Про схвалення Концепції Державної цільової науково-технічної програми розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів на 2008-2012 роки

1. Схвалити Концепцію Державної цільової науково-технічної програми розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів на 2008-2012 роки, що додається.

Визначити Національну академію наук державним замовником Програми.

2. Національній академії наук разом із заінтересованими центральними органами виконавчої влади розробити і подати у тримісячний строк Кабінетові Міністрів України проект Державної цільової науково-технічної програми розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів на 2008-2012 роки.

Одним із шляхів технологічного оновлення різних галузей економіки є розроблення та створення таких сенсорних наукоємних продуктів, як наноструктуровані матеріали, інтелектуально насичені сенсорні системи, прилади та технології, рівень розвитку яких сьогодні є недостатнім.

Обсяг конструкторсько-технологічних розробок, спрямованих на створення сенсорних наукоємних продуктів нового покоління значно відстає від світового. Це зумовлено, зокрема, відомчою відокремленістю наукових академічних та галузевих установ, вищих навчальних закладів та промислових підприємств, низьким рівнем запровадження інноваційних розробок вітчизняними промисловими та сільськогосподарськими підприємствами, недостатнім фінансуванням науки в цілому.

Як наслідок відбувається зниження частки високотехнологічної продукції у структурі вартості валового внутрішнього продукту.

За даними Держкомстату, обсяг імпортованих приладів та апаратів, у тому числі сенсорної техніки, більше ніж удвічі перевищує експорт, а частка продукції України в загальному обсязі високотехнологічної продукції світового ринку становить лише 0,1 відсотка.

Відсутня також єдина система контролю і сертифікації продукції нано- та сенсорних технологій, які відповідають новим вимогам світового ринку інтелектуальних продуктів. Відповідність вітчизняної продукції вимогам міжнародних стандартів ISO 9001, ISO 9002 та інших світових систем контролю якості і сертифікації продукції є обов'язковою для вступу України до СОТ та ЄС.

Вирішення цих питань потребує технологічного оновлення ряду галузей промисловості і забезпечення здійснення якісних змін її усіх сферах виробництва та споживання.

Технологічне оновлення вітчизняних галузей промисловості значною мірою визначається ступенем застосування засобів сенсорної електроніки.

Сенсори - надчутливі інформаційно-вимірювальні пристрої нового покоління, які вбудовуються в більшість електронних приладів, автомобілів, медичне обладнання, засоби безпеки, системи моніторингу навколишнього природного середовища.

Існує великий попит вітчизняного і світового ринку на напівпровідникові сенсори температури, деформації, тиску, магнітного поля, електромагнітного і радіаційного випромінювання, складу рідин, газів, біологічних сумішей та інших. При цьому у зв'язку з необхідністю подальшого розвитку автоматизованих систем управління технологічними процесами і розширенням сфер застосування інформаційно-вимірювальних та інтелектуальних систем постійно збільшується потреба в сенсорах, принцип дії яких відрізняється від традиційних.

Сучасні інформаційні системи контролю технологічних процесів у нафтогазовій, хімічній, целюлозно-паперовій, харчовій промисловості, медицині та інших галузях потребують створення високоефективних засобів вимірювання механічних параметрів, зокрема тиску, та витратомірів на їх основі. У світі існує значний попит на розроблення приладів для здійснення контролю за якістю природного газу, нафти, води тощо, а також їх функціонуванням в агресивних середовищах.

Актуальною проблемою великих міст є забезпечення безперервного контролю за забрудненням атмосфери автомобільним транспортом і викидами промислових підприємств. Найбільш ефективним з точки зору одержання повної і достовірної інформації є моніторинг забруднення навколишнього середовища за допомогою систем дистанційного контролю. На даний час такі системи в державі відсутні, а вартість зарубіжних не менше 100 тис. доларів США. Потреба держави у відповідності із світовими стандартами становить декілька десятків систем дистанційного контролю атмосфери (для міст з великим технологічним навантаженням).

