Foresight 分子奈米科技規範
初版, 2/21/1999: 修訂 3.7 , 6/4/2000
中文版規範由台納諾王振祥博士翻譯

序言
主要原則
開發原則
特殊設計規範
背景資料

序言

分子奈米科技 (Molecular Nanotechnology, MNT) 乃指能夠以分子尺度的精準度製造物質,且將之定型成任意大小的三度空間產品的能力。 此發展中的科技,於科技上及經濟上,帶來了前所未有的機會。 此機會包括如:開發出既便宜又大量的類似鑽石建材,其強度對重量比是比鈦金屬的50倍還強﹔普及性地提供全球人類豐富的物質﹔開發出醫學上具革命性的新科技﹔及如打開太空的新疆界,以供開發利用。 但此新能力的來臨,也帶來了新的風險及新的責任﹔擔當起這些責任是責無旁貸的。 未來分子奈米科技的能力,也將產生出前所未有,於軍事上、生命安全上、及環境上的許多問題。 以主動積極的心態,來面對處理這些問題,對此科技領域能否正面健康地發展,將是非常的重要。

Foresight 規範乃經一次由前瞻協會 (Foresight Institute) 及分子奈米科技製造協會 (Institute for Molecular Manufacturing),所主辦的分子奈米科技研究政策規範研討會 (Molecular Nanotechnology Research Policy Guidelines) 後,所擬訂出來的。 此研討會是 2/19 2/21/1999 的週末,於 Monterey California 舉行的。 與會者包括: James BennettGreg BurchK. Eric DrexlerNeil JacobsteinTanya JonesRalph MerkleMark MillerEd NiehausPat ParkerChristine PetersonGlenn Reynoldsand Philippe Van Nedervelde 成文的 Foresight 規範 (本規範) 包含有:假設前提、主要原則、及一些特別建議,其目的是要給負責任的分子奈米科技研發提供一個基礎。

雖然對此不可避而不談的整套分子奈米科技的研發及風險管理,要凝聚出一個共識及創造出一個豐富的智庫,仍有待接續更多的研究及教育﹔但共同商討出一套規範,卻可以即時開始,因為科學界及技術界人士,可隨著其對這個議題的瞭解,而繼續不停地演變進化。 其實,為了反映出更多方面人士,對這個議題日新月異的見解及貢獻,本規範已經因時修正多次。(請見背景資料章節)

未來針對此議題的研討,還應涵蓋分子奈米科技於經濟上及環境上效益,以及其可能帶來的諸種問題的詳細考量。 特別是,如何避免因某一程度的管制需要,而因曀癈食地妨礙了正當負責的科技發展。 故與其將直覺的或錯誤的管制,強加諸於分子奈米科技的研發過程,不如讓逐漸形成中的分子奈米科技研發界及產業界,在現有的知識及研發過程中所獲的新資訊的照明下,制定出一套恰當合宜的管制辦法,用來自我約束。是否有需要更加嚴格管制的可能性,目前我們仍不得而知,但某些程度上,這端看自願約束制度施行的成敗與否方能清楚。

國家健康局 (NIH) DNA重組科技 (DNA Recombinant Technology) 規範,是一個由生物科技業界,於大約25年前,採用的自我約束的前例。 雖然奈米科技主要熱衷的那些人工的分子機器,一定是會與國家健康局規範所管制的那種生物系統,大異其趣 (就如同一架747是大有別於一隻麻雀,雖然兩者均能飛),但至少,國家健康局規範的例子,可以證明預先準備是可能的而且是有效用的。 此規範是如此的被廣受接納,以至於私人資助的研究團體,至今仍繼續不停地提出研究協定建議給評審會審查,不管事實上此乃屬非強迫性的。而且雖然國家健康局規範,自開始實施至今,是越來越鬆,但它卻能確實地達成其目標效果。

