1986, v.131, №1. 13. Zaluski L., Zaluska A., Strom-Olsen J.O. Hydrogen absorption in n - Mg2Ni formed by MA // J. Alloys Comp. 1995, v.217, pp. 245-250. 14. Andrievski R.A., Anisimova I.A., Anisimov V.P. Structure and microhardness of TiN compositional and alloyed films // Thin Solid Films. 1991, v.205, pp. 171-176. 15. Shinn M., Hultman L., Barnet S.A. Growth, structure and microhardness of epitaxial TiN/NbN superlattices // Journal of Materials Research. 1992, v.7, pp. 901-911. 16. Маркусова В.А., Соколов А.В., Либкинд А.Н., Минин В.А. Вклад отечественной науки в мировую: результаты анализа баз данных и Института научной информации (США) // Вестник РФФИ, 2006, № 4, с. 11-22. 17. Kostoff R.N., Stump I.A. Johnson D., Murday J., Lau C.G., Tolles W. The structure and infrastructure of the global nanotechnology literature //J. Nananoparticle Research. 2006, v. 8, pp. 301-311. 18. Kostoff R.N., Koytcheff R.G., Lau C.G. The growth of nanotechnology literature // Nanotechnology Perceptions. 2006, v. 2, pp. 229-247. 19. Андриевский Р.А. Бум без шума // Поиск, 2007, №2, с.6.