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。

執行摘要- 2019年8月14日

目前在納米製造技術領域爭奪主導地位的鬥爭並非源於單一的原因。

委員會發現，普遍持有的觀點(受到政府泄密的鼓勵)認為危機是由於非政府研究團體(包括企業和學術界)的不當行為引起的，實際上並不能解釋目前情況的起源;學術界更流行的分析認為，當前一代俄羅斯領導人的納米技術戰略引發了這場危機。在野黨主張，此次危機是現政府和前任政府的一係列政策失誤造成的，這同樣是不充分的。

單獨來看，這些解釋都是不完整的。然而，它們共同構成了對我們當前困境進行有用分析的框架，並為如何解決危機提出了有用的方向。

第一動力:民間創新

大多數觀察家引用NanoRex公司2007年公開發布的開源軟件“納米工程師1.0”作為“自下而上”納米技術運動的最初催化劑。雖然納米工程師1.0確實很有影響力，但麻省理工學院的蘇珊·程(Susan Cheng)提出了一個有說服力的論點，即2008年版本的TinyOS(智能塵埃通信協議背後的開源軟件)實際上更重要。鄭博士指出，在本委員會看來，能夠協調大量分散組件的軟件解決的問題比能夠簡化產品設計的軟件更難。

這並不是說“納米工程師”無關緊要。2008年，美國科學促進會(AAAS)和Nanorex合作，在美國聯邦政府的部分資助下，將《納米工程師》的副本植入了全國數千所學校和學生的電腦中。許多當今領先的納米製造專家引用納米工程師在學校的出現作為進入該領域的主要原因。到當年年底，在領先的互聯網視頻網站上出現了多語言的關於納米工程師的使用和分子製造潛力的紀錄片;在一些大學裏，關於納米製造潛力的討論蓋過了當年有爭議的總統大選的辯論。

2009年，隨著理查德·布蘭森爵士宣布資助三個與納米技術和分子製造相關的x獎，公眾對納米技術潛力的迅速認識成為了公眾辯論的一個主要話題。這三次會議的目的各不相同:第一次會議的重點是太空競賽(通過開發所謂的“金剛石”航天器材料);第二部分關注的是指數級製造的潛力;最後一個重點是支持工具開發。

公眾對納米技術潛力的新認識，以及年輕一代對納米技術相關培訓的日益興奮，幫助引發了本世紀初家庭製造技術的爆炸式增長。2010年，惠普ThingJet成為第一款價格低於1,000美元的通用製造係統;隨後，大量競爭產品迅速湧入市場。雖然這些家用製造設備絕不是分子製造係統，但它們依賴於相似的設計理念。這種相似性在2010年末被強調，當時納米工程師的更新版本出現在網上，允許納米設計軟件與大多數家庭faber一起使用。

事實證明，兩個社會驅動因素對製造(以及最終的原始納米製造)係統的部署和使用產生了關鍵影響。

第一個是代際分裂。許多最初的製作愛好者來自在線遊戲、虛擬社區和“DIY”工匠——這三個群體的x世代和千禧一代的參與度很高。這些群體的規範和期望，尤其是在知識產權和合作方麵，疏遠了傳統生產行業的許多人(以及他們的政治盟友)。因此，製造和數字製造技術的使用呈現出強烈的“地下”特征。

第二個驅動因素直接來自這種“地下”:知識產權和經濟損失的衝突。2011年至2015年期間，關於設計版權和“產品克隆”的法律糾紛屢有發生，同時也不斷有人試圖通過立法限製纖維用戶在市場上與老牌製造商競爭的能力。正如音樂和電影行業在過去十年中發現的那樣，這種法律和立法活動隻會鼓勵那些試圖將這些技術用於破壞社會的目的的人，而由此產生的限製幾乎沒有被證明是可行的。

這些因素直接影響了Zyvex在2015年宣布和發布其突破性納米製造技術的方式。Zyvex無視現有的生產商，將營銷和教育工作重點放在使用纖維的社區，這實際上保證了第一代原型納米製造係統將具有廣泛的創新和強大的應用。然而，在隨後的四年裏，這一策略成為了許多企業(必須承認，還有政府)環境接受Zyvex係統的障礙——盡管Zyvex的設計一直在不斷進步。

第二大驅動力:俄羅斯

早在2007年，俄羅斯就明確表示將積極參與納米製造技術的發展，軍事用途是最理想的應用。盡管這是一項官方政策，但俄羅斯寡頭很快就成為了技術競賽的參與者。2008年，阿布拉莫維奇向俄羅斯政府提供了數千萬美元的資金，專門用於支持納米技術在軍事、安全和情報方麵的發展。他宣稱的發展分子製造用於商業目的的目標掩蓋了他真正的興趣。當年晚些時候，普京卸任，將權力移交給了他親自挑選的繼任者，對普京不太友好的俄羅斯億萬富翁也看到了進入納米技術領域的機會，他們從當時流亡的別列佐夫斯基開始。