實驗者及產業界應有最大的安全揮灑空間,來研發並商業化分子製造產業。 之外,分子奈米科技的開發應有能將科技衍生的效益,分享給全世界五分之四,現仍迫切地為追求物質財富,甚而願意為之付上任何環境破壞及生命安全代價的人類的信念。 雖然光提供科技的豐富,是不能讓人類因此就富有和滿足﹔當然這還需配合著教育,及所謂高度互信和文明社群的社會規劃。 但是至少科技的豐富,可以減輕許多主要因爭奪生存資源而產生的衝突。藉由分子奈米製造,來減少諸如此類的衝突,可以讓未來的世界比現在更趨穩定安全。 此外,光是其經濟援助的釋出,就可讓幾十億人,透過全球網路連線 (World Wide Web),受惠於正在冒出的全球教室。此於教育上的效應,可讓分子奈米科技於環境保護及生命安全上的正面效益倍增。

生態上和公共衛生上相關的規範原則,也應該被用於從事分子奈米科技的研發上。 因為類鑽石的產品可能不易在自然環境內分解﹔而且在初期,消費者可能沒有現存既有的方法來回收利用它們﹔因此,當分子奈米科技產業開展時,同時我們必需全面性地考慮產品生命週期 (product lifecycle)

於國際競技舞台上,有效地管制分子奈米科技被濫用的方案,應該儘速地被擬定。 將分子奈米科技納入化學、 生物、及核子武器管制條約內的科技之列,似乎不無妥當,但這可能導致美國及其他遵循約定的國家,於經濟上和軍事上蒙受,本非條約原意的,競爭劣勢的後果。 雖然大部分的國家皆可能接受並謹守合理的約束, 但規範中被認為過度制限的部分,就會被乾脆置之不理,這倒會適得其反地增加風險。 理論上如一個100% 有效的管禁,可以避開奈米科技所有可能的風險,那麼一個99.99%的有效管禁,就會導致0.01%的研發及應用,會侵犯及不理這個禁令。 對此條約問題的正反雙方,各有其合理的論點。 然而此刻,以整個規範參與擬定者的整體而言,針對通過條約的訂定,來解決分子奈米科技的安全及健全的顧慮上,是不為任何特定的提案背書的。

安全地研發和使用分子奈米科技,部份是有靠於研究員執行其工作時的明智判斷。 如能更清楚地認知這點, 研究員就可能更有效率地避開,並主動地防範分子奈米科技的不安全使用,且能確保所有商業應用系統,均有內建完整的保安設施。 如同儘管事實上要製造和部署生物武器是相對上地簡單,但因對生物武器的道德厭惡 (moral repugnance),就可能延阻了此武器的研發及使用。

分子奈米科技的政策,終究必須在可能的風險和已知的效益之間取得平衡,而且必須在不同等級的風險間,能加予分辨。 分子製造和奈米科技雖不屬同一,卻屬同一層級的科技,但具截然不同的風險層面。 我們需要一個頗具規模的研發計劃,來弄清楚各種可能風險的本質、強度、及概率,以及如何有效地處理它們的各種方法。

如沒有去鑒察分子奈米科技的研發,所能幫忙解決現存的經濟和環境系統問題, 這會有相當可觀的風險。 本規範沒有企圖要涵蓋所有可能科技濫用的每一風險。 但如針對有些人還是會濫用汽車,社會卻可以製造開起來更安全的汽車、通過法律的執行讓駕駛者對自己的行為負責、及強制要求駕駛者必須買汽車保險來對付。 同樣地,我們也可讓產業及政府,對其使用具廣泛性衝擊的諸科技負責。

本規範是企圖要來涵蓋,在正常開發及使用奈米科技下的大部分風險,並且試圖盡最大可能,降低與可能的科技濫用相關上的風險。有與資訊同步的分子奈米科技政策,就可以加速安全地的開發此科技,於和平上和符合環保上的使用。 此包含把握開發醫學上勁爆新療法的機會,及開發既節約能源且零污染排放的製造及交通科技。

主要原則

分子奈米科技領域的工作者應養成並使用,基於可靠的科技 (reliable technology) 和與分子奈米科技開發相關的環境、生命安全、道德倫理、及經濟等議題上的知識,所建立的專業規範。

分子奈米科技包含了廣泛多樣的科技,它們有極不相同的風險層面。 應把能接觸到分子奈米科技的終端產品,和能接觸到內部各種不同形式的研發科技分開。 對能接觸到分子奈米科技的產品,我們不應設限,除非此接近會對全球的安全造成風險。

不管是分子奈米科技的意外或故意濫用,均要有法律責任的約束,於適當情況下,應予以刑事判罪.

