納米技術的場景

    Nano的明天-場景1

    “秘密軍事發展”

    請注意這些場景不是預測,也不代表負責任納米技術中心所期望的結果。CRN的目的是為分子製造政策和社會反應的討論提供一個跳板。雖然每個場景都可以單獨理解,但該過程的真正價值來自於多個場景的比較。在一種情況下看似強有力的戰略應對措施,在另一種情況下可能是危險的;使用這些場景來考慮如何處理分子製造的出現的組織、社區或政體應該爭取在多個場景中都可行的響應。最後,場景的編號與重要性或優先級無關——它隻是簡單地反映了它們完成的順序。
    當民主黨在2009年重新入主白宮時,大多數觀察人士預計,新總統如何處理伊拉克的內爆和正在進行的“反恐戰爭”將成為她任期內的頭條新聞。這些觀察人士是正確的——但原因並非他們所相信的那樣。恐怖主義和戰爭對新一屆政府來說肯定仍然是至關重要的國家問題,但它們都被美國及其對手的一個挑釁新工具的出現蓋過了風頭。
    從20世紀90年代中期開始,大學和商業製造商就可以使用原始的計算機控製的製造機器,通常被稱為“fabber”或“3D打印機”,但在新世紀的頭十年裏,這種技術的價格急劇下降,同時複雜性也有了同樣驚人的提高。到2009年,這些設備可以輕鬆地“打印”廉價的電子設備、低效的光電材料和大多數“愚蠢”的塑料產品。此外,事實證明,他們能夠自己製造大部分零件,其餘的可以從五金店或通過網上郵購方便而廉價地獲得。冰箱大小的3D打印機比幾年前最好的工業fabber功能更強大,隻需要一輛二手車的價格就能買到。
    這些係統以“中尺度”的小而非微觀的原料——樹脂、粉狀固體和其他形式的“法伯碳粉”運作。這項技術甚至還沒有接近精確的分子製造,但這是第一次,工業設計師和“自己動手”的硬件黑客可以把物質世界當作更多的軟件。到這十年結束時,大多數大學都開設了fabber設計課程,“開源對象”運動迅速獲得了動力(伴隨著對“產品設計盜版”的擔憂)。《時代》雜誌將價值1500美元的惠普ThingJet放在2010年7月2日的封麵上,問道:“這是製造的十年嗎?”
    同年,即使美國軍隊完成了從伊拉克的撤軍並重新部署到阿富汗,世界各地的消費者還是成車成車地購買台式3D打印機。然而,大多數買家並不十分清楚他們會用這些設備做什麼;到2011年初,eBay的“3D打印機”部分是該網站上最大的類別之一。然而,有一群消費者清楚地知道他們想用fabber做什麼。

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    2011年初,坎大哈城外的一個美軍前沿作戰基地被數百架小型自動駕駛飛機(無人機)包圍,每架飛機都攜帶一枚小型炸藥。大多數都沒有爆炸,但傷亡人數足以成為世界各地的頭條新聞。軍事分析人士很快意識到,這些微型無人機是捏造出來的,使用了一種流行的無線電控製玩具的黑客版本作為基礎設計。在接下來的幾個月裏,微型無人機的攻擊繼續讓美國和盟軍感到不安,但塔利班和基地組織在阿富汗的部隊進行的這種短暫的晶片武器試驗很快就被中斷了,因為盟軍地麵部隊成功地改進了他們的主動防禦能力,使用了新一代車輛和機器人安裝的防空係統。然而,很少有人意識到,即使它不再對軍隊構成威脅,打印無人機(被部隊稱為“易烘焙導彈”)的概念仍然有它的用途。
    隨著中尺度3D打印機在美國和歐洲的普及,製造技術不斷進步,大學和企業正在進行的dna控製分子組裝納米級設備和結構的研究終於開始看到更多的象征性改進。2011年底,東京的一個研究團隊宣布了一項關於偽rna控製的非有機納米級結構複製的突破;大約在同一時間,一家德國實驗室報告了用於藥物研發的dna控製係統的初步設計。“製造的十年”開始呈現出明顯的生物學外觀。
    盡管對微型無人機襲擊做出了成功的反應,但美國及其盟友在阿富汗的整體軍事形勢在2011年嚴重惡化,到了第二年,迫於公眾和聯合國對阿富汗泥潭的支持(許多人稱這是伊拉克的重演)的壓力,美國總統宣布匆忙撤軍。伊斯蘭網站大肆宣揚聖戰者在半個世紀內第二次戰勝全球超級大國。總統電視台宣布她將不再尋求連任,使原本喧鬧的總統競選陷入混亂。新總統以不到一個百分點的優勢獲勝,並誓言以“聯盟”領導人的身份執政,從兩大黨派的人士中挑選內閣職位。
