Teknik

Etiken med nanotekniken

2012-07-20

av Andrew Chen (En översättning)

Analys av nanotekniken från etiska perspektiv kan hjälpa oss att svara på frågor såsom:

Behöver vi skapa och upprätthålla globala lagar för nanoteknikens utveckling?’

Hur minimerar man potentiella hot och faror, såsom nanoteknik inom vapenindustrin?

Är det vår plikt att dela med oss av forskningen med resten av världen?

Hur kan man försäkra sig om att tekniken används för den allmänna bästa?

Föreställ dig en värld I vilken …

Bilar kan monteras molekyl för molekyl…

Sopor kan brytas ner och omvandlas till biffstek, och

Människor kan opereras av och botas med cellstora robottar.

Snart kan vi skapa maskiner som kan designa saker på molekylär nivå.
Låter det som science fiction? Med dagens halvledare chip tillverkning på nanometerskala och förmågan att flytta på enskilda atomer på IBM Almaden laboratoriet, närmar vi oss snabbt den tekniska förmågan att tillverka produktiva maskiner och enheter som kan manipulera saker på atomnivå. På grund av den här förmågan kan vi utveckla molekylstora datorer och robotar, som ger oss oöverträffad kontroll över materian och förmågan att forma den fysiska världen så som vi vill ha den. En del ser den här utvecklingen som ren fantasi, medan andra spekulerar att den här utvecklingen är en oundviklig steg som kommer att markera början på nästa tekniska revolution.

Bil krockkuddar är exempel på en aktuell tillämpning
Olika laboratorier, såsom Stanford Nanofabrication Facily (SNF), har redan forskat nano tillverkningstekniker med tillämpningar inom fiberoptik, biotekniek, mikro-elektro-mekaniska system (MEMS), och många andra forskningsfält relevanta till dagens teknik. MEMS är ”små mekaniska enheter såsom sensorer, ventiler, växlar, speglar och manöverdon inbäddade i halvledande chips”. De är mycket intressanta eftersom de befinner sig bra ett litet steg från molekylärmaskinerna som nanotekniken skulle kunna producera. MEMS används redan i bil krockkuddar system som accelerometrar för att upptäcka kollisioner och de kommer att mer och mer bli en del av vår vardagliga teknik.

K Eric Drexler myntade ordet nanoteknik på 1980-talet.
År 1986, en forskare från MIT, med namnet K Eric Drexler..

Förutsåg tillkomsten av molekylära maskiner och publicerade en book, Engines of Creation, där han skisserade möjligheter och konsekvenser inom det här utvecklingsfältet, som han kallade nanoteknik. Hans inspiration var nobelpristagaren Richard Feymans föreläsning år 1959 There’s Plenty of Room at the Bottom, som handlade om miniatyrisering ner till atomnivå.

Sedan dess har han skrivit många andra böcker i ämnet, såsom Unbounding the Future, och har grundat Foresight Institute, som är en non-profit organisation tillägnad den ansvarsfulla utvecklingen av nanotekniken. Institutet är värd för många konferenser och tävlingar som ska öka medvetenheten om nanotekniken samt de etiska frågorna som man bör ta hänsyn till i dess utveckling.

Mycket uppmärksamhet och resurser kanaliserar inanotekniken
Idag har nanoteknik forskning och utveckling ganska stor spridning, även om den inte har hög profil. Flera universiteter, såsom Washingtons Universitet och Northwestern Universitet har etablerat centra och institut för att studera nanoteknik. Den Amerikanska Regeringen har också skapat en organisation, NNI (The National Nanotechnology Initiative), för att övervaka och vägleda forskning och utveckling i fältet. Enligt en artikel i Computer World i April 2001 ökade Bush regeringen bidraget till forskning på nanonivå med 16% genom NSF. DARPA (Defence Advanced Research Agency) och NSF är just nu de två största bidragskällorna för forskning inom nanoteknik och utövar en stor påverkan på inriktningen av vetenskaplig forskning som äger rum i USA. Eftersom så många resurser tillägnas utvecklingen av nano tekniken, kommer den helt säkert att ha en påverkan inom vår livstid. Därför är det viktigt att ta hänsyn till de etiska frågorna redan nu, när nanotekniken befinner sig i barndomen.

