فرصت های شغلی در نانو تکنولوژی
همگرایی علوم و فناوری در ابعاد نانو فرصت‌هایی برای تعلیم و تربیت
معکوس‌کردن هرم یادگیری می‌تواند موجب تسریع توسعه نانوتکنولوژی در آمریکا شود.
علم و مهندسی نانو، توانایی کنترل مواد در بنیادی‌ترین سطوح، که شامل ساختارهای اتمی و مولکولی بنیادی تمام سیستم‌های زنده و ساخته‌های دست بشر هستند را فراهم کرده و درک بی‌نظیری از آن به‌دست دهد.
اصول و پدیده‌های مشابه در سرتاسر ابعاد نانو، نظمی را به‌وجود می‌آورد که منجر به پیوستگی دانش، آموزش و فناوری می‌شود. اهداف کلیدی نانوتکنولوژی، توسعه داروهای مولکولی، افزایش بهره‌وری کار، تعمیم محدودیت‌های قابل تحمل و توسعه و افزایش توانایی نیروی انسانی است.
یکی از موانع بزرگ توسعه نانوتکنولوژی آموزش می‌باشد. در طی10 تا 15 سال آینده، نتایج تحقیقات فناوری‌های جدید به‌دلیل نداشتن کارکنان آگاه بدون استفاده خواهند ماند. این مقاله در مورد نحوه آمادگی منابع انسانی برای توسعه نانوتکنولوژی بحث خواهد کرد.
ایالات متحده راهبرد چندرشته‌ای برای توسعه پایه‌های علمی و مهندسی را به کمک برنامه پیشگامی ملی نانوتکنولوژی ( NNI ) آغاز کرده است. بودجه فدرال برای سال مالی 2003، 770 میلیون دلار است و برای سال 2004 بودجه‌ای معادل 849 میلیون دلار درخواست شده است. سرمایه گذاری سالیانه NNI در زمینه تحقیقات بین رشته‌ای، با ملزومات آموزشی و اجتماعی در سال 2002 در حدود 30 میلیون دلار برآورد شده بود که در حدود 23 میلیون دلار آن شامل جوایز بنیاد ملی علوم ( NSF ) و بورسیه دانشجویان بوده است.
آنچنانکه سازمان‌های دولتی گزارش کرده‌اند، سرمایه‌گذاری جهانی روی تحقیق و توسعه نانوتکنولوژی در شش سال گذشته هفت برابر افزایش یافته است یعنی تقریباً از 430 میلیون دلار در سال 1997 به حدود 3 میلیارد دلار در سال 2003 رسیده است. حداقل در 35 کشور نیز فعالیت‌های ملی در این زمینه آغاز شده است.
نانوبیوتکنولوژی زمینه‌ا‌ی است که به بررسی و درک سیستم‌های زنده یا غیرزنده با استفاده از اصول و تکنیک‌های زیستی در مقیاس نانو می‌پردازد و منجر به تولید وسایل و سیستم‌های جدید می‌شود. انتظار می‌رود در دهه آینده نانوتکنولوژی، بیوتکنولوژی، فناوری اطلاعات و علوم شناختی با هم یکپارچه شوند. این فرآیندها باعث درک مکانیسم حیات مولکولی بافت‌ها در مقیاس نانو می‌شوند.
سرمایه‌گذاری در تحقیقات و آموزش نانوسیستم‌های زیستی در NNI حدود 15% بودجه مالی سال 2002 تخمین زده شده بود که حدود 8% برای مفاهیم بنیادی، 4% در زمینه پزشکی و نانوادوات زیستی و حدود 3% برای کمک به زیر ساخت‌ها بود.
در کل جهان منهای ایالات متحده، سرمایه‌گذاری‌های دولتی در زمینه تحقیق و آموزش نانوبیوتکنولوژی در حدود 6% برآورد شده است. در بخش خصوصی، شرکتهای بزرگ عمدتاً بر روی فراهم‌کردن مواد شیمیایی و الکترونیکی نانوتکنولوژی تمرکز کرده‌اند و سرمایه گذاری در صنایع دارویی و نانوسیستم‌های زیستی تقریبا 10% برآورد شده است. با این وجود شرکتهای کوچکتر و سرمایه‌گذاران خطر‌پذیر توجه بیشتری به این مسئله دارند (حدود 30-40%). از آنجا که نانوبیوتکنولوژی مهم‌ترین بخش سرمایه‌گذاری در نانوتکنولوژی محسوب می‌شود شرکتهای کوچک و سرمایه‌گذاران خطر‌پذیر پیشگامان آینده نانوتکنولوژی خواهند شد.
