Strategickou důležitost ochrany intelektuálního vlastnictví nelze podceňovat. Zřejmě nejdražším příkladem v americké historii výzkumu a vývoje je případ společností Eastman Kodak versus Polaroid, který začal v 70. letech a byl dořešen až v 90. letech 20. století. Sedm patentů podaných firmou Kodak vedlo k úplné likvidaci obchodu s fotografickou technikou firmy Polaroid a k celkovým ztrátám ve výši asi 3 miliard dolarů za porušování práv, soudní náklady a ztráty ve výzkumu a výrobě.

V letech 1990 až 1997 Kalifornská univerzita zahájila patentový spor proti firmě Genetech kvůli výrobě a prodeji růstového hormonu Protropinu. V listopadu 1999 náklady na soudní řízení dosáhly 200 miliónů dolar, aniž firma Genetech uznala porušení vlastnických práv.

Po patentových sporech s firmami DEC, IBM, Stac Electronic a Apple v celkové výši asi půl miliardy dolarů firma Microsoft Corporation je vlastníkem více než tisíce patentů, tedy 250 krát více, než měla počátkem 90. let 20. století. Firma Perkin-Elmer v roce 1976 vlastnila 160 patentů a dnes vlastní více než 7000 patentů.

Při prosazování práv k intelektuálnímu vlastnictví se používá jak ofensivní, tak defensivní strategie. Ve srovnání s náklady na vybudování účinného portfolia intelektuálního vlastnictví jsou náklady na řešení patentových sporů ohromné. Proto stále více nabývá na důležitosti účinná ochrana intelektuálního vlastnictví.

Jako prudce se rozvíjející mladá věda nanotechnologie nabízí výrobu materiálů strojů v nanoskopických rozměrech. Tato věda vzájemně spojuje chemii, fyziku, molekulární biologii, počítačové vědy a strojírenství. Nanotechnologii lze považovat jak za výrobu tak za vědecký počítačový výzkum, protože řada výrobků dosud existuje jen v podobě matematických modelů a simulací.

Odborníci jsou přesvědčeni, že dopad nanotechnologie na náš každodenní život bude v příštích desetiletích nedozírný. Očekává se vývoj nových čistých zdrojů energie, levná a ekologicky čistá výroba pevných a bezvadných materiálů, úplná obnova a vyčištění životního prostředí, bezpečná a dostupná kosmická doprava na jiné planety a kolonizace těchto planet, zásadní pokrok v medicíně, který povede k dokonalému zdraví a dlouhověkosti a mnoho dalšího, co si dnes ani nedokážeme představit. V důsledku tohoto vývoje se také očekává poměrně rychlé zastarávání a překonání téměř všech současných průmyslových a ekonomických procesů již během první poloviny 21. století, které nutně povede k zásadním změnám způsobů života, financí, práva a politiky.

Autoři článku [1] se krátce zabývají přehledem současných způsobů ochrany intelektuálního vlastnictví, které lze využít v různých oblastech nanotechnologie. Nezabývají se však přenosem technologií, jako je licencování nebo obchodní dohody.

Za základní typy ochrany intelektuálního vlastnictví se považují patenty, autorská práva, obchodní tajemství, obchodní známky a ochranné prvky.

Patenty zajišťují ochranu funkčních konceptů, postupů, metod, přístrojů nebo procesů, které jsou nové, užitečné a neobvyklé. Dohoda o obchodních aspektech ochrany práv intelektuálního vlastnictví (TRIPS Agreement, the Agreement in Trade-Related Aspects of Intellectual Property Rights) z roku 1994 definuje předmět patentu jako určitý vynález, který představuje určitý inovační krok a má potenciální průmyslové využití.

Naproti tomu objevy, diagnostické nebo terapeutické metody nebo objevy neslučitelné s veřejným zájmem nebo obecnými principy morálky nelze patentovat. Rozdíl mezi "objevy" a "vynálezy" se však v nanotechnologii poněkud stírá. Účelem patentu je dosáhnout pokroku veřejným prozrazením a podrobným popisem objevu při zachování všech zákonných práv objevitele. Těmito zákonnými právy jsou kromě jiných právo zamezit jiným fyzickým nebo právnickým osobám vyrábět, používat, prodávat nebo importovat a nabízet k prodeji takto chráněný objev. Objevitel má právo na zisk ze svého objevu. Tato práva jsou ve Spojených státech amerických poskytována na dobu 17 až 20 let v závislosti na datumu podání patentu.