Vad är nanoteknik?

Ett annat namn för nanoteknik är atomslöjd eftersom dess mål är att producera enheter på atomnivå.
Nanotekniken, också kallad för atomslöjd (eller molekylär tillverkning) är ”en gren av teknik som handlar om design och tillverkning av mycket små elektroniska kretsar och mekaniska anordningar som byggs på materians atomnivå.” Nanoteknikens målsättning är att göra manipulation av material möjliga på atomnivå för att bygga minsta möjliga elektromekaniska anordningar, med materians fysiska begränsningar i åtanke. Mycket av de mekaniska system som vi kan bygga kommer att överföras till byggnad på atomnivå som någon form av atomisk analogi.

Nano-datorerna kommer inte att vara större än bakteria
Enligt Drexlers och andras tankegångar, kommer den här utvecklingen att leda till nano-datorer som inte är större än bakteria och nano-maskiner, så kallade asnanites (från Star Trek: The Next Generation) som kan användas som molekylära montörer för att bygga, reparera, eller bryta ner alla fysiska eller biologiska objekt.
I själva verket är syftet med den nanoteknik som utvecklas att skapa verktyg som kan jobba på nanonivå på ungefär samma sätt som vi har i makrovärlden. Precis som vi idag har robotar som vi använder för att bygga bilar och den byggmaterial som vi har för att bygga skyskrapor, nano-maskiner kommer att göra det möjligt att skapa många varor samtidigt som den kommer att öka vår tekniska förmåga när det handlar om den fysiska världens begränsningar.

Möjliga fördelar

Det kan vara möjligt att bygga motorer av återvunnen skräp

Det är inte så svårt att föreställa dig nedmonterare som bryter ner skräp som kan återvinnas på molekylär nivå. Monterarna skulle sedan bygga perfekta atomiska motorer. Kan man sträcka ut den här visionen lite, kan man föreställa sig Star Trek – replikatorer som kan återmontera materian i form av en saftig biff. Om man endast har i åtanke premisserna för nano-tekniken kan man föreställa dig den oändliga potentialen i denna teknik. Nanotekniken kan gynna medicinen och miljön.

De stora fördelarna skulle bland annat vara:

Tillverkning

Precision tillverking

Material återanvändning

Minutyarisering

Medicin

Farmaceutiska tillämpningar

Sjukdomsbehandling

Nano-maskin assisterad kirurgi.

Miljön

Rengöring av toxiner.

Återanvändning.

Reduktion av resursförbrukning.

Läkarna skulle kunna reparera våra kroppar på mikroskopisk nivå med nano-maskiner

Vid sidan om de uppenbara tillverkningsfördelarna, finns det också manga potentiella fördelar för medicin och miljö. Med nano-maskiner kunde vi på bättre sätt designa och syntetisera mediciner; vi skulle direkt kunna behandla sjuka celler såsom cancerceller; vi skulle bättre kunna övervaka livstecknen från patienter; eller så skulle vi kunna använda nanomaskiner för att göra mikroskopiska reparationer i delar av kroppen som är svåra att nå på andra sätt. Var beträffar miljön, kan vi använda nano-maskiner för att bli av med toxiska ämnen och oljeutsläpp, återvinna all skräp, och eliminera sophögar. På så vis kan vi reducera konsumtionen av våra naturliga resurser.

Tyvärr kan tekniken användas för farliga ändamål.

