Działalność naukowo-badawcza w zakresie nanotechnologii zidentyfikowana w projekcie "Foresight technologiczny <<NT FOR Podlaskie 2020>> Regionalna strategia rozwoju nanotechnologii"

Joannicjusz Nazarko ,  Joanna Ejdys ,  Katarzyna Halicka ,  Anna Olszewska ,  Alicja Gudanowska ,  Elżbieta Krawczyk-Dembicka ,  Łukasz Nazarko 

Politechnika Białostocka, Wydział Zarządzania (WZPB), O. St. Tarasiuka 2, Białystok 16-001, Poland

Abstract

Projekt "Foresight technologiczny <<NT FOR Podlaskie 2020>> Regionalna strategia rozwoju nanotechnologii" był realizowany na Wydziale Zarządzania Politechniki Białostockiej w okresie kwiecień 2009 - czerwiec 2013. W tym czasie przeprowadzono szereg badań, których wyniki pozwoliły na wyłonienie katalogu kierunków badań w obszarze nanotechnologii, które w najwyższym stopniu przyczynią się do zrównoważonego rozwoju społeczno-gospodarczego województwa podlaskiego. Efektem końcowym prac realizowanych przez panel badań naukowych w zakresie nanotechnologii na rzecz rozwoju Podlasia jest wykaz priorytetowych kierunków badań, czyli takich, których poziom trudności gwarantuje relatywnie wysokie prawdopodobieństwo sukcesu rynkowego, polegającego na wdrożeniu rozwiązań do praktyki gospodarczej.
Proces badawczy uwzględniał realizację następujących zadań badawczych:
Zadanie 1. Opracowanie wstępnego katalogu kierunków badań
Zadanie 2. Opracowanie kryteriów oceny kierunków badań
Zadanie 3. Wyłonienie kluczowych kierunków badań
Zadanie 4. Opracowanie założeń priorytetyzacji kierunków badań
Zadanie 5. Priorytetyzacja kierunków badań
Zadanie 6. Sporządzenie katalogu priorytetowych kierunków badań
Podstawową techniką badawczą wykorzystywaną na potrzeby prac panelu były badania ankietowe realizowane wśród 27 członków panelu ekspertów. W tym celu wykorzystanych zostało 6 kwestionariuszy badawczych, które po wypełnieniu eksperci przesyłali drogą elektroniczną. Uzyskiwane w trakcie poszczególnych etapów wyniki uporządkował Kluczowy Zespół Badawczy.
Ostatecznie na wykazie kandydujących kierunków badań w obszarze nauk podstawowych znalazło się 90 kierunków badań, a w zakresie stosowanych 93 kierunki badań, z następujących obszarów:
a) nauki podstawowe:
• nanonametriały,
• biotechnologia,
• nanomedycyna,
• przemysł maszynowy,
• przemysł drzewny,
• nauki społeczne;
b) nauki stosowane:
• przemysł drzewny,
• budownictwo,
• drogownictwo,
• przemysł włókienniczy,
• nanomedycyna,
• bionanotechnologia,
• rolnictwo i przemysł spożywczy,
• technologie informatyczne, ICT,
• energia.
Do obszarów o potencjalnie najszerszych badaniach naukowych w obszarze nauk podstawowych eksperci zaliczyli nanomateriały.
Do obszarów o potencjalnych najszerszych badaniach naukowych w obszarze nauk stosowanych eksperci zaliczyli:
• nanomedycynę;
• technologie informatyczne;
• budownictwo;
• bionanotechnologie.
Na podstawie studiów literaturowych zidnetyfikowano dwie grupy kryteriów wykorzystywanych na potrzeby oceny kierunków badań, analogiczne do kryteriów oceny technologii:
1) kryteria odnoszące się do wykonalności;
2) kryteria odnoszące się do atrakcyjności.
W grupie kryteriów odnoszących się do atrakcyjności określono:
• innowacyjność realizowanych kierunków badań, których brakuje w Polsce lub ich poziom jest słaby, a są potrzebne ze względu na własne i sąsiednie rynki zbytu;