Patenty se získávají finančně nákladnými a časově dlouhými procesy. V zemích Evropy, v Japonsku a v zemích Tichého oceánu se používá princip "nejprve zaregistrovat", zatímco ve Spojených státech má objevitel právo ihned svůj objev využívat. Do jednoho roku od podání patentu však objevitel musí nabídnout na trhu první výrobek, jinak patent pozbývá platnosti.

Autorská práva chrání původní vyjádření určité myšlenky. Autorská práva ochraňují pouze původní umělecké nebo vědecké myšlenky, které jsou vyjádřeny na nějakém hmatatelném médiu, jako je papír, plátno, film, zvukový záznam nebo digitální soubor.

Autorská práva jsou levnější a snadněji získatelná než patenty a platí po dobu autorova života plus 50 let. Delší období platnosti (75 až 100 let) se používá při ochraně myšlenky, která byla pronajata k průmyslovému využití, jako je tomu v případě nanotechnologického průmyslu.

Obchodní tajemství chrání technické nebo obchodní informace, které zaručují určitou konkurenční výhodu na trhu. Nemusí jít nutně o zcela novou nebo jedinečnou myšlenku, avšak tato myšlenka musí mít potenciální tržní hodnotu. Na ochranu obchodního tajemství se provádějí rozumná opatření proti úniku informací. Právní ochrana obchodního tajemství pozbývá platnosti, pokud je taková informace veřejně rozšířena. Neexistuje žádná formální právní procedura pro registraci obchodního tajemství, aby byla zajištěna jeho ochrana.

V technologii výroby mikročipů, kdy schéma mikročipu obsahuje nějaké původní obvodové zapojení, se toto schéma musí chránit. Proti neoprávněnému kopírování se používají ochranné prvky. Ve Spojených státech amerických se používá relativně rychlá a levná registrace, která takové schéma chrání po dobu dvou let od uvedení na trh.

Obchodní známky jsou určité zvláštní symboly, které se používají na ochranu společnosti, výrobku, služby nebo jména. Obchodní známka nesmí mít popisný nebo obecný charakter. Právní ochrana není poskytována konkrétní technologii, jako spíše dobrému jménu společnosti a kvalitě výrobků, které se prezentují danou obchodní známkou. Obchodní známka zaručuje výlučná práva uvnitř určitého regionu nebo státu, dokud je komerčně využívána. Platnost obchodní známky lze neomezeně prodlužovat. Ve srovnání s patenty se ve Spojených státech amerických obchodní známka poskytuje na dobu průměrně dvou let a cena její registrace je asi 5000 dolarů.

Ve Spojených státech amerických jsou práva intelektuálního vlastnictví chráněna na federální i státní úrovni. Bez ochrany intelektuální vlastnictví náleží veřejnosti a může být kýmkoliv využito bez jakékoliv licence. Proto by každá společnost měla mít rozumnou strategii pro budování portfolia svého intelektuálního vlastnictví s cílem chránit různé aspekty svých technologií a obchodních zájmů.

Práva intelektuálního vlastnictví ochraňují komerční zájmy společnosti v různých fázích vývoje, návrhu, konstrukce a výroby. Ve fázi vývoje a návrhu by měla být okamžitě zajištěna autorská práva a obchodní tajemství. Nové přístroje a metody by měly být patentovány, avšak tento proces může trvat až tři roky a vyžaduje určité finanční prostředky. Jakmile je určitý produkt nebo služba vyvinuta, měly by být chráněny patentem a ochrannou známkou.

Dobře vybudované portfolio intelektuálního vlastnictví je obvykle předmětem zájmu investorů. Licenční dohody jsou zase předmětem zájmu výrobců a zákazníků. Zatímco strategického využití práv intelektuálního vlastnictví lze dosáhnout pomocí licenčních smluv, účinné udržování intelektuálního vlastnictví musí být zajištěno právními cestami. Autorská práva a obchodní tajemství lze zajistit poměrně snadno. Patenty, obchodní známky a ochranné prvky vyžadují, aby zájemce splnil všechny požadavky během stanovených právních lhůt. Obecně zájemce, který přijde první, má nejlepší šanci získat nejvíce patentů.

Nanotechnologie je v podstatě molekulární technologie, která se zabývá konstrukcí, modelováním, vyráběním a manipulací s materiály a stroji v atomovém měřítku. Prostorově ovládá hmotu na úrovni molekul a atomů, které je schopna zpracovat a uspořádat do požadovaných konstrukcí, jako jsou nanomotory. Od tradiční chemické výroby se nanotechnologie liší tím, že chemické reakce neprobíhají náhodným pohybem molekul v roztoku. Molekuly jsou umístěny na požadované místo určitou rychlostí a s určitou orientací tak, aby proběhly požadované chemické reakce. Nanotechnologie se také odlišuje od mikrolitografie křemíkových čipů, která opakovaně opracovává hrubý materiál v mikroskopickém až nanoskopickém měřítku, avšak trpí defekty původního substrátového materiálu. Naproti tomu nanotechnologie používá postupy "zdola nahoru" a vytváří bezchybné struktury z atomů a molekul.