到2009年初，中國作為俄羅斯的研究盟友進入了這個領域。盡管中國公開與美國和日本的商業納米技術公司建立了聯係，但與俄羅斯的這種合作(主要涉及納米製造的軍事應用)多年來一直是個秘密。這些關係中最引人注目的是中國與Nanorex建立的關係，將他們創新的開源納米工程軟件提供給中國的中等公立學校(模仿Nanorex與美國科學促進協會簽署的合作夥伴關係)。

與此同時，中國政府抱怨美國納米材料公司與台灣高科技公司之間的商業聯係。台灣一直被認為是美國計算機產品的主要製造中心，許多美國觀察人士認為，台灣可能也是未來納米製造業的領導者。(這種分析在2015年取得了成果，當時一位尚未透露姓名的台灣億萬富翁發起了一項與it相關的納米製造的重大私人計劃，部分依賴於Zyvex的設計。)單獨來看，這些抱怨是典型的外交手段，但結合中俄納米合作關係，美國國防部的分析人士看到了多方努力減緩美國納米研究的跡象。

很明顯，普京2012年重返總統寶座，公開談論先進納米技術的軍事意義，對當年的選舉產生了可量化的影響。共和黨候選人在全國範圍內的支持率上升了5-10%，這主要是基於對納米技術潛在軍事影響的既定立場。考慮到普京在選舉後不久就減少了對納米的言論，一些觀察家認為他是在有意識地試圖把選民推向共和黨(眾所周知，普京發現民主黨政客在人權問題上過於僵化)。

然而，2013年俄羅斯蜂群監視網絡的部署平息了這種分析。SSN被證明是監視車臣邊境的有用工具;美國國防部在非機密文件中聲稱SSN將車臣遊擊隊的抓獲率提高了500%。雖然蜂群監視網絡最準確地被認為是“微技術”，而不是納米技術，但其發展所需的製造和控製係統使俄羅斯在納米製造競賽中具有明顯的優勢。

這就是為什麼2015年7月中央情報局關於俄羅斯納米技術的簡報如此有爭議。伊拉克戰爭後的所有情報措施都表明，這份報告是中央情報局當時能提供的最好的情報，然而報告的結論——俄羅斯的納米技術計劃非常不成功，主要是俄羅斯的宣傳努力——與傳統智慧和五角大樓的評估背道而馳。

目前尚不清楚2016年底這份報告的泄露是為了削弱共和黨人的支持(共和黨人對俄羅斯納米武器的主張保持了強硬的軍事姿態)，還是為了削弱中情局的合法性，許多觀察人士認為中情局在後伊拉克時代變得過於謹慎。

隨後的事件似乎證明了CIA報告的合法性，因為俄羅斯還沒有證明SSN之外的任何重大進展，而且機密報告表明，俄羅斯已經看到了大量納米研究事故造成的死亡。中國最近(2018年)與俄羅斯項目保持距離的公開行動支持了這一觀點。盡管如此，俄羅斯在原始納米技術軍事係統方麵取得重大飛躍的能力，在美國仍深陷關於聯邦納米技術計劃削減多少的爭論之際，影響了安全分析人士在這個十年剩餘時間裏的看法。

第三個驅動因素:政策錯誤

很明顯，兩個主要政黨的重大政策失誤導致了我們現在所處的危機。從許多方麵來看，這是關鍵因素——如果沒有這些錯誤，其他車手可能不會有這麼多問題。

首先，也是最重要的是，在突破之前的十年裏，缺乏對圍繞分子製造出現的問題的認真思考或分析。納米製造的出現並不令人意外;許多小型非政府組織、未來學家和小說家描述了這種技術發展可能產生的影響。政治領導人隻是選擇不聽，甚至忽略了來自聯邦納米技術計劃的建議。

當納米技術確實出現在政治議程上時，它幾乎總是作為一種健康和環境威脅出現。盡管該委員會的一些人認為，對風險敏感的姿態對於以納米材料為重點的政策是合適的，但將有關啞納米顆粒的規定應用於納米製造技術是完全錯誤的。

例如，在圍繞納米工程應用於對抗全球變暖的高層政策辯論中，反納米技術的積極分子(如ETC集團)的突出地位，可以說減緩了聯邦政府資助此類研究的意願(盡管新當選的總統采取了強烈的反全球變暖立場)。

理查德·布蘭森(Richard Branson)的x大獎(X-Prizes)帶來了公眾對納米技術的認識和興奮(以及家庭製造技術的發展)，迫使聯邦政府對這一課題給予更多關注。奧巴馬政府增加了對民間社會團體的資助，以考慮圍繞納米技術的環境問題，並在2010年聯邦預算中增加了對基礎研究和發展的資助。在接下來的三年裏，與納米技術相關的資金逐漸增加，盡管幾乎每個案例都與環境用途有明確的聯係。這個項目確實取得了重要的成果:今天廉價、超高效的光伏材料的廣泛使用可以直接追溯到這一組項目。