任何政府、公司、及個人,如拒絕或沒有遵循負責任的原則和規範,來研發及擴散分子奈米科技,如果可能, 應讓其在有關接觸分子奈米科技的智慧財產、科技、及市場上,處於競爭劣勢。

分子奈米科技的產品設計,一定要包含有內建安全機制的考量,就如:1) 使其絕對要倚靠自然環境中不存在的,單一人工合成燃料或人工合成維他命﹔2) 讓其是依靠無線電波傳輸的控制來複製或是操作﹔3) 使其控制訊號線路的配線能控制整個機器,以致機器的部分裝置不能獨立作用﹔4) 要將作用終止日期寫入機械內部程式﹔及5) 其他實驗室內的新發明,和其他特別為分子奈米科技的可能危險,所開發的機器安全技術。 需要於分子奈米科技的風險管理上,及內建安全系統的理論、機制、及實驗設計上做更深入的研究。

地球村內的各國和非政府組織,一定要發展出一套限制分子奈米科技濫用的有效方法。  但此管制措施不應該限制國際社區內負責的成員, 將此科技用來開發和平上的應用或防禦上的設施。 於此議題上,應該鼓勵更進一步的研究。

進行分子奈米科技的研究及開發時,一定要對現存生態的和公共衛生的規範原則,付以該有的尊重。 對於那些分子奈米科技產品,有納入減少生態和公共衛生上負面衝擊系統的,應特別加以推廣。

研究者、產業界、政府單位所採用的任一特定的管制,均應提供專一且清楚的規條。  管制方要有專一且清楚的要令,資能有一有效且公平的方法,來辨認不同級別的危險,並能用來進行檢查和執行法令。 尋求最少但必要的法律環境,來保障此科技既安全又健康的開發,其中會有極大的價值。

開發原則

1.   絕不能讓人造複製器,在自然的、沒有控制的環境中能夠複製。
2.
   在一個能夠自我複製的製造系統內部中,要阻止其會進行演化。
3.   任何被複製的訊息均應沒有錯誤。.
4.
   分子奈米科技設施的設計,要特定地限制其繁衍數量,且任一複製系統,均要備有可追蹤能力。
5.   開發者應盡力以系統性的考量,來面對此科技於環境上的後果,並應將其控制至滿意的效果內。 這需要可觀的環境模擬、風險管理,以及對內建保安系統的理論、機制及實驗方法設計的研究。
6.
   要儘可能將產業界的自我約束設計在內,對被認證符合規範的分子奈米科技研發組織,可藉由保險費用的優惠,來給予經濟上的誘因。 配合自我約束的意願,應被列為能接觸此科技高級資訊的條件之一。
7.
   分子製造開發能力的擴散, 應開儘可能地被限制在已經同意要服從此規範的責任單位。 對已符合規範研發製程的終端產品,則不需加以如此的限制。

特殊設計規範

1.   任何一能自我複製的設施, 如有足夠的在機資訊,敘述其本身的製造方法,此資訊必需編碼成,在任何複製錯誤下,能將其設計藍圖變成亂碼。

2.   加碼的分子奈米科技設施的說明組套,應該被用來阻止不負責任的擴衍及盜用。

3.   封閉實驗室條件外的突變 (不管自發的或其它),均應被禁止。

4.   所有複製系統均應能產生監控軌跡。

5.   分子奈米科技的產品設計,一定要包含有內建安全機制的考量,就如:1使其絕對要倚靠,自然環境中不存在的,單一人工合成燃料或人工合成維他命﹔2) 讓其是依靠無線電波傳輸的控制來複製或是操作﹔3) 使其控制訊號線路的配線能控制整個機器,以致機器的部分裝置不能獨立作用﹔4) 要將作用終止日期寫入機械內部程式﹔及5) 其他實驗室內的新發明,和其他特別為分子奈米科技的可能危險,所開發的機器安全技術。 需要於分子奈米科技的風險管理上,及內建安全系統的理論、機制、及實驗設計上做更深入的研究。
6.
   分子奈米科技的開發者,均應採用各種系統性的安全措施,來避免其設計及技術能力,發生非計劃中的擴散。