Následující tabulka obsahuje přehled hlavních úspěchů nanotechnologie. V roce 2001 americká vláda investovala 422 miliónů dolarů a v roce 2002 již 519 miliónů dolarů do rozvoje nanotechnologie. Nanotechnologický výzkum se rozšířil na řadě univerzit ve světě a jsou již nabízeny vzdělávací programy na vysokoškolské a dokonce středoškolské úrovni. Očekává se, že v nejbližších letech největší investice budou proudit do biotechnologie, genomiky a nanotechnologie.
 

1959	Přednáška Richarda Feynmanna "Plenty of room at the bottom".
1974	První patent molekulárního elektronického zařízení.
1981	Vývoj rastrovacího tunelového mikroskopu (STM, Scanning tunneling microscope).
1985	Objev uhlíkových fullerenů (molekul C-60).
1986	Vývoj mikroskopu atomových sil (AFM, Atom Force Microscope).
1987	Pozorováno kvantování elektrické vodivosti. Vývoj prvního tranzistoru řízeného jediným elektronem.
1988	Vytvořen první "umělý" protein.
1991	Objev nanotrubiček.
1993	První nanotechnologická laboratoř ve Spojených státech amerických.
1997	Vyvinuto nanomechanické zařízení založené na molekule DNA.
1999	Vytvořen přepínač v molekulárním měřítku.
2000	Americká vláda zahájila Národní nanotechnologickou iniciativu (National Nanotechnology Initiative)
2001	Vytvořena logická hradla z nanotrubiček.

V současnosti lze v laboratoři vytvořit pouze jednoduché molekulární struktury. Modelování velkých struktur však lze provádět s využitím současných výpočetních metod a počítačových technologií. Proto se v nanotechnologii rozlišuje mezi výpočetními a konstrukčními postupy. Konstrukční postupy lze zhruba rozdělit na výrobu materiálů a nástrojů. Velká část popularity nanotechnologie spočívá v jejím využití v jiných oblastech vědy a techniky. Nanotechnologie již proniká do elektroniky, do technologií různých senzorů, do kosmonautiky, do oblasti řešení čistoty životního prostředí, do oblasti zpracování odpadů a do lékařství.

Jedním z problémů vytváření nanoskopických molekulárních struktur je přesné umístění a orientace molekul v prostoru. K tomu se používají mikroskopická ramena robotů nebo podobných zařízení, která jsou schopna přesně umístit jednotlivé molekuly, aby vznikly potřebné chemické vazby. Například se využívá rastrovací tunelový mikroskop (STM), který je schopen při nízkých teplotách přemisťovat atomy a molekuly pomocí hrotu své sondy. Nové metody, které překonají obtíže při manipulacích s nepatrnými molekulami pomocí mnohonásobně větších nástrojů a vyřeší problémy adheze molekul, budou představovat zásadní kroky směrem k výrobě nanostruktur. Proto budou klíčovým intelektuálním vlastnictvím, které bude mít značnou ekonomickou hodnotu.

Jiným přístupem pro konstrukci nanoskopických struktur je využití jejich samovolného skládání, které využívá schopnosti molekul se shlukovat do požadovaných struktur. Přestože samovolné skládání (samoorganizace) se vyskytuje všude kolem nás a vytváří struktury od krystalů až po živé buňky, těmto procesům dosud dostatečně nerozumíme.

Ekonomická výroba nanostruktur kromě technologické schůdnosti dále vyžaduje, aby náklady na výrobu příliš nepřevyšovaly cenu použitého materiálu a energie. Proto intelektuálním vlastnictvím jsou také nové výrobní metody, které snižují náklady. Jednou z levných metod výroby molekulárních struktur jsou sebe replikující systémy, které používají "exponenciální skládání" jako konkrétní teoretický princip, podle něhož nanoskopičtí roboti opakovaně vyrábějí své repliky. Jiným principem je "konvergentní skládání", při němž se větší objekty dané velikosti rekursivně skládají z menších částí.