Potentiella faror

Baksidan med dessa fördelar är möjligheten för skapandet av monterare och nedmonterare som kan användas för att skapa vapen eller som kan användas som vapen i sig. En annan fara är så klart att de själva löper amok och utlöser förödelse. Andra mindre invasiva men lika farliga användningsområden skulle kunna vara elektronisk övervakning. Potentiella faror inkluderar:

Vapen

Mycket små vapen och sprängämnen.

Avmonterare i militära syften.

Ohejdade nanomaskiner

Gray Goo scenarier

Självreplicerande nano-maskiner

Övervakning

Kontroll

Spårning

“The Gray Goo Scenario:” avmontering av vartenda liten molekyl som nano-vapen träffar på.

Vapenindustrin är en uppenbar negativ användningsområde för nanotekniken. Genom att helt enkelt utvidga dagens vapenkapacitet med miniatyr vapen, sprängämnen och elektroniska komponenter i missiler, skulle kunna vara tillräckligt farligt. Men, med nanoteknik, skulle arméer skulle också kunna utveckla avmonterare för att attackera fysiska strukturer eller även biologiska organismer på molekylär nivå. Lika stor fara skulle nedmontörer med generella syften utgöra om de rymde eller släpptes loss i miljön för att sedan börja bryta ner varje molekyl i deras väg. Dessutom kunde nano-maskiner som skulle vara designade för att kopiera sig själva (själv-replikering) på grund av tekniska fel, föröka sig själva oändligt som virus. Även utan att ens tänka på extrema fall med nanotekniken, kan man hitta många farliga tillämpningsområden. Nanotekniken kan användas för att urholka vår frihet och rätt till privatliv; man skulle kunna använda molekylstora mikrofoner, kameror och målsökande beacons för att övervaka och spåra andra.

Ta upp etiska frågor till debatt innan tekniken irreversibelt har utvecklats.

Etiska frågor och analys

Med sådana enorma potentiella faror inneboende i nanotekniken, måste vi seriöst granska dess potentiella konsekvenser. Det är mycket möjligt att nanotekniken aldrig blir så kraftful som en del tror, men som med vilken annan potential teknik som helst som ligger nära horisonten, bör vi redan nu formulera lösningar till potentiella etiska frågor innan tekniken har irreversibelt blivit en del av samhället. Vi måste granska vissa etiska frågor när man utvecklar nanoteknik och skapa lagar som kan medan den utvecklas eliminera eller i alla fall minimera dess skadliga verkningar på samhället.

Etiskt beslutsfattande

De mest relevanta faktan

Vi når en kritisk punkt när teknologi gör det möjligt för oss att bygga komplexa molekylära maskiner. Molekylära montering- och nedmonterings maskiner kan utvecklas från nanoteknik, som skapar lika stora fördelar och faror. De två största hoten från utvecklingen av nanotekniken är katastrofiska olyckor och missbruk.

Professionella frågor

Just nu finansieras forskning inom nanoteknik av DARPA och NSF och därför är forskningsagendan framför allt under regeringens kontroll.

Eftersom nanoteknik utvecklas inom många olika fält, hur kan alla principer synkroniseras?

Vilka internationella nano-lagar bör införas?

Lagliga frågor

Eftersom nanotekniken utvecklas inom manga olika fält, vilka bör skapa och verskställa lagar och normer inom dess forskning och utveckling?

Vilka internationella lagar bör skapas för att nanoteknik ska utvecklas på säkra sätt?

Kommer rätten till privatliv att hotas?

Etiska frågor

Nanotekniken kommer att ge oss gud-liknande krafter.

Den kan eliminera andra etiska frågor, såsom miljö och resurskonsumtion. (T ex genom att tillverka biffar i stället för att slakta kor.)

Kan leda till övervakning som inte går att upptäcka. Rätten till privatliv hotas.

Har vi en plikt att hjälpa andra (nationer) med den här tekniken?

Intresseorganisationer och viktiga aktörer

NSF — [regeringen] eftersom den sponsrar mycket av utvecklingen.