Розвиток авіаційної, ракетно-космічної техніки, фізики низьких температур також стимулює розроблення сенсорів з високими точністю вимірювання і взаємозамінюваністю, низьким енергоспоживанням, малими розмірами і масою, які здатні ефективно працювати в екстремальних умовах, таких як режими низьких і високих температур, термоцикли, механічні удари і вібрації, сильні магнітні поля, іонізуюче випромінювання різних видів, кліматичні фактори та інше. Крім того, системи температурного контролю технологічних процесів на вітчизняних підприємствах укомплектовані засобами вимірювання температури на основі металевих термометрів опору та термопар, які імпортуються з інших країн.

За останні роки практично в усіх промислово розвинутих країнах світу, особливо в Японії, США і країнах ЄС, спостерігається швидке зростання масштабів використання сонячної енергії (до 25 відсотків на рік). У той же час, якщо у світі близько 4 відсотків електроенергії виробляється сонячними електростанціями, то в Україні цей показник не перевищує 0,01 відсотка. Таким чином, створення нових технологій використання нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії є стратегічно важливим завданням у зв'язку з недостатністю запасів органічного палива в Україні і необхідністю його імпорту з інших країн. Крім того, фактично відсутнє метрологічне забезпечення лабораторій, в яких можна було б проводити сертифікаційні випробування фотоелектричних елементів, модулів і батарей наземного призначення.

Останнім часом у світі набуло значного поширення створення зразків біомультисенсорних приладів для детектування і розпізнавання компонентів сумішей органічних і неорганічних речовин. Це пов'язано з необхідністю розроблення експрес-засобів контролю за станом біологічних рідин, запобігання розповсюдженню потенційно небезпечних речовин, проведення моніторингу промислових процесів та одержання більш точної інформації про відповідність складних сумішей різноманітного походження стандартам, нормам та технологічним картам.

Разом з тим вітчизняні науковці, що поєднують у своїй діяльності фундаментальні і прикладні дослідження, здатні реалізувати безумовну перевагу міждисциплінарного підходу у галузі сенсорного приладобудування і створити продукцію, яка може бути виготовлена на невеликих спеціалізованих підприємствах. Це пов'язано з тим, що вітчизняні вчені, які були в середині 90-х років фундаторами цього напряму, запропонували принципово новий підхід, пов'язаний із застосуванням масивів неселективних сенсорів, який дає можливість отримувати з високою точністю інформацію про склад і концентрацію окремих складових багатокомпонентних сумішей.

Аналіз діяльності найбільш успішних венчурних зарубіжних фірм свідчить, що успіх інноваційних проектів визначається не тільки об'ємом капіталовкладень, а насамперед вдалим, науково обґрунтованим вибором напряму роботи та участю кваліфікованого персоналу, що володіє міждисциплінарними навичками у галузі фізики, хімії, біології, медицини, електронної техніки та програмування.

На сьогодні збереглися необхідна науково-дослідницька і виробнича інфраструктура та відповідний кадровий потенціал науковців, що вже мають досвід участі у виконанні міждисциплінарних досліджень, який може поповнюватися талановитою молоддю з числа випускників вищих навчальних закладів.

Посилення міждисциплінарності сприятиме просуванню сенсорних продуктів і технологій на світовий ринок. Для цього необхідно підвищити їх інтелектуальну насиченість, яка визначається кількістю патентів і товарних знаків, та розробити відповідні підходи до сертифікації якості створених продуктів, що дасть змогу досягти принципово нового рівня відносин із світовим співтовариством за рахунок виробництва конкурентоспроможної продукції, яка за своїми параметрами не поступатиметься зарубіжним аналогам, а за вартістю буде значно нижчою.

Саме розвиток технологій отримання відповідних функціональних і напівпровідникових матеріалів та структур на їх основі буде першим кроком на шляху відновлення і подальшого розвитку виробництва сенсорних електронних пристроїв та систем. Продукти зазначених технологій, світовий ринок яких обчислюється мільярдами доларів на рік, стануть прибутковим наукоємним товаром для вітчизняних виробників.