Zatímco současné technologie umožňují vyrábět pouze značně jednoduché nanostruktury, současná výpočetní technika umožňuje modelovat a simulovat i poměrně složité molekulární struktury. Pomocí softwaru pro chemické výpočty a skládání molekul lze poměrně rychle modelovat a vyhodnocovat vlastnosti molekulárních materiálů, nástrojů a strojů. Takto lze vyloučit všechny nevhodné a chybné návrhy, aniž dochází k finančním ztrátám. Nanostruktury leží na hranici klasické fyziky a kvantové mechaniky. Proto se dostupné softwarové balíky liší tím, jak podrobné jsou výsledné modely a jak rozsáhlé struktury lze modelovat na dostupné výpočetní technice. Například softwarové balíky molekulární mechaniky obvykle považují jednotlivé atomy za hmotné body a jsou schopny modelovat struktury o velikosti několika tisíc atomů. Přesnější softwarové balíky, které uvažují kvantovou mechaniku, mohou modelovat mnohem menší struktury, avšak popis vlastností a chování je podrobnější a úplnější. Některé metody, které využívají jak klasickou tak kvantovou mechaniku, umožňují modelovat molekulární struktury na rozhraní obou popisů. Různé metody, včetně algoritmů pro modelování pole mezimolekulárních sil s rozumnou úrovní složitosti, databáze obsahující podstatné fyzikální a chemické informace molekulárních komponent, metody komprese dat, grafické softwarové nástroje, softwarové nástroje pro virtuální realitu, hardwarové uživatelské rozhraní a další speciální softwarové a hardwarové prostředky jsou důležitým intelektuálním vlastnictvím, které je třeba chránit patenty, autorskými právy, obchodními známkami, ochrannými prvky a pomocí obchodního tajemství.

Protože konvenční polovodičové mikroelektronické součástky se řídí Mooreovým zákonem, který stanovuje fyzikální omezení, vývoj směřuje k hybridním obvodům obsahujícím konvenční a molekulární komponenty. Pomocí struktur v pevné fázi se podařilo vyrobit nanoelektronické součástky, které využívají některé kvantové jevy. Takovými součástkami jsou kvantové tečky, "schránky" nanoskopických rozměrů obsahují určitý počet elektronů, které dohromady vytvářejí mřížky a celulární automaty zvláštních vlastností. Dalšími součástkami jsou tranzistory, v nichž řízené tunelování elektronů zesiluje výstupní proud. Objev schopnosti pružných uhlíkových nanotrubiček chovat se jako tranzistory a diody nabízí nové směry vývoje mikroelektroniky. Zdokonalení těchto nových součástek a obvodů, jako je schéma časování pro celulární automaty z kvantových teček nebo technologie výroby hybridních obvodů složených z polovodičů a molekulárních obvodů, je důležitým intelektuálním vlastnictvím. Zatímco určité patentované molekuly a zařízení lze poměrně snadno napodobit, mnohem obtížněji lze obejít patenty určitých struktur a postupů.

Paměťové čipy založené na nanotechnologii díky své jednodušší a snadněji opakovatelné struktuře ve srovnání se složitými součástkami, jako jsou mikroprocesory, se zřejmě stanou prvními součástkami, které se brzy objeví na trhu. Dále se očekává výroba plochých zobrazovacích jednotek, které budou využívat uhlíkové nanotrubičky.

V budoucnosti se očekává, že elektronické součástky nebo celé analogové a digitální systémy budou vyrobeny z molekulárních komponent. Takové elektronické součástky budou menší, budou mít vyšší hustotu komponent (tranzistorů) a nižší spotřebu energie. Očekává se jejich levnější a přesnější výroba, vyšší provozní teploty a další výhody, které rozšíří oblasti jejich využití. Proto nové metody účinné hromadné výroby molekulární elektroniky jsou důležitým intelektuálním vlastnictvím.

Senzory představují další oblast, o níž jsou výzkumníci a investoři přesvědčeni, že v ní nanotechnologie nalezne brzy své uplatnění. Fyzikální vztahy mezi strukturními, chemickými a elektrickými vlastnostmi uhlíkových nanotrubiček vedly k vývoji různých senzorů, které se brzy objeví na trhu. Příkladem je senzor pro detekci oxidu uhličitého, který vyvinuli Keat G. Ong a Craig A. Grimes v roce 2001. Princip spočívá ve sledování resonanční frekvence vícestěnné uhlíkové nanotrubičky, která odpovídá permitivitě příměsi. Tato permitivita se mění lineárně s koncentrací oxidu uhličitého. Nanesení uhlíkových trubiček na zvláštní vazebná místa v molekulách DNA by mohlo usnadnit sekvencování genomu. Důležitým intelektuálním vlastnictvím budou nové metody levné hromadné výroby uhlíkových nanotrubiček nebo počítačové modely a simulace mechanického chování nanotrubiček.