اگر چنین موردی وجود داشته باشد ضرورت تعلیم و تربیت آشکارتر می‌شود. ابتدا، دوره‌‌هایی برای فناوری‌های زیست‌پزشکی خاص، برای ساخت اسکلت یا پوست برای معالجه معلولان، کشف زودهنگام بیماری‌ها، توسعه دارورسانی هدفمند برای درمان بی‌خطر سرطان مورد نیاز خواهد بود. سپس شغل‌هایی برای ساخت نانومواد زیستی و فرآیندهای زیستی نانو بوجود خواهد آمد. همچنین درک بهتر از "طراحی موجود در طبیعت" راه را برای توسعه سیستم‌های پیچیده مانند حسگرهای تهدیدات شیمیایی و زیستی، تجزیه سریع خون و تفکیک مغناطیسی سلول‌هایی که با نانوذرات برچسب خورده‌اند، هموار می‌کند. چیزی که لازم است، آگاهی عمیق از حداقل یک زمینه نانوتکنولوژی، درکنار توانایی برقراری ارتباط و همکاری با سایر رشته‌های مرتبط با نانوتکنولوژی و افراد متخصص آن است. به نظر می‌رسد که نیروهای جوان‌تر آگاهی بیشتری نسبت به موضوعات نانوبیوتکنولوژیکی داشته باشند. این درحالی است که سازمان‌های بزرگتر تحت تسلط افرادی است که فقط اطلاعات محدودی از نانوتکنولوژی دارند
نیاز به دانشمندان و متخصصین نانوتکنولوژی
یک چالش مهم برای توسعه نانوتکنولوژی، آموزش و پرورش نسل جدیدی از نیروهای ماهر چندرشته‌ای برای رشد سریع این فناوری است.
به همان طریقی که در پنجاه سال گذشته مفاهیم میکروسکوپی راه خود را باز کرده است مفاهیم مقیاس نانو (درسطوح اتمی، سلولی و فوق مولکولی) باید در دهه آینده به سیستم آموزش وارد شوند.
آموزش و پرورش باید در همه سطوح تعریف شود، از مهد کودک تا تحصیلات تکمیلی، از دانشمندان تا شنوندگان غیر حرفه‌ای که ممکن است برای استفاده از فناوری و سرمایه‌گذاری روی آن تصمیم بگیرند. فرصت‌های بیشتری باید برای دانش‌آموزان مدارس ایجاد شود. برآورد شده است که تا سال 2015 حدود دو میلیون متخصص نانوتکنولوژی در سراسر جهان مورد نیاز باشند.
باتوجه به نسبت کاربرانی که از میکروسکوپ‌های AFM و STM استفاده می‌کنند، می‌توان پیش‌بینی کرد تا سال 2015 پراکندگی متخصصین نانوتکنولوژی به نحو زیر خواهد بود: 8/0 تا 9/0 میلیون نفر در آمریکا، 5/0 تا 6/0 میلیون نفر در ژاپن، 3/0 تا 4/0 میلیون نفر در اروپا، 1/0 تا 2/0 میلیون نفر در نواحی آسیا- اقیانوسیه به غیر از ژاپن و 1/0 میلیون نفر در نواحی دیگر.
با تعمیم نتایج بدست‌آمده در فناوری اطلاعات- که برای هر نیروی کار 5/2 شغل دیگر در زمینه‌های مربوط ایجاد شده است- پیش‌بینی می‌شود نانوتکنولوژی به طور کلی قادر به ایجاد 5 میلیون شغل اضافی مرتبط در بازار جهانی باشد. برای مثال NSF ، در حدود 7000 دانش آموز و معلم را در سال مالی 2003 آموزش داده است. به‌دلیل این که نمودار رشد غیرخطی است، چنین تخمینی ممکن است در آینده تغییر کند.
یک راه برای اطمینان از جذب دانش‌آموزان جدید به این رشته، افزایش همکاری بین سیستم آموزشی و عموم مردم می‌باشد. چندین دانشگاه در آمریکا افزایش تعداد دانشجویان واجد شرایط را برای حرکت به سوی علم فیزیک و مهندسی در طی دو سال گذشته گزارش داده‌اند.
توسعه فعالیت‌های دانشگاهی همچنین باید باعث افزایش نوآوری‌های نانوتکنولوژی در حیطه صنعت و روابط بین‌المللی شود. برآورد‌ها نشان می‌دهد که مواد پیشرفته 30% کل کاربران، نیمه‌رساناها و الکترونیک در حدود 25% و نانوبیوتکنولوژی (شامل داروها، زیست‌شناسی و پزشکی) در حدود 20% را در برمی‌گیرد و 25% باقیمانده بین ابزارها، اپتیک، الکتروشیمی، هوانوردی و انرژی تقسیم می‌شود. موسسه‌های ثبت اختراع در سالهای 2002-2003 رشد30 درصدی در کاربران نانوبیوتکنولوژی را نشان می‌دهند. از 6400 اختراع نانوتکنولوژی که در سال 2002 در دفتر ثبت اختراعات آمریکا به ثبت رسیده‌اند، تعداد زیادی (کمتر از 200 اختراع) شامل زیست‌شناسی مولکولی و میکروبیولوژی است و حدود 800 اختراع به دارو، اثرگذاری زیستی و ترکیبات درمان‌کننده بدن مرتبط است. این زمینه‌ها به طور کلی در حدود 31% از کل اختراعات را در سال مربوطه شامل می‌شود.