Для успішного розв'язання проблеми необхідне об'єднання зусиль наукових працівників різних галузей науки і техніки, що можливо лише в рамках державної науково-технічної програми.

Державна цільова науково-технічна програма розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів (далі - Програма) розроблятиметься відповідно до нормативно-правової бази, яка регулює функціонування науково-технологічної та інноваційної сфери, зокрема Законів України "Про наукову і науково-технічну діяльність", "Про пріоритетні напрями інноваційної діяльності в Україні", якими визначено стратегічне рішення про перехід України до інноваційно-інвестиційної моделі розвитку.

Метою Програми є створення принципово нових конкурентоспроможних сенсорних наукоємних продуктів (матеріалів, сенсорів, аналітичних приладів і інтелектуальних систем) та їх впровадження в усі сфери промислового виробництва та споживання.

Результати аналізу світового розвитку наукоємних технологій свідчать, що розв'язання проблеми розвитку вітчизняного виробництва інтелектуальних технічних засобів можливе тільки на основі використання принципово нових технологій, у тому числі сенсорних. Це підтверджує також аналіз науково-технічної програми Європейського Союзу (FP-7) та бюджетного запиту до Конгресу США на 2007 рік, які визначають сенсорну тематику, зокрема наносенсорну, як один з найважливіших пріоритетів розвитку економіки Європи та США. Сполучені Штати послідовно підвищують частку фінансування сектору нанотехнологій та сенсорної техніки, який здатний значно впливати на стан сучасних технологій.

Розроблення та створення саме вітчизняних сенсорних наукоємних продуктів відповідно до сучасних умов та національних інтересів дасть можливість створити науково-технічну базу для виробництва конкурентоспроможної продукції. Для розв'язання цієї проблеми найбільш перспективними є міждисциплінарні підходи, в основі яких лежать комплексні наукові розробки та дослідження у сфері фізики, хімії, біології, матеріалознавства, інформатики, електроніки тощо. Технологічне оновлення галузей економіки неможливе без таких сенсорних наукоємних продуктів, як нові наноструктуровані матеріали, інтелектуально насичені сенсорні системи, прилади та технології.

У розвинутих країнах світу міждисциплінарний підхід до розроблення новітніх сенсорних технологій вже довів свою ринкову успішність. Так, використання досягнень в галузях електроніки, механіки, інформатики та вимірювальної техніки, об'єднаних тенденцією до мікромініатюризації, визначило появу нових інтегральних мікросистемних технологій, на розроблення яких зосередила зусилля значна кількість університетів і комерційних компаній США та Японії. На сьогодні, за даними Єврокомісії, ринок зазначених технологій перевищує 100 млрд. доларів США і щороку зростає на 18 відсотків.

Світовий ринок біометричних сенсорів на сьогодні становить близько 1 млрд. доларів США, а за прогнозами International Biometric Group, через чотири роки його обсяг перевищить 4 млрд. доларів США. У світі існує більше ніж 400 компаній, діяльність яких пов'язана з розробленням і впровадженням біометричних сенсорних технологій. В Росії, яка почала займатися комерційним розповсюдженням таких технологій пізніше за інших держав, на даний час є близько 20 біометричних компаній.

В Україні рівень і обсяг конструкторсько-технологічних розробок, спрямованих на створення сенсорних наукоємних продуктів нового покоління, є недостатні.

Потенціал вітчизняної сенсорної електроніки дає змогу вирішити широке коло поставлених завдань, однак структура галузі і технологічні можливості не відповідають сучасним вимогам. Дотримання існуючих підходів не може розглядатися як варіант розв'язання проблеми. Фінансування здійснення науково-технічних розробок в галузі сенсорних технологій до цього часу відбувалося переважно за залишковим принципом. Такий варіант означає лише можливість використання відкритої інформації загального доступу, участь у міжнародних дослідженнях шляхом виготовлення складових частин приладів за межами України, підтримку невеликих наукових проектів і може призвести до поступового (протягом 5-7 років) згортання науково-технічної діяльності у сфері сенсорної електроніки, зупинення розроблення приладів та сенсорних інтелектуальних систем, уповільнення розвитку вітчизняної електроніки.