Značná pevnost a nízká hmotnost fullerenů by mohla posunout hranice pro cestování do vesmíru a výrazně snížit náklady na vynesení kosmické sondy nebo lidské posádky na oběžnou dráhu. Ve vesmíru působí velmi nízké až velmi vysoké teploty, značné tlaky, vysoké vakuum, silná radiace a podobně. Značný význam proto má vývoj materiálů odolných vůči velkým změnám teplot, miniaturních počítačů, molekulárních strojů a konstrukčních metod použitelných v kosmickém prostoru. Stejně významné jsou však počítačové modely simulující činnost takových strojů.

Jakmile nanotechnologie bude schopna konstruovat nanoskopické stroje, lze očekávat, že první aplikace se objeví v nanomedicíně. Jedním z návrhů jsou "respirocyty", miniaturní, diamantům podobné buňky pro přenos kyslíku v krevních cévách, které by fungovaly jako umělé mechanické červené krvinky (erythrocyty).

V boji proti syndromu získané ztráty imunity (AIDS, Acquired Immune Deficiency Syndrome) by se mohly uplatnit tři vlastnosti uhlíkových fullerenů: jejich velikost, jejich schopnost přenášet chemické sloučeniny na specifická místa v organismu a jejich jedinečný tvar, díky němuž se mohou navázat na buňky infikované virem HIV (Humane Immunodeficiency Virus). Nové návrhy lékařských nanostrojů, metody přepravy léčiv, komunikace, sledování takových nanostrojů, metody uvolňování léčiv do buněk (například použitím nanotrubičkových injektorů) a nanoinženýrská protetika (jako jsou umělé kosti) jsou důležitým intelektuálním vlastnictvím, které vyžaduje právní ochranu.

Samosložitelné monovrstvy, tedy látky, které samovolně vytvářejí vrstvy o tloušťce jedné molekuly na určitém povrchu, mohou posloužit pro likvidaci nebezpečných odpadů a čištění životního prostředí. Vrstva funkčních molekulárních skupin, které se vážou na těžké kovy a vytvářejí propustný povrch, umožňuje odstranit rtuť z anorganických a organických kapalin a plynů. Nové metody modelování, metody výroby a aplikace pro aktivní a pasivní nanotechnické materiály, nanostroje pro čištění vody, odstraňování toxických látek, detekce nečistot v prostředí, recyklace materiálů předtím, než z nich vznikne odpad, jsou některými příklady intelektuálního vlastnictví, které vyžaduje právní ochranu.

Pro malé společnosti a začínající firmy patenty představují jednu z možných ochran před odcizením velkými společnostmi. Jak společnosti rostou, jejich schopnosti zachovat obchodní tajemství klesá a patenty jsou opět hlavní metodou ochrany intelektuálního vlastnictví. Ve Spojených státech amerických je však třeba pamatovat na skutečnost, že patent je publikován 18 měsíců ode dne podání. V tomto období proto nemůže být přijat patent na stejný objev.

Nanotechnologie svojí interdisciplinární podstatou navíc představuje zvláštní případ. Americký úřad pro patenty USPTO má sedm středisek technologií, jako je středisko biotechnologie a organické chemie a středisko chemického a materiálového inženýrství. Každé středisko má různá oddělení, jako je oddělení metalurgie a oddělení chemie polymerů ve středisku chemického a materiálového inženýrství, avšak neexistuje žádné středisko nebo alespoň oddělení pro nanotechnologii. Chybějící odborníci a nízký počet pracovníků úřadu USPTO vedl jednak k odmítání patentů kvůli chybnému závěru, že nejde o nové objevy, a jednak k příliš širokým patentům, které jejich vlastníkům dávaly nadměrnou kontrolu nad určitou oblastí. K tomu došlo nedávno během záplavy patentů z informačních technologií, která zahltila možnosti USPTO a způsobila přijetí příliš širokých patentů, jako tomu bylo v případě patentu pro Amazon.com. Napadení příliš širokého patentu konkurencí je finančně náročným procesem. Na druhé straně nesprávně odmítnutý patent nutí společnost strávit mnoho dalšího času dokazováním, že patent je oprávněný.

Úřad USPTO proto požádal o pomoc komunitu zabývající se nanotechnologií a nedávno Foresight Institute a USPTO se pokusily nalézt vhodná řešení problémů. Jakmile do USPTO přijdou odborníci v nanotechnologii, pak úřad bude schopen přesně, kvalitně a rychle rozhodovat o jednotlivých patentech.

Odkazy a literatura:

[X1] Behfar Bastani, Dennis Fernandez: Intellectual Property Rights in Nanotechnology. Fernandes & Associates, LLP. 1047 El Camino Real, Suite 201, Menlo Park, CA 94025,