背景資料

針對分子奈米科技安全開發規範的創意,已經在前瞻圈內 (Foresight community) 討論超過十年多了。 不可避免地,現在提出的任何規範,將會被繼續深入討論,甚且可能會被大幅地改變,但對任何特定提案的對話,總是要從某一時間點開始。 儘管19992月,在Monterey研討會中的簡報資料及代表各方的意見是百花齊放,但與會者還是能聚精會神地且頗具風度地討論科技上和政策上的議題。 雖任一與會者對某特定議題,均有他自己的輕重緩急, 但最後大會還是能對分子奈米科技開發的規範草案,匯聚成一套共識。

大會同意要對個別的規條,在內部繼續審查,於1999年中的前瞻擴大會議中討論,然後將之公諸於世界網路上,讓更大的群體審查。 其目的乃是要讓此規範,能被資助分子奈米科技研究和開發專案的諸團體,背書並採用,且使其能在任何可能及需要的場合,激勵有效的自我約束。

研討會成員的另一目標,就是要教育分子奈米科技研究人員,有關此科技潛在利益及風險。研討會長遠的目標就是於最後,要能建立一個對話的機制及一套規範,讓政策訂定者、社會大眾、及分子奈米科技研發界能夠有所用途。

Foresight規範是要規劃為一動態的文件,可以被修飾和更改的。 自從Monterey研討會後,早期的草案已經被審查和修改很多次了,其中包括由Foresight/IMM19995月和11月時主辦,由Neil Jacobstein 領軍的討論會。 Foresight規範也被用於Ralph Merkle 19996月份於國會針對分子奈米科技證詞中的附件,也被Neil Jacobstein於於20001月份,在史丹佛大學Doug Engelbart講壇針對奈米科技及分子製造的機會和風險所做的演講引用。 Bill Joy為什麼未來不需要我們的文章出版於20004月份期的Wired雜誌時,研討會的參與者也曾為此規範是否已充分發展到可以廣肆發行的時候,進行辯論過。 此文章曾引發了社會大眾,對會自我複製的各科技,也包括奈米科技的警覺。

自那時之後,此規範曾經被Robert Freitas極嚴格地審查過,也被Ralph MerkleNeil Jacobstein修改過。第3.6版的Foresight規範在20005月,由Neil Jacobstein領導的的研討會中被討論過。 Bill Joy也被邀請出席於此研討會中,會中他提出了許多具建設性的建議,其中包含勾勒出一規條,藉由要求開發者必需買有保險,來完整經濟誘因的環節。 Jacobstein 將此研討會及幾場後續討論會的回饋反應,彙整入第3.7版的規範,然後將之出版,以供在網路上的公開審查。

3.7版的規範可在Foresight網站URL: http://www.foresight.org/guidelines/ 看到。 此文件,如其他網頁文件般,可用一個叫Crit的軟體潤飾,如此就可用一網站瀏覽器來從事線上的評論。 有關Crit 的資訊可在http://crit.org內找到,我們歡迎您對如何改進此規範,提出任何意見和具建設性的批評。

到最後,這個規範需要達到條理非常清楚的境界,以資成為一個能產生可執行的法律架構的基礎。 讓分子奈米科技的研發,於此法律架構上可以安全地進行。 未來分子奈米科技規範各版本的法律,最後可能需要藉由許多方法來執行,其中可能包括實驗室認證,隨機抽樣公開檢查,專業協會的規範和同儕壓力,保險的強制和措施,違規者的嚴峻法律和經濟制裁,及其他各種懲戒辦法。 法律的執行一定會有先天上的缺陷,但藉由不定期檢查的嚇阻效果,在加上對違法者明定且快速的懲罰,應該會證明這套規範會比其他可行的替代方案更好。

我們必需小心,不能讓此規範未來的修訂變成太過約束,以致將分子奈米科技的研究開發,一口氣打入地下。這會讓守法的國家暴露於有關科技上、經濟上和軍事上能力降低的風險。 這也會犧牲許多分子奈米科技能夠帶來相當可觀於經濟上、環境上和醫學上的效益,此效益本來可用來對付目前工業化國家社會,尤其是開發中世界所面臨既嚴重又確定的風險。