简介
想象一下这样一个世界:汽车可以一个分子一个分子地组装,垃圾可以分解成牛排,人类可以由细胞大小的机器人进行手术和治疗。听起来像科幻小说?现在的半导体芯片制造业正在蚕食纳米尺度和移动单个原子的能力IBM阿尔马登实验室在美国,我们的技术能力正在迅速接近制造能在原子水平上操纵事物的生产性机器和设备的水平。通过这种能力,我们将能够开发分子大小的计算机和机器人,这将使我们能够前所未有地控制物质,并能够按照我们认为合适的方式塑造物理世界。有些人可能认为这纯粹是幻想,但也有人推测,这是下一次技术革命的开端,是不可避免的。
实验室,例如斯坦福纳米制造中心,已经被研究纳米制造技术在光纤、生物技术、微机电系统(MEMS),以及与当今技术相关的各种其他研究领域。微机电系统,微型机械装置,如嵌入半导体芯片的传感器、阀门、齿轮、反射镜和执行器。它们特别有趣,因为它们离纳米技术所设想的分子机器只有一步之遥。MEMS已经被应用于汽车安全气囊系统中,作为加速计来检测碰撞,并将成为我们日常技术中越来越重要的一部分。
1986年,麻省理工学院的一位研究人员命名了埃里克·德雷克斯勒已经预见到分子机器的到来并出版了一本书,创造引擎在书中,他概述了他称之为纳米技术的这一新兴领域的可能性和后果。他受到诺贝尔奖得主理查德·费曼1959年演讲的启发,底部有很多空间关于缩小到原子尺度的小型化。从那时起,德雷克斯勒就这个主题写了许多其他的书,比如解放未来,并创立了远见研究所这是一个致力于负责任地发展纳米技术的非营利组织。它举办会议和比赛,以提高人们对纳米技术及其发展中涉及的伦理问题的认识。
今天,纳米技术的研究和开发已经相当广泛,尽管还不高调。众多的大学,如华盛顿大学而且西北大学。这些国家都建立了研究纳米技术的中心和研究所,美国政府还成立了一个名为纳米技术研究中心的组织国家纳米技术计划(NNI),监察和指导该领域的研究和发展。事实上,正如2001年4月所指出的那样Computerworld文章在美国,布什政府通过增加国家科学基金会(NSF)预算,将对纳米科学研究的资助增加了16%。美国国防部高级研究计划局(美国国防高级研究计划局)和NSF是目前纳米技术研究的两个最大的资金来源,对美国的科学研究方向有巨大的影响。有如此多的资源致力于纳米技术的发展,纳米技术肯定会在我们的有生之年产生影响,因此在纳米技术仍处于起步阶段时研究其伦理意义是很重要的。
什么是纳米技术?
