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旨在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多個場景的比較。在一種情況下看似強有力的戰略反應,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亂和正在進行的“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——但原因並非他們所認為的那樣。恐怖主義和戰爭無疑仍將是新政府的重要國家問題,但對於美國及其對手來說,一個具有挑釁性的新工具的出現,使這些問題黯然失色。
    原始的計算機控製的製造機器,通常被稱為“fabber”或“3D打印機”,自20世紀90年代中期以來,大學和商業製造商已經可以使用,但在新世紀的第一個十年裏,這種技術的價格急劇下降,同時複雜性也急劇上升。到2009年,這些設備可以很容易地“打印”廉價的電子設備、低效率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,其餘的零件可以從五金店或網上郵購中輕鬆廉價地獲得。冰箱大小的3D打印機比幾年前最好的工業打印機更強大,隻需一輛二手車的價格就能買到。
    這些係統以小而非微觀的原材料——樹脂、粉狀固體和其他形式的“纖維色粉”為“中尺度”運作。這項技術甚至還遠不及精確的分子製造,但這是第一次,工業設計師和“自己動手”的硬件黑客可以像對待更多的軟件一樣對待物質世界。到20世紀90年代末,大多數大學都開設了fabber設計課程,“開源對象”運動迅速升溫(伴隨著對“產品設計盜版”的擔憂)。《時代》雜誌在2010年7月2日的封麵上刊登了價值1500美元的惠普ThingJet,並問道:“這是製造的十年嗎?”
    同年,就在美軍完成從伊拉克撤軍並重新部署到阿富汗之際,世界各地的消費者仍在大量購買台式3D打印機。然而,大多數買家並不清楚他們會用這些設備做什麼;到2011年初,eBay的“3D打印機”部分已經成為網站上最大的類別之一。然而,有一群消費者非常清楚他們想用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飛機(無人駕駛飛行器或無人機)淹沒,每架飛機都攜帶一枚小型炸藥。大多數炸彈都沒有爆炸,但傷亡人數之多足以成為世界各地的頭條新聞。軍事分析人士很快意識到,這些微型無人機是用一種流行的無線電控製玩具的黑客版本作為基礎設計製造的。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進行的這種短暫的fab-weapon實驗很快就被終止了,因為盟軍地麵部隊成功地利用新一代車載和機器人防空係統改進了他們的主動防禦能力。然而,很少有人意識到,即使它不再對軍隊構成威脅,打印出來的無人機(被軍隊稱為“Easy-Bake導彈”)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改進。2011年底,東京的一個研究小組宣布了一項關於偽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。
    盡管成功應對了小型無人機襲擊,但2011年美國及其盟國在阿富汗的總體軍事形勢嚴重惡化,到第二年,在公眾的失敗和聯合國對阿富汗泥潭的支持之間(許多人稱這是伊拉克的重演),美國總統宣布倉促撤軍。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。總統宣布她將不再尋求連任,這使得本已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“聯合政府”領導人的身份執政,並從兩個主要政黨中挑選人選擔任內閣職位。
    2014年初,在毫無征兆的情況下,一場高度協調的生化攻擊在紐約、華盛頓、休斯頓和洛杉磯同時進行,使用了數百架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,但自20世紀90年代中期以來,通過宣布戒嚴令和實施行政命令實施的激進隔離措施得到了遏製。病原體的快速識別和治療方法的快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,政府分析人士很快確定,在阿富汗戰爭結束後,使用的無人機設計已經可用。
    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。該法律的定義是如此廣泛和模糊,以至於許多研究人員擔心,最近開發的商業dna控製製造技術的進步可能被歸類為非法。然而,關於專利的爭論被關於公共安全的爭論淹沒了。
    總統邀請了一個由技術和軍事專家組成的小組,看看在製造能力方麵,近期可能會發生什麼,這樣美國就不會措手不及。收到報告後,總統命令啟動PROJECT(電子郵件保護)這是一個為機密情報和軍事用途開發分子製造能力的秘密項目。
    在2014年餘下的時間裏,FAB法案要求3D打印機製造商在其產品中包含監管固件,並強製監管代碼更新到現有單元;雖然未打補丁的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進行了自上而下的控製,這是一個官僚主義的噩夢,讓美國生物科學停滯了幾個月。2015年5月,FAB法案首次出現重大執法應用。美國聯邦調查局(FBI)在調查芯片製造商英特爾(Intel)的投訴時,逮捕了科羅拉多州一家非營利性製造實驗室的操作員,指控他們使用dna控製的製造技術製造微芯片,罪名包括陰謀、恐怖主義和違反FAB法。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發展計劃的技術(特別是廉價生產導彈製導係統)。
    媒體很快就宣判被告有罪,但在法庭上,審判卻出奇地困難。政府沒有充分說明這些伊朗人實際上是政府特工,而不是想把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。類似的非營利製造實驗室提交的“法庭之友”聲明,認為這些設施作為改善貧困社區的方式的價值,使問題進一步複雜化。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複製品而有資格成為“生物有機體”,或者盡管它具有明確的工業用途,但它仍然是“個人製造係統”。
