Позднее к этому списку были добавлены еще две важные задачи, а именно «Изготовление нанообъектов» и «Создание инструментов и метрологической базы для нанотехнологии». Кроме того, три последних пункта программы были объединены под общим названием «Использование нанотехнологий для обнаружения химических, биологических, радиологических и взрывчатых веществ, а также для защиты от их применения». В самом последнем официальном документе под названием «Национальная нанотехнологическая инициатива. Стратегический план» (декабрь 2004 года) главные задачи нанотехнологических исследований в США перечислены в следующем порядке:
1. Фундаментальные исследования нанометрических объектов, явлений и процессов.
2. Наноматериалы.
3. Наноустройства и системы.
4. Разработка инструментов и аппаратуры, а также метрологии и стандартов в области нанотехнологии.
5. Нанопроизводство.
6. Создание возможностей для исследований, обеспечение аппаратурой и т. д.
7. Социальные проблемы, связанные с развитием нанотехнологий.
Легко заметить, что речь идет лишь о новой формулировке основных задач, поставленных в исходном варианте Национальной нанотехнологической инициативы. Еще проще свести всю программу к четырем следующим задачам, которые поставило себе правительство США: (1) создать научно-исследовательскую базу самого высокого уровня в области нанотехнологий; (2) создать возможность «превращения» новых технологий в реальные коммерческие продукты, новые рабочие места и т. п.; (3) развить необходимую для нанотехнологий инфраструктуру, систему высшего и технического образования, подготовить квалифицированные рабочие кадры, начать производство аппаратуры и инструментов; (4) обеспечить гармоничное и разумное развитие нанотехнологий.
Анализируя и классифицируя направления развития нанотехнологий, Отделение нанонауки при Национальном научном фонде рекомендовало разделить все исследования в данной области на девять главных разделов:
• Нанометрические биосистемы.
• Наноструктуры, новые явления и управление квантовыми процессами.
• Наноустройства и архитектура систем.
• Наномасштабные процессы в окружающей среде.
• Теория многомасштабных и комплексных явлений; моделирование нанопроцессов.
• Наномасштабные производственные процессы.
• Социальные и образовательные процессы, связанные с бурным развитием нанотехнологий.
Широкий охват тематики делает обсуждение предлагаемых проектов на технических семинарах и заседаниях подкомитетов очень интересным, причем не только для руководства ННФ, но и для самих ученых. Объединение по столь широко определенным отраслям знаний и связь отделов делает обсуждение более плодотворным и ценным. Любая компания, заинтересовавшаяся какой-либо конкретной разработкой, может при обсуждении гораздо лучше представить себе возможности применения новой продукции. С другой стороны, предложивший новый материал или устройство ученый (например, придумавший новый тип биомедицинских датчиков) может получить грант не только по разделу «Нанометрические биосистемы», но и по разделу «Наноустройства и архитектура систем» и т. д. Во всех случаях принятие решения о финансировании исследований сопровождается весьма интересным и полезным обсуждением всеми заинтересованными сторонами. Более того, в результате обсуждения в широком кругу специалистов могут быть преодолены ограничения и предполагаемые слабости некоторых проектов, например, за счет их объединения с другими проектами или использования для новых целей. Такая специфика обсуждения очень характерна для нанотехнологий с их разнообразием применения и междисциплинарным подходом.
Ниже приводится более подробное описание тематики по указанным разделам, составленное на основе рекомендаций ННФ[43].
• Нанометрические биосистемы. Под это определение подпадают проекты фундаментальных исследований в области нанобиоструктур и связанных с ними процессов, нанобиотехнологии, биосинтезу и биообработке материалов, а также к решению нанотехнологических проблем, относящихся к биоматериалам, биоэлектронике, сельскому хозяйству, энергетике и здравоохранению. Особое внимание уделяется проектам по установлению зависимости биологических функций вещества в нанометрическом масштабе от его химического состава, поведения отдельных молекул и физических характеристик. В качестве характерных примеров исследований по этому разделу можно указать проекты по изучению органелл и субклеточных комплексов (типа рибосом, или так называемых молекулярных моторов); создание наноразмерных зондов и устройств для геномики, протеомики, клеточной биологии и изучения биотканей на наноуровне; синтез наномасштабных материалов на основе принципов биологической самосборки.