2009年至2011年的石油危機是由叛亂分子對伊朗石油基礎設施的襲擊引發的，它重創了伊朗經濟和全球貿易網絡。石油危機產生了許多直接影響，包括前委內瑞拉強人烏戈·查韋斯(Hugo Chavez)的知名度提高，更大力推動非化石燃料運輸，以及政府(以及整個民主黨)嚴重失去支持。盡管美國否認，但全球廣泛的共識是，叛亂分子的襲擊是由美國資助或直接實施的。在現實中，[編輯]。無論如何，石油危機導致聯邦預算大幅削減，總統呼籲私營企業和機構帶頭創新解決不斷升級的能源和貿易危機的新方案。

穀歌聯合創始人謝爾蓋·布林(Sergei Brin)是最早響應這一號召的人之一，他為納米技術先驅羅伯特·弗雷塔斯(Robert Freitas)領導的研究小組“納米工廠合作”(Nanofactory Collaboration)提供全額資助。納米工廠合作組織迅速申請了大量關鍵專利，並承諾將這些專利免費提供給其他致力於公共納米技術解決方案的組織。納米工廠合作的早期成功，以及基於納米技術的抗病毒技術在2010年H5N1疫情中的應用，似乎鞏固了公眾對進一步發展納米技術的支持。

事實證明，這種支持是短暫的。2012年2月，發表在《美國醫學會雜誌》(JAMA)上的一項重大研究表明，在禽流感抗病毒部署期間釋放的納米顆粒在不到一年的時間裏導致了美國5200人的額外死亡，並預計在隨後的十年中，還有5萬人死於揮之不去的影響。盡管後來的研究表明，這些死亡是由於罕見的敏感性和承包商的粗心使用造成的，但美國公眾對納米解決方案不再熱情，迫使美國環境保護署對納米技術的研究和生產增加了強有力的新規定。

受到新規定打擊的行業之一是納米太陽能領域，因為政府甚至沒有試圖將能源和製造納米技術豁免於新規定。環保署科學家後來將召回和限製措施與二氧化碳的增加聯係起來22013年美國的溫室氣體排放量。盡管大多數環境科學家強調了納米技術在全球變暖方麵的重要性，而不是納米材料的潛在風險，但少數直言不諱的活動家控製著公眾輿論，主流宗教團體和醫療工作者很快也加入了這一行列，他們都得到了傳統工業和能源企業的資金支持。

從2012年到2017年，美國政府對創新納米技術研究的支持基本上停止了。小型項目繼續通過DARPA和NASA獲得資金，但在2014年亞利桑那大學的慘敗之後，幸存的項目選擇暫時保持“低於雷達”的預算水平。雖然這仍然允許進行關鍵的研究，但委員會一致認為，這五年政府資助的發展中斷是放大其他納米相關問題的關鍵因素。

盡管2017年初上台的新政府最終改變了停止對納米研究的主要支持的決定，但委員會認為有必要指出，它是在美國落後的壓倒性證據出現後才這樣做的，而且納米政策的最初變化是隨意的和考慮不周到的。(委員會中的政府代表投票反對將這一聲明包括在內。)

2017年被證明是納米研究的關鍵一年，原因有兩個。第一次是“NKVD”黑客團隊從白俄羅斯泄露了Zyvex納米組裝係統的規格。雖然Zyvex的設計還不完整——而且Zyvex還需要兩年時間才能發布任何重要的東西——但這次泄露清楚地表明，非政府研究人員在納米技術的發展方麵取得了多麼大的進步。NKVD黑客組織得到俄羅斯資助的消息隨後被披露，凸顯了這項技術的重要性。

第二件事是納米工廠合作組織的重組。雖然國家科學院在納米顆粒災難中被免除了責任，但公眾對該組織和研究的敵意導致主要投資者暫停了資助。到2017年，公眾對納米技術的恐懼已經足夠平息，布林和理查德·布蘭森(Richard Branson)和比爾·蓋茨(Bill Gates)覺得可以重新啟動資助。由於NC參與者在這段時間內通常繼續進行低水平的研究，合作能夠迅速發展出與Zyvex設計相競爭的納米製造係統。

委員會對政府在2018年國情谘文中宣布的“納米曼哈頓項目”表示讚賞，但警告不要過度依賴炒作和營銷。“納米曼哈頓”尚未獲得全額資金，可能要到2020年才能全麵啟動。

到那時，可能就太晚了。在委員會聽證會結束後，成員們得到消息，納米工廠合作計劃在下個月宣布一項重要聲明。“納米工廠”一詞在這些信息中占據了顯著位置。