DARPA — etiska avvägningar kan komma i konflikt med krigsföring.

Forskare — deras frihet angående hur man gör forskning och vad man kan forska på.

Explicita användare av nano-teknik – kan göra utvecklingen trög.

Alla andra – nanoteknik kan i slutändan påverka alla.

Etisk beslutsfattande

Åtgärder och konsekvenser

Ett möjligt etiskt beslut: förbud självreplikerande nano-maskiner.

Möjliga åtgärder

Forskning och utveckling av nanoteknik bör förbjudas.

En icke-statlig rådgivande organisation bör skapas.

Anta riktlinjer för design och konstruktion:

Tillverka endast specialiserade nanomaskiner, och inte för generella ändamål.

Inga självreplikerande nano-maskiner.

Nanomaskiner bör inte designas på ett sätt att de använder till exempel bränsle.

Nanomaskiner bör märkas så att de kan spåras.

Konsekvenser av åtgärder

Åtgärd 1: Med den första möjliga åtgärden, generell utveckling av nanoteknik kan stoppas. På det här viset förebyggs stora möjliga skador nanoteknik kan åstadkomma, men kan så klart fördröja dagens tekniska framsteg och kommer förmodligen inte att kunna hindra oseriösa forskare, företag, länder eller arméer att utveckla de ändå.

Åtgärd 2: Den här åtgärden kan förena forskning och utveckling lagar och procedure och tvinga forskarna att seriöst tänka på potentiella konsekvenser av nanotekniken.

Åtgärd 3: Den tredje möjliga åtgärden skulle kunna minimera ”olyckor” med nanoteknik genom att förebygga eventuella dödliga konsekvenser från nano-maskiner.

Individuella rättigheter / rättvisa

Den andra och tredje åtgärden verkar vara den mest försiktiga vägen att gå eftersom den andra åtgärden tillämpas just nu vanligtvist för teknologier under utveckling och den tredje åtgärden medvetet förhindrar designs som kan leda till katastrof-scenarier.

Etiska åtgärder bör främja det allmänna bästa

Det allmänna bästa

Den andra och tredje åtgärden verkar främja den allmänna bästa eftersom den andra åtgärden handlarom att främja etiska frågor bland de inblandade i forskningen och den tredje åtgärden bör avskräcka oetiska eller olyckshändelser med användning av nanoteknik.

Slutsats

Nanoteknik – forskning bör tillåtas att fortsätta men en icke-statlig insynsråd för att övervaka forskningen och för att formulera etiska riktlinjer och lagar. Rent allmänt bör inte nano-maskiner utvecklas för allmänna ändamål, de bör inte kunna replikera sig själva och de bör inte heller utvecklas på ett sätt som gör att de använder en riklig naturlig förening som bränsle. Komplexa nano-maskiner bör dessutom märkas med en radioaktiv isotop för att de ska kunna spåras om de går vilse.

Slutligt beslut

Slutsats: Etiska riktlinjer behövs för att försäkra att nanoteknik inte används för skadliga syften.

Det skulle vara svårt att förneka potentiella fördelar med nanoteknik och stoppa utvecklingen av forskning som har med den att göra eftersom den här typen av forskning och utveckling har redan börjat penetrera manga olika forskningsfält. Men nanoteknik kan utvecklas genom att följa riktlinjer för att försäkra dig om att tekniken inte blir potentiellt farligt. Som det är med all ny teknik, är det omöjligt att stoppa varje välfinansierad organisation som vill utveckla tekniken för skadliga ändamål. Å andra sidan kan forskare i fältet följa etiska rikslinjer ( T ex Molekylär Nanoteknik Riktlinjer) och på detta sätt ser de till att nanoteknik utvecklas på säkra sätt och samtidigt skördar fördelarna.

© 2002, Andrew Chen. Originally published as a student paper on the Santa Clara University “student pages” web site. Reprinted with permission. Please contact editor@actionbioscience.orgfor reprint permission.