• prawdopodobieństwo nawiązania międzynarodowej naukowej współpracy (rozszerzenie międzynarodowej współpracy obejmującej wzajemną wymianę naukowców, studentów i kadry zarządzającej w dziedzinach kluczowych dla rozwoju regionu);
• możliwości komercjalizacji wyników badań;
• wpływ kierunków badań na dalszy rozwój infrastruktury B+R w regionie;
• potencjalny wpływ prowadzonych badań na rozwój nowych branż przemysłu w regionie;
• potencjalny wpływ prowadzonych badań na rozwój branż przemysłu występujących w regionie.
W grupie kryteriów odnoszących się do wykonalności określono:
• możliwości finansowania kierunków badań ze źródeł wewnętrznych i zewnętrznych;
• ambitność i unikalność kierunku badań na skalę Polski, która pozwoli na uzyskanie odpowiednio dużych pieniędzy na rozwój regionu;
• istniejące zasoby kadrowe niezbędne do prowadzenia badań w regionie;
• istniejący i przewidywany rozwój infrastruktury badawczej (w tym Białostockiego Parku Naukowo-Technologicznego, uczelni) na rozwój przyszłych badań;
• istniejący stopień zaawansowania prowadzonych badań naukowych.
Wyniki przeprowadzonej oceny kandydujących kierunków badań oparte na zestawie kryteriów odnoszących się do atrakcyjności oraz wykonalności, pozwoliły na zawężenie zestawu do 16 kierunków w grupie nauk podstawowych oraz 16 kierunków w grupie nauk stosowanych.
Realizowana w dalszej kolejności przez zespół projektowy priorytetyzacja kierunków badań została przeprowadzono z wykorzystaniem metody opartej na wskaźniku poziomu trudności badań. Za priorytetowe kierunki badań uznano te kierunki, w których poddawany ocenie poziom trudności badań gwarantuje relatywnie wysokie prawdopodobieństwo osiągnięcia zakładanych celów badawczych. Docelowo takie cechy charakteryzuje poziom 3, w którym poziom trudności badań naukowych oceniany jest jako wysoki, ale związany z prawdopodobieństwem sukcesu na poziomie 80%.
W wyniku przeprowadzonej eksperckiej oceny wyłoniono siedem priorytetowych podstawowych kierunków badań oraz pięć priorytetowych stosowanych kierunków badań:
a) nauki podstawowe:
• zastosowanie nanocząstek magnetycznych w separacji makromolekuł i drobnoustrojów,
• opracowanie metod wytworzenia nanostrukturalnych materiałów dla medycyny regeneracyjnej,
• badania nad opracowaniem skutecznych środków bakteriobójczych i grzybobójczych nie oddziałujących negatywnie na środowisko,
• opracowanie metod wytwarzania nanocząstek o zadanych właściwościach funkcjonalnych do aplikacji biomedycznych,
• nanotechnologie antybakteryjne,
• środki antyseptyczne, implanty z inteligentnych materiałów;
b) nauki stosowane:
• nanomodyfikacje implantów,
• resorbowalne implanty,
• nanomateriały i nanotechnologie dla regeneracji tkanek i kości,
• biomateriały dla inżynierii tkankowej (scaffolds),
• trwałe implanty.
W celu uzupełnienia poziomu wiedzy o kierunkach badań podstawowych i stosowanych, dalszy proces badawczy skonsultowano z ekspertami z danej dziedziny, których poproszono o przedstawienie aktualnego stanu wiedzy w zakresie danego kierunku badawczego i perspektyw jego rozwoju.
Eksperci, wśród istotnych korzyści wynikających z wdrożenia wyników badań przeprowadzonych w ramach wyżej wymienionych priorytetowych kierunków, wymienili wzrost znaczenia jednostki naukowej oraz zacieśnienie współpracy pomiędzy sferą nauki i biznesu. Jako bariery rozwoju priorytetowych kierunków badań wskazano brak odpowiedniego wyposażenia laboratorium brak lub też małą liczbę specjalistów czy też niewystarczające kwalifikacje personelu oraz konieczność poniesienia wysokich nakładów finansowych na prowadzenie badań.