    2016年,科羅拉多Fab Lab案到達最高法院。最高法院以6票讚成、3票反對的結果推翻了對被告共謀和恐怖主義指控的定罪,但維持了對他們違反《反恐怖主義法》的定罪。數十家與被告模式相似的社區fab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纏中撤出,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,並沒有休息。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。美國政府隻是象征性地提出了反對,但事實證明,它太過分心,無法對抗中國日益擴大的全球影響力。
    中國還在另一條戰線上忙碌著:自2012年以來,中國軍方一直在開展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。為了應對與美國的持續敵意(雖然程度較低),委內瑞拉開始高調地與中國談判,希望達成類似於與中東伊斯蘭國家達成的石油換國防協議。當中國在談判期間秘密暗示其黑色納米製造計劃即將成功時,委內瑞拉明確采取了極簡主義的知識產權政策,拒絕承認外國專利和版權,以加速文化和技術發展。它在其他BU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)生產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”的項目將經曆一係列調試和穩定性試驗。FNDI研究團隊堅持認為,他們可以在這段時間內迭代幾代分子製造設備,但官僚管理很謹慎。最後,到2018年4月,FNDI開始在有限的國外戰區生產和部署“智能塵埃”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。
    總統對公眾已經學會將“分子”和“製造”與“恐怖主義”等同起來持謹慎態度,認為納米製造能力的保密是至關重要的,即使這意味著沒有充分利用其潛力。就像防止過度使用二戰中破解德國Enigma密碼係統獲得的情報一樣,總統建立了一個“最低戰略優勢”的理論閾值,在公眾知道該程序的存在之前,必須突破這個閾值。
    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“甲骨文行動”將在總統的全力支持下展開。“甲骨文行動”在美國各地部署了數百萬個納米製造的監控漏洞,其中許多偽裝成常規射頻識別(RFID)標簽。使用低功耗的網狀網絡來避免被檢測,Oracle設備將信息中繼回美國國家安全局的計算機係統。美國國家安全局特別渴望使用FNDI的分子製造器來設計和建造超高速計算係統,希望通過一種蠻力方法來打破美國競爭對手普遍使用的量子密碼學。
    與此同時,五角大樓啟動了一係列絕密的戰爭遊戲和模擬,研究直接在軍事上使用納米製造器的替代計劃。場景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”(每一代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然深陷生物模型納米技術的死胡同,而且中央情報局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。
    如此保密的研究讓中國花費了時間,中國的分子製造項目要到2020年初才能成功。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,中國宣布以閃電般的速度入侵朝鮮並解除其武裝(所謂的“六分鍾戰爭”)的黑色MM計劃的結果。金正日試圖對韓國進行報複性的核導彈襲擊,但由於數千架微型無人機降落在導彈基地,未能清理發射台;在GoogleTube上,導彈被成群的微型無人機摧毀的監控錄像的下載量迅速高居榜首。世界為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其社會的各個方麵。
    委內瑞拉(以及BU的其他國家)立即加入了這一潮流,提出了一係列詳細的條約建議、聯合國宣言和多邊貿易協定,幾乎就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部署分子納米係統感到驚訝,包括巴西在內的其餘南美國家尋求加入BU;到年底,幾個中美洲國家提出申請加入歐盟。
    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甲骨文行動漏洞,他們試圖弄清楚為什麼麥片盒子上的RFID標簽表現奇怪。很快,被竊聽的RFID標簽就會在各種各樣的消費品中被發現。美國試圖把責任推給中國,呼籲聯合國製裁。歐洲黑客最終對這些漏洞的操作進行了逆向工程,並在網上發布了他們的發現。美國的《信息自由法》要求,博客作者和記者的調查,以及對用於從聯邦機構收集情報的漏洞進行的一次出色的民間黑客攻擊,揭示了大多數漏洞向國家安全局報告他們的數據;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長得多。
    在爭議和彈劾威脅的困擾下,總統承認了黑色計劃的存在,但麵對日益惡化的石油短缺和中國新的軍事活力,政府還是竭盡全力捍衛自己的保密政策。
    那時,納米技術愛好者在過去二十年裏做出的承諾又回來困擾著白宮。分子製造可以用幾分錢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,它在哪裏呢?納米技術可以實現分布式設計和製造的可能性,這種可能性隻在中尺度fabbers中有所暗示——但當美國越來越落後於其經濟對手時,納米技術在哪裏呢?正如中國出色地展示的那樣,分子製造可以在軍事實力上提供數量級的提升——但當美國需要平衡新的納米超級大國時,它在哪裏呢?
    進入場景二
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    由CRN場景工作組(見簡介
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