В зоне особого внимания

Если эти технологии будут доведены до ума, то в 2008 году они могут придать новые импульсы экономике.

Нанотехнологии
Как прикладная наука, нанотехнологии призваны вовлечь в производство материалы размером до 100 нм – атомы, молекулы и надмолекулярные образования. Развитие нанотехнологий может произвести настоящий прорыв в IT, текстильной промышленности, автомобилестроении и медицине. В 2006 г. мировые инвестиции в данный сектор составили $11 млрд. По прогнозам Национального фонда науки США, объем рынка нанотехнологий к 2015 г. достигнет $1 трлн. В частности, Россия до 2009 г. вложит 130 млрд. рублей в создаваемую государственную корпорацию нанотехнологий «Роснанотех».

Коммерчески нанотехнологии уже используются. Так, Intel в конце года запустит выпуск процессоров Penryn, размер транзисторов в которых составит 45 нм. А Phoenix Motorcars в 2008 г. начнет продажи электромобилей с литиево-ионными аккумуляторами на основе наночастиц. О двух открытиях в этой области недавно объявила IBM: она доказала способность отдельно взятого атома сохранять информацию и использовала молекулу в качестве переключателя без нарушения ее структуры.

Генетически модифицированные растения
Сельскохозяйственные культуры, в которые введены гены другого организма, неприхотливы, могут давать урожай буквально при любых климатических условиях, устойчивы к химическим препаратам, что в комплексе снижает затраты на их выращивание. По данным ISAAA, общая площадь посевов трансгенов возросла с 1,7 млн. га в 1996 г. до 90 млн. га в 2005 г. Наибольшая динамика наблюдается в развивающихся странах, где остро стоит продовольственная проблема. Так, Индия благодаря генно-модифицированым сортам подняла урожайность хлопчатника в полтора раза за 5 лет. Воодушевившись успехом, страна выделила $400 млн. на развитие биотехнологий в 2006-2010 гг. После длительных ограничений к производству трансгенов приобщилась и Европа. В сентябре Великобритания заявила о поддержке выращивания генно-модифицированых культур, что было запрещено в конце 1990-х. Ранее подобную инициативу поддержали другие страны ЕС, рекомендовавшие культивировать у себя 17 сортов трансгенной кукурузы.
Пока распространение генно-модифицированных культур тормозится сомнениями в их безвредности для человека и природы.

Беспроводная связь WiMAX
Несмотря на увлеченность мобильных операторов сетями 3G, проблема передачи больших объемов данных на дальние расстояния остается открытой. Решить ее призвана технология широкополосной беспроводной передачи данных WiMAX. На нее, в частности, сделала ставку Intel, отказавшись от планов встраивать в мобильную платформу для ноутбуков поддержку 3G-стандарта. Вместо этого в мае 2008 г. на рынке появятся ее ноутбуки с WiMAX. Такую смену ориентиров в компании объясняют тем, что пропускная способность сети WiMAX гораздо выше, чем у 3G и 3,5G. Параллельно Nokia и Motorola уже объявили о планах по выпуску в начале 2008 г. телефонов с поддержкой WiMAX. Это позволит расширить спектр мобильных услуг, да и зона покрытия у точек доступа WiMAX больше, чем у нынешних хот-спотов Wi-Fi (4-5 км и 20-100 м соответственно).

Затмить радужную картину может высокая стоимость и энергоемкость соответствующих мобильных аппаратов, а также проблемы с лицензированием частот.

Термоядерный синтез
Его потенциал очевиден: в ходе термоядерной реакции из 1 кг гелия энергии выделяется в 7,1 раза больше чем от 1 кг используемого на АЭС урана-235. К тому же топливом для термоядерных реакторов (в отличие от ядерных) послужат менее вредные элементы, широко встречающиеся в природе. До настоящего времени было построено немало экспериментальных термоядерных реакторов, однако большинство из них потребляли больше энергии, чем производили. Достичь паритета удалось в 1997 г. на британском реакторе JET. Реализовать продуктивную реакцию путем ее продления впервые планируется в рамках проекта ITER при участии Японии, США, России, Китая, Индии, Южной Кореи и стран ЕС. По плану, $12 млрд. пойдут на строительство термоядерного реактора в исследовательском центре «Кадараш» на юге Франции, и проведение там испытаний в течение 20 лет. Возведение реактора планируется начать в конце 2007 г., завершиться же должно в 2015 г. Предполагается, что ITER будет вырабатывать 7 млрд. кВт.ч в год.

Радиочастотные метки RFID
Технология радиочастотной идентификации призвана заменить штрихкоды за счет быстрого считывания информации на дальнем расстоянии. Хранение вместе с возможностью сравнительно больших объемов данных позволит упростить процессы инвентаризации и продажи товара. Пока RFID-метки используются лишь крупнейшими торговыми сетями: METRO, Wal-Mart, DoD, Target и др. Для дальнейшего распространения меток необходимо их удешевление. Пока наиболее доступными в этом плане остаются RFID-метки SmartCode (цена – $0,05). А технологии Alien Technology и Symbol Technologies позволят увеличить скорость производства RFID-меток до 2-8 млн. в час. Наиболее перспективным стандартом меток является EPC Gen2. Он даст возможность идентифицировать любой товар мира, как это позволяют нынешние штрихкоды.