Istotnym etapem badania była również ekspercka ocena szans na rozwój danego priorytetowego kierunku badań w województwie podlaskim w perspektywie roku 2020, w kontekście stanu czynników wybranych podczas dotychczasowych prac projektowych jako osie scenariuszy. Wyniki przeprowadzonego badania wskazują, że w województwie podlaskim w perspektywie 2020 roku, w warunkach zaistnienia efektywnych regionalnych sieci współpracy podmiotów biznes, nauka, administracja oraz wysokiego potencjału badawczo-rozwojowego dla nanotechnologii bardzo wysokie szanse rozwoju mają kierunki badań związane z środkami antyseptycznymi, implantami z inteligentnych materiałów oraz nanomodyfikacjami implantów. Niezbędne do rozwoju tych kierunków jest prowadzenie prac między innymi związanych z wdrożeniem implantów w medycynie oraz zidentyfikowaniem zależności pomiędzy mikrostrukturą a właściwościami implantów. Rozwój wyżej wymiennych kierunków w perspektywie 2020 roku jest warunkowany także współpracą z wiodącymi laboratoriami posiadającymi aparaturę stosowaną do nanotechnologii (lab on chip, "microroboty") oraz posiadaniem urządzeń do charakterystyki struktury i topografii warstw.
Zdaniem ekspertów przy założeniu efektywnych regionalnych sieci współpracy podmiotów biznes, nauka, administracja oraz niskiego potencjału badawczo-rozwojowego dla nanotechnologii wysokie szanse rozwoju w województwie podlaskim w perspektywie 2020 roku mają jedynie dwa priorytetowe kierunki badań związanych z nanomodyfikacjami implantów oraz resorbowalnymi implantami.
W województwie podlaskim, w perspektywie 2020 roku, przy założeniu nieefektywnych regionalnych sieci współpracy podmiotów biznes, nauka, administracja oraz wysokiego potencjału badawczo-rozwojowego dla nanotechnologii, wysokie szanse rozwoju ma tylko jeden kierunek badań – związany z środkami antyseptycznymi, implantami z inteligentnych materiałów.
Rozwój wyżej wymienionych kierunków badań warunkują takie kwalifikacje jak: (i) wiedza w zakresie fizyki, biochemii i biologii molekularnej; (ii) wiedza w zakresie modyfikacji procesu technologicznego w kontekście poprawy właściwości; (iii)umiejętność charakteryzowania struktury materiałów implantów i interpretacji wyników badań;(iv) umiejętności marketingowe; (v) znajomość rynku i regulacji prawnych.
Uzyskane wyniki prac panelu badawczego POB2 Badania naukowe w zakresie nanotechnologii na rzecz rozwoju Podlasia, zostały wykorzystane na potrzeby dalszych prac projektu „Foresight technologiczny<<NT FOR Podlaskie 2020>> Regionalna strategia rozwoju nanotechnologii”, w szczególności do budowy strategii rozwoju nanotechnologii na terenie województwa podlaskiego.

 

Related papers
  1. Nanotechnologie w gospodarce województwa podlaskiego
  2. Nanotechnology development strategy for Podlasie region
  3. Kluczowe nanotechnologie w Projekcie "Foresight technologiczny <<NT FOR Podlaskie 2020>> Regionalna Strategia rozwoju nanotechnologii"
  4. Nanomedycyna szansą województwa podlaskiego - wyniki analizy SWOT
  5. NT FOR Podlaskie 2020  Regionalna strategia rozwoju nanotechnologii

Presentation: Poster at Nano and Advanced Materials Workshop and Fair, by Elżbieta Krawczyk-Dembicka
See On-line Journal of Nano and Advanced Materials Workshop and Fair

Submitted: 2013-07-21 16:46
Revised:   2013-07-22 00:26