    2014年初,在毫無征兆的情況下,一場高度協調的生化襲擊在紐約、華盛頓特區、休斯頓和洛杉磯同時進行,使用數百架微型微型無人機作為載體。這種高毒性流感病原體的爆發迅速傳播,但由於自上世紀90年代中期以來宣布戒嚴令和執行行政命令而實施的嚴格隔離措施,疫情得到了控製。病原體的迅速識別和治療方法的迅速開發將死亡人數限製在幾千人,但數百萬人試圖離開受影響地區的恐慌導致各種係統的廣泛中斷。幾個伊斯蘭組織聲稱對此負責,政府分析人士很快斷定,所用無人機的設計早在阿富汗戰爭結束後就有了。
    國會匆忙通過了《製造與生物恐怖法》(FAB),這是一項廣泛的立法,規範先進的桌麵製造設備、生物醫學實驗室和處理生物有機體工程的過程。該法律的定義如此寬泛和模糊,以至於許多研究人員擔心,最近開發的商業化dna控製製造技術的進展可能被歸類為非法。然而,關於專利的爭論被關於公共安全的爭論所淹沒。
    總統邀請一個技術和軍事專家小組,研究在製造能力方麵近期可能出現的情況,以免美國措手不及。在收到報告後,總統命令啟動項目(電子郵件保護)這是一個秘密項目,旨在開發用於機密情報和軍事用途的分子製造能力。
    在2014年剩下的時間裏,FAB法案要求3D打印機製造商在他們的產品中包含監督固件,並強製更新現有單元的監督代碼;雖然沒有打補丁的3D打印機仍然存在,但它們很快就會落後於最新產品的性能。同樣,FAB法案對全國各地的生物實驗室實行自上而下的控製,這是一場官僚主義的噩夢,讓美國生物科學停滯了數月。2015年5月,FAB法案首次獲得重大執行。美國聯邦調查局(FBI)在調查芯片製造商英特爾(Intel)的一宗投訴時,逮捕了科羅拉多州一家非營利性製造實驗室的經營者,指控他們使用dna控製的製造技術製造微芯片,犯有陰謀、恐怖主義和違反《FAB法》的罪名。這些指控詳細描述了與伊朗人的陰謀,他們希望學習用於武器開發項目的技術(特別是廉價生產導彈製導係統)。
    被告很快就被媒體定罪,但在法庭上,審判卻異常艱難。政府的理由並不充分:這些伊朗人實際上是政府特工,而不是希望將技術用於和平用途的普通平民,甚至他們根本沒有打算返回伊朗。類似非營利製造實驗室提交的“法庭之友”聲明稱,這些設施作為改善貧困社區的方式具有價值,這讓事情進一步複雜化。掩蓋法律細節的問題是,這種特殊的分子機器是否僅僅因為它可以在受控條件下製造一個複製品就有資格被稱為“生物有機體”,還是盡管它有明確的工業用途,卻被稱為“個人製造係統”。
    2016年,科羅拉多Fab Lab案件到達最高法院。法官們以6票讚成、3票反對的結果推翻了被告共謀和恐怖主義指控的定罪,但維持了他們違反《反恐怖主義法》的定罪。數十家與被告的模式類似的社區晶圓廠實驗室被關閉或被迫轉入地下。
    隨著美國完成從外國軍事糾葛中撤出,並將注意力集中在控製最後一批恐怖分子使用的工具上,正在崛起的超級大國中國沒有休息。中國利用其日益增長的經濟和軍事影響力,與阿富汗、伊朗和伊拉克等伊斯蘭共和國達成有利的石油供應協議,以換取武器和共同防禦條約。美國政府提出了象征性的反對意見,但事實證明,美國的注意力過於分散,無法應對中國日益增長的全球足跡。
    中國也在另一條戰線上忙著:自2012年以來,中國軍方一直在運行自己的秘密分子製造研究項目。
    2017年2月,由委內瑞拉、智利、玻利維亞和秘魯領導的新成立的玻利瓦爾聯盟召開了第一次會議,以啟動拉丁美洲的民主社會主義貿易集團。作為對與美國持續(如果是低水平的)敵意的回應,委內瑞拉開始與中國就類似於與中東伊斯蘭國家達成的石油換國防協議進行激烈談判。當中國在談判中秘密暗示自己的黑色納米製造項目即將取得成功時,委內瑞拉明確采取了極簡的知識產權(IP)政策,拒絕承認外國的專利和版權,以加速文化和技術發展。它在議會的其他成員中大力宣傳類似的政策。美國和歐洲的知識產權難民和盜版者建立了服務器農場,並對電信基礎設施進行了適度投資。
    同月,PROJECT(電子郵件保護)建立了第一個可行的分子製造設備。在接下來的一年裏,這個重新命名為聯邦納米製造防禦計劃的項目經曆了一係列的調試和穩定性試驗。FNDI的研究團隊堅持認為,在這段時間內,他們可以迭代幾代分子製造設備,但官僚管理很謹慎。最終,到2018年4月,FNDI開始在有限的外國戰區生產和部署“智能灰塵”傳感器監視係統,以及先進的航空航天和軌道監視和武器應用。這些新型軍事設備的整個生產過程,從最初的設計方案到最初的部署,隻需要大約六周的時間;FNDI的工作人員聲稱,他們可以輕鬆地將這一數字減少三分之二。