По прогнозам Deutsche Bank, рынок RFID-систем к 2010 г. достигнет 22 млрд. евро на фоне 1,5 млрд. евро по итогам 2004 г.

Солнечная энергетика
Потенциал этого ресурса чрезвычайно высок, а рост его использования очевиден: если в 1985 г. все установленные солнечные мощности на планете генерировали 21 МВт электроэнергии, то лишь за 2006 г. было установлено оборудования на 1744 МВт. По прогнозам EPIA, к 2010 г. потенциал установленных мощностей достигнет 6 ГВт. Катализатором развития индустрии станет снижение себестоимости генерируемой электроэнергии, что в свою очередь окажется возможным благодаря использованию новейших материалов. Один из них – тонкопленочные фотоэлементы. Сегодня их основная масса основана на дорогостоящем кремнии, вследствие чего себестоимость одного кВт.ч произведенной на его основе энергии превышает $4. В то же время тонкопленочные элементы компании Solar уже сейчас позволяют генерировать энергию по $1,34 за кВт.ч (хотя для нефти этот показатель держится на уровне $0,1 кВт.ч).

Биотопливо
Его называют наиболее реальным претендентом на замену ископаемых энергоресурсов. Основное сырье для биотоплива – рапс (Европа), соя и кукуруза (США) и сахарный тростник (Бразилия). Наиболее распространенными его видами являются биоэтанол (призван заменить бензин) и биодизель. За прошлый год страны ЕС произвели 4,89 млн. т такого топлива по сравнению с 3,18 млн. т годом ранее. США еще более впечатлили, доведя за аналогичный период выпуск биодизеля с 283 млн. л до 2200 млн. л. Всего к 2025 г. они готовятся заменить 75% импорта нефти биотопливом. Во многих странах уже вступили или в ближайшее время вступят в силу программы, предусматривающие квоты по использованию биотоплива. Так, ЕС к 2010 г. заменит 5,75% горючего биотопливом.

Стволовые клетки
Это универсальный «строительный» инструмент в человеческом организме. Применение таких клеток ознаменовало появление новой отрасли – регенеративной медицины. Объем этого рынка, согласно BCC Research, в 2005-2010 гг. будет увеличиваться в среднем на 10,3% в год, достигнув $20,7 млрд. 98% этих доходов составляет лечение кровеносной и иммунной систем, для чего используются стволовые клетки спинного мозга и эмбрионов, что многими считается негуманным. Хотя страны ЕС все же согласились в 2007-2013 гг. финансировать исследования стволовых клеток, взятых из человеческих эмбрионов. Также во многих странах, включая Россию и Украину, существуют банки пуповинной крови, богатой стволовыми клетками. Важно и то, что методика «генетического нокаута» в этом году принесла ее разработчикам Нобелевскую премию. Суть методики состоит в нейтрализации стволовыми клетками зловредных генов для избежания наследственных патологий.

Квантовая криптография
МатематиЧеские методы, применяющиеся сегодня для шифрования данных, теоретически подлежат взлому. Квантовая криптография основана на принципе неопределенности Гейзенберга, согласно которому невозможно узнать параметры квантовых частиц, не изменив их. Поскольку передача данных в сетях происходит как раз благодаря фотонам, использование их для кодирования информации более чем перспективно. Но пока развитие этой технологии тормозит ряд проблем, главная из которых – сложность сохранения поляризации фотонов при высокоскоростной передаче данных на большие расстояния, хотя над этим уже работают IBM, GAP-Optique, Mitsubishi, Toshiba и др. Максимальное расстояние для передачи квантового ключа по оптоволоконным сетям достигло 148,7 км, чего вполне достаточно для большинства звеньев сети. А вот над показателем в открытом воздухе еще нужно поработать: 144 км – неприменимо для спутниковой связи.

Пока квантовая криптография используется только госучреждениями. Для коммерческой эксплуатации уже доступны разработки Id Quantique, MagiQ Technologies и SmartQuantum, хотя их оборудование очень дорогое.

Голографическая память
В отличие от магнитных или оптических дисков, где информация хранится на поверхности, голографические носители смогут записывать данные на весь свой объем. Помимо своей способности хранить больше данных (до 4 ГБ/мм3 носителя), такие носители позволят довести скорость считывания и записи до 1 ГБ/с (нынешний «потолок» – 11 МБ/с). Коммерческая эксплуатация технологии уже началась. Так, продукт Info-MICA японской NTT дает возможность производить носители размером с почтовую марку, способные хранить 1 ГБ информации. Их цена – всего $1-2, тогда как считыватель обойдется в несколько сотен долларов. А технология компании Optware обеспечивает совместимость с существующими оптическими дисками. Ее первый коммерческий продукт будет хранить 200 ГБ на диске, похожем на DVD, и фактически совместимом с ним. Но его стоимость пока оценивается в тысячи долларов.