Можливі три варіанти розв'язання проблеми, що принципово відрізняються за обсягом використання фінансових ресурсів державного бюджету.

Перший варіант - імпорт зарубіжних сенсорних технологій.

Такий варіант дасть змогу протягом 2-3 років створити галузь сенсорної електроніки, забезпечити присутність на міжнародних ринках сенсорної електроніки вітчизняного виробництва. Створена завдяки цьому підгалузь сенсорної техніки буде базою для реалізації науково-технічних проектів вітчизняними науковцями, сприятиме їх участі у міжнародних програмах і забезпечить інноваційний розвиток країни. Крім того, це не виключає необхідність подальшого фінансування вітчизняних розробок, оскільки зарубіжні фірми продають як правило застарілі технології.

Зазначений варіант є бажаним з точки зору швидкого позитивного впливу сенсорних наукоємних продуктів на розвиток високих технологій, підвищення експортного потенціалу, але не відповідає сучасним фінансовим можливостям країни. Реалізація цього варіанта потребує виділення протягом 2-3 років з державного бюджету близько 20-25 млрд. гривень.

Водночас варіант має такі негативні наслідки:

будуть втрачені кошти, які б вкладалися в аналогічні вітчизняні розробки;

не розв'язуватимуться проблеми космічної, авіаційної, оборонної галузей;

не буде досягнуто стійких темпів розвитку галузі.

Другий варіант - інтенсивний розвиток сенсорної електроніки.

Такий варіант дасть змогу протягом 5-7 років створити нові сенсорні наукоємні продукти (матеріали для сенсорної техніки, аналітичні прилади, інтелектуальні сенсорні системи), реалізувати власні науково-технічні проекти, взяти участь у міжнародних програмах, забезпечити присутність на міжнародних ринках сенсорної електроніки вітчизняного виробництва. Зазначений варіант є бажаним з точки зору швидкого позитивного впливу сенсорних наукоємних продуктів на розвиток високих технологій, підвищення експортного потенціалу, але не відповідає сучасним фінансовим можливостям країни у зв'язку з тим, що його реалізація потребує виділення значного обсягу коштів з державного бюджету - близько 10 млрд. гривень.

Третій варіант - перехід до інтенсивного розвитку сенсорної електроніки.

З урахуванням реальної економічної ситуації в державі він є найбільш прийнятним та передбачає без значних витрат державного бюджету забезпечити реалізацію ряду важливих проектів, спрямованих на технологічне оновлення підприємств, здійснення структурних змін в галузі сенсорної електроніки, підтримку експортного потенціалу, налагодження якісно нового рівня міжнародного співробітництва. За попередніми розрахунками, орієнтовний обсяг фінансування цього варіанта становитиме 141,46 млн. гривень, у тому числі за рахунок коштів державного бюджету 130,46 млн. гривень.

Для розв'язання проблеми технологічного оновлення галузей економіки за рахунок розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів оптимальним варіантом є третій з огляду на обсяг фінансових витрат для його реалізації.

Для досягнення мети Програми необхідно розробити та створити принципово нові:

дослідні технології виробництва наукоємних матеріалів для сенсорної техніки без значних витрат на придбання іноземного технологічного обладнання;

мікро- та оптоелектронні сенсори, прилади та багатофункціональні сенсорні системи;

біомультисенсорні багатофункціональні технології та інформаційні системи, здатні відтворити функції електронної реєстрації запаху ("електронний ніс") та смаку ("електронний язик");

пристрої та їх системи для високоефективних енерго- та ресурсозберігаючих технологій;

системи сертифікації, метрології і стандартизації для виробів сенсорної техніки, що сприятимуть забезпеченню вітчизняних виробників і споживачів засобами експрес-діагностики, а також зменшенню вартості, підвищенню якості виробів, їх споживчих властивостей, конкурентоспроможності на ринках електронної продукції та матеріалів.