    總統對已經學會將“分子”和“製造”等同於“恐怖主義”的公眾保持警惕,決定納米製造能力的保密是最重要的,即使這意味著未充分利用其潛力。就像需要防止過度使用從二戰中破解德國Enigma密碼係統獲得的情報一樣,總統建立了一個“最小戰略優勢”的理論閾值,必須突破這個閾值,公眾才可以容忍該程序的存在。
    然而,這並不意味著這些新係統不會被使用。2019年,由國防部和國家安全局聯合開展的國內反恐行動“Oracle行動”將在總統的全力支持下展開。Oracle行動在美國各地部署了數百萬個納米製造的監視漏洞,其中許多偽裝成常規的射頻識別(RFID)標簽。通過使用低功耗的網狀網絡來避免檢測,Oracle設備將信息中繼回NSA的計算機係統。美國國家安全局特別渴望利用FNDI的分子製造設備來設計和建造超高速計算係統,希望通過一種強力方法來破解美國競爭對手普遍使用的量子密碼。
    與此同時,五角大樓啟動了一係列絕密的戰爭遊戲和模擬,研究納米製造裝置直接用於軍事的替代方案。從即時武器生產到看似激進的武器係統概念,每一代都在“進化”(新一代的時間隻有幾個小時)。他們的大多數設想都假設美國將首先部署納米技術衍生的武器,這是一個合理的結論,因為經濟競爭對手歐洲和日本仍陷於生物模型納米技術的死胡同,而且CIA沒有發現任何證據表明中國正在進行任何先進的納米技術研究。
    如此秘密地進行研究讓中國花費了大量時間,而且中國的分子製造項目要到2020年初才能看到成功。不過,事實證明,中國人不像美國人那樣擔心公開曝光。2020年8月,中國宣布了其黑MM計劃的結果,以閃電般的速度入侵並解除朝鮮的武裝(所謂的“六分鍾戰爭”)。金正日試圖對韓國進行報複性的核導彈攻擊,但由於數千架微型無人機向導彈基地降落,未能清除發射台;導彈被成群的微型無人機摧毀的監控錄像迅速登上了GoogleTube的下載榜首。世界對這項新技術的力量感到驚訝,但最終還是為這項行動鼓掌。在這一成功的鼓舞下,中國開始通過納米製造認真地改革社會的各個方麵。
    委內瑞拉(連同BU的其他國家)立即跟上了潮流,提出了一係列詳細的條約提案、聯合國宣言和多邊貿易協定,幾乎就好像它知道中國軍事分子製造演示將會發生一樣。看到美國和歐洲對中國分子納米係統的部署感到驚訝,其餘的南美國家,包括巴西,尋求加入BU;到年底,幾個中美洲國家主動表示希望成為附屬成員國。
    2021年1月,好奇的硬件黑客在德克薩斯州奧斯汀發現了納米級別的Oracle操作漏洞,他們試圖弄清楚為什麼麥片盒上的RFID標簽表現奇怪。很快,被竊聽的RFID標簽在各種消費品中被數以百萬計的人發現。美國試圖把責任推給中國,呼籲在聯合國進行製裁。歐洲黑客最終對漏洞的操作進行了逆向工程,並將他們的發現發布到網上。綜合美國《信息自由法》的要求,博主和記者的調查,以及民間對用於從聯邦機構收集情報的漏洞進行的一次高明的黑客攻擊,揭示了大多數漏洞將數據報告給國家安全局;隨後的國會調查顯示,美國在分子製造方麵的能力比任何人想象的都要強大得多。
    在飽受爭議和彈劾威脅的情況下,總統承認了黑計劃的存在,但麵對日益惡化的石油短缺和中國新的軍事活力,總統竭盡全力地捍衛政府的保密政策。
    就在這個時候,納米技術愛好者在過去20年許下的承諾又回到了白宮。分子製造可以以幾分錢的價格製造出超高效的太陽能織物——但當我們需要中東和委內瑞拉石油的替代品時,分子製造在哪裏呢?納米技術可以實現分布式設計和製造的可能性,隻有中尺度晶圓廠才有可能實現——但當美國越來越落後於其經濟對手時,納米技術在哪裏呢?正如中國巧妙地展示的那樣,分子製造可以為軍事力量提供數量級的提升——但當美國需要平衡新的納米超級大國時,分子製造又在哪裏呢?
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    由CRN方案工作組(見簡介
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