纳米技术,也叫分子制造它是“研究在物质分子水平上设计和制造极小电子电路和机械装置的工程学分支。”[Whatis.com纳米技术的目标是能够在原子水平上操纵材料,以建立尽可能小的机电设备,考虑到物质的物理限制。我们知道如何构建的许多机械系统将被转移到分子水平,就像一些原子的类比。(请看右边的纳米齿轮动画)
正如德雷克斯勒以及其他许多人所设想的那样,这将导致nanocomputers不会比细菌大纳米,也被称为纳米(从《星际迷航:下一代》),它可以作为分子组装器和拆卸器来构建、修复或拆除任何物理或生物对象。
从本质上讲,开发纳米技术的目的是在分子水平上拥有类似于我们在宏观世界水平上拥有的工具。就像我们用来制造汽车的机器人和用来建造摩天大楼的建筑设备一样,纳米机器将使我们能够创造出大量的商品,并将我们的工程能力提高到物理世界的极限。
潜在的好处……
因此,不难想象,拆解者将垃圾拆解后在分子水平上回收,然后再交给组装者,让他们制造出原子上完美的发动机。把这个愿景延伸一点,你可以想象一个《星际迷航》式的复制器,它可以把物质重组成多汁牛排的形式,只要这些纳米机器有正确的蓝图和组织。
只要知道纳米技术的基本前提,就可以想象这项技术的巨大潜力。它的一些更突出的好处是:
- 制造业
- 精密制造
- 材料重用
- 小型化
- 医学
- 制药创造
- 疾病治疗
- Nanomachine-assisted手术
- 环境
- 毒素清理
- 回收
- 减少资源消耗
除了所有明显的制造效益,还有许多潜在的医疗和环境效益。有了纳米机器,我们可以更好地设计和合成药物;我们可以直接治疗病变细胞,比如癌症;我们可以更好地监测病人的生命体征;或者,我们可以使用纳米机器对难以操作的身体部位进行微观修复。在环境方面,我们可以使用纳米机器清理毒素或石油泄漏,回收所有垃圾,消除垃圾填埋场,从而减少我们的自然资源消耗。
潜在的危险……
这些好处的另一面是,汇编程序和反汇编程序可能被用来创建武器,本身被用作武器,或者让它们失控并造成严重破坏。纳米技术的其他侵入性较小但同样危险的用途将是电子监控。
- 武器
- 微型武器及炸药
- 军用拆装机
- 猖獗的纳米
- Gray Goo场景
- 自我复制的纳米机器
- 监测
- 监控
- 跟踪
武器显然是纳米技术的负面应用。简单地通过小型化枪支、爆炸物和导弹电子组件来扩展今天的武器能力就足够致命了。然而,利用纳米技术,军队也可以开发出可以在分子水平上攻击物理结构甚至生物有机体的拆解器。一个类似的危险是,如果通用的拆卸器在环境中松动,开始拆卸它们遇到的每个分子。这就是所谓的“灰粘场景”。此外,如果纳米机器被创造出来是自我复制的,而它们的限制机制存在问题,它们就会像病毒一样无休止地繁殖。即使不考虑纳米技术的极端灾难场景,我们也可以发现它的许多潜在有害用途。它可能被用来侵蚀我们的自由和隐私;人们可以使用分子大小的麦克风、摄像头和归航信标来监控和跟踪其他人。
伦理问题与分析
纳米技术固有如此可怕的潜在危险,我们必须认真研究其潜在后果。当然,纳米技术可能永远不会像它的传播者所设想的那样强大和多产,但就像任何潜在的、接近地平线的技术一样,在技术被社会不可逆转地采用之前,我们应该通过制定解决潜在伦理问题的方案。我们必须审查发展纳米技术的伦理,并制定有助于纳米技术发展的政策,以消除或至少将其对社会的破坏性影响降至最低。
道德决策工作表
最相关的事实 我们正在达到一个临界点,技术将使我们能够建造复杂的分子机器。利用该技术可以开发出分子组装器和分子拆卸器,具有很大的潜力。纳米技术发展的两个最大威胁是灾难性的事故和滥用。
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结论
由于纳米技术已经开始渗透到许多不同的研究领域,因此很难否认纳米技术的潜在好处并停止相关研究的发展。然而,纳米技术可以使用指导方针来开发,以确保该技术不会变得太潜在有害。与任何新技术一样,不可能阻止每一个资金充足的组织为了有害的目的而试图开发这项技术。然而,如果该领域的研究人员将一套伦理准则(例如:分子纳米技术指南)并遵循它们,那么我们应该能够安全地发展纳米技术,同时仍能获得其承诺的好处。
参考文献
埃里克·德雷克斯勒著创造引擎.
纽约:Anchor Books出版社,1986年。
埃里克·德雷克斯勒著解放未来.
纽约:奎尔出版社,1991年。
理查德·费曼。底部有很多空间.
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远见研究所。
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国家纳米技术计划。
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锡伯杜,帕特里克。“纳米技术和IT研究在布什预算中得到提振”。
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(定义)。
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