Необхідний рівень комплексності та міждисциплінарності під час створення наведених вище сенсорних наукоємних продуктів базується на використанні результатів наукових досліджень у сфері матеріалознавства, фізики, хімії, медицини і біології та новітніх конструкторських рішень і забезпечується шляхом залучення до виконання науково-технічних робіт фахівців вітчизняних та зарубіжних наукових установ і підприємств.

Програма виконуватиметься установами Національної та галузевих академій наук, конструкторськими бюро і промисловими підприємствами, які володіють необхідними матеріально-технічними ресурсами. Під час виконання Програми спеціалізоване технологічне та контрольно-вимірювальне обладнання буде частково розроблено, а решта - закуплено.

Виконання завдань і заходів Програми здійснюватиметься упродовж 2008-2012 років.

Сенсорні наукоємні продукти, які будуть отримані під час реалізації проектів Програми, характеризуються властивостями інноваційної продукції - конкурентоспроможністю, новизною, наукоємністю, високою якістю та економічністю. Їх застосування дасть можливість ефективно впливати на подальший розвиток енергетики, машинобудування, приладобудування, сільського господарства, біотехнологій, телекомунікацій тощо.

Виконання Програми забезпечить:

задоволення потреб базових галузей вітчизняної економіки у наукоємних напівпровідникових матеріалах і структурах та сенсорних приладах на їх основі, які на сьогодні закуповуються за кордоном, їх заміну вітчизняними пристроями з відповідними або кращими параметрами;

збільшення енергетичного потенціалу держави за рахунок прискореного розвитку сонячної енергетики, а також зменшення енергоємності промислової продукції за рахунок упровадження інтелектуальних сенсорних систем контролю і управління технологічними процесами в енергетиці, металургії, машинобудуванні, харчовій та переробній промисловості, авіаційній і космічній техніці;

укомплектування вітчизняних сертифікаційних лабораторій високоякісним діагностичним обладнанням і створення умов для організації центрів загального користування обладнанням для діагностики, метрології, атестації та сертифікації сенсорних наукоємних продуктів. Здійснення цих заходів є обов'язковою умовою виходу наукоємної продукції вітчизняного виробництва на міжнародний ринок (з урахуванням стратегічної перспективи вступу до СОТ та ЄС);

упровадження біосенсорних комплексів для проведення моніторингу навколишнього природного середовища, а також у галузі медицини, фармацевтичної, харчової і переробної промисловості;

покращення існуючих та створення нових споживчих властивостей, підвищення якості та конкурентоспроможності вітчизняної продукції (послуг);

підвищення ефективності процесів діагностики та лікування хвороб шляхом впровадження нових приладів і методик діагностування;

прискорення розроблення нових матеріалів та препаратів для медицини і фармацевтичної промисловості.

Виконання Програми сприятиме підвищенню інноваційної активності вітчизняних підприємств шляхом їх технологічного оновлення і відповідного збільшення частки та асортименту високотехнологічних виробів у загальному обсязі реалізованої продукції.

Фінансування Програми планується здійснювати протягом п'яти років за рахунок коштів державного бюджету та інших джерел.

Проектом запропонованої Програми на 2008-2012 роки передбачається орієнтовний обсяг фінансування у розмірі 98 млн. гривень, у тому числі за рахунок коштів державного бюджету 87 млн. гривень (2008 рік - 12,9 млн. гривень, 2009 - 14,8, 2010 - 17,1, 2011 - 19,6, 2012 рік - 22,6 млн. гривень), інших джерел - 11 млн. гривень.

Кошти із загального обсягу фінансування будуть спрямовані на забезпечення матеріально-технічних ресурсів - 44,25 млн. гривень, трудових ресурсів - 43,95 млн. гривень та інших ресурсів, необхідних для виконання Програми, - 9,8 млн. гривень.