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纳米技术遭遇反科学思潮挑战

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绿色/灰色粘质等荒诞概念正妖魔化纳米技术

September 29, 2003    OurSci News Staff   ◇柯南

〖北京〗仍然处于婴儿时期的纳米技术遭到了挑战。科学家面临着一个问题:如何确保纳米技术不会如同转基因技术那样被反科学思潮妖魔化。

纳米终结者

的确,对于研究纳米技术的科学家而言,没有什么东西比“灰色粘质”更加虚无缥缈。美国未来学家德雷克斯勒(Erich Drexler)首先创造出了“灰色粘质”的概念。他认为,一种能够自我复制的纳米尺度机器人会把一切能接触到的物质都变成自己的同类。作为一个不存在的怪物,“灰色粘质”充其量是科幻小说家的素材。

纳米技术

然而,但是近来情况似乎改变了一点。如果你在搜索引擎里键入这个词,就会惊奇的发现居然有成千上万的网页,描述这种能够把整个地球变成一大团灰色的、粘粘糊糊的物质的纳米怪物。除此之外,你还可以在未来学家的演讲、甚至是畅销书作家迈克尔·克莱顿(Michael Crichton,《侏罗纪公园》的作者)的一部最新的小说《捕食》(Prey)中找到它的身影。

最新的“创意”则来自反科学组织。今年1月底,一个总部设在加拿大的激进环保组织ETC发表了一份长达80多页的报告。这份报告把纳米技术描述成一种可能够毁灭世界的知识,因为它会导致“灰色粘质”的出现。听上去就如同《终结者》的微缩版本,但是ETC比电影走得更远:人们并不会因为一部电影而要求停止机器人技术的研究,然而这个组织通过这份报告号召在全世界范围内暂停所有纳米技术的研究。

从GM到纳米

尽管ETC的这份报告在关键问题上缺少坚实的科学证据,他们还是成功地吸引了全世界的注意。ETC是反转基因食品(GM)的老手,在吸引公众的注意力、把GM的安全性问题复杂化上的经验颇多。

在想象力方面,ETC也没有输给德雷克斯勒。他们自己仿造出了“绿色粘质”(green goo)的概念来恐吓公众。在ETC的概念里,“绿色粘质”是生物技术和纳米技术的结合,用于制造新的生物物种。他们认为,这种“绿色粘质”的失控会导致环境、人类健康和生物多样性的破坏。

ETC还说服了其他激进环保组织——比如绿色和平组织——加入全面禁止纳米研究的大合唱。除此之外ETC也不缺乏名人的支持。今年4月,英国查尔斯王子在读了ETC的报告之后,也表示对于“灰色粘质”的关注。尽管没有直接的接触,他们还是有些相似之处:查尔斯王子以经常发表一些反科学的言论而闻名。在发现“灰色粘质”之前,他的反对目标也是GM。

“人们一般知道他(查尔斯王子)在任何科学问题上都远远不是一个专家,”剑桥大学材料科学和冶金系从事薄膜材料研究的巴伯(Zoe Barber)博士对笔者说。然而查尔斯王子毕竟是名人。英国下院科学技术特别委员会的主席(Ian Gibson)对英国广播公司(BBC)抱怨说,“当王子——未来的国王——讲话的时候,人们会听。”名人做广告是ETC求之不得的事情。查尔斯王子的“担忧”很快就出现在了ETC的宣传材料上。

对于从事纳米技术的科学家而言,这样或者那样的“粘质”毫无意义,因为这种离奇的怪物根本不是他们的研究方向。“我认为‘灰色粘质’完全是科幻小说,”麻省理工学院(MIT)纳米结构实验室的史密斯(H. I. Smith)教授在一封电子邮件里告诉笔者,“(灰色粘质的)想法没有任何基础。当然没有理由中止纳米技术的研究。对于人们对纳米技术的反应,我有点困惑。它(灰色粘质)完全是由德雷克斯勒一个人驱动的。科幻小说只不过是科幻小说。”

潜在的风险

然而,抛开绿色/灰色粘质这样荒诞的概念,对纳米技术的安全问题的评价稍微有点复杂。部分原因在于,“纳米技术”是一个含意相当广泛的词。碳纳米管、最尖端的集成电路制造技术甚至超灵敏的温度计,都会涉及到纳米尺度的问题。有些纳米技术看上去并无危险,它们甚至不是什么新事物。一些科学家辩解说,纳米颗粒并不是今天才被人们制造出来,环境中早就存在这样的物质。“11世纪的炼金术士使用金的‘纳米颗粒’制造教堂窗户的红色镶嵌玻璃,”史密斯教授解释道。巴伯的薄膜研究更安全,因为芯片上的薄膜结构不会进入环境中从而对人体构成潜在的伤害。

恐怖的灰色粘质???

但是其他一些纳米材料就不同了。今年3月,有几组科学家在美国化学会年会上报告了纳米颗粒对生物可能的危害。例如,纽约罗切斯特大学的研究者发现,让实验大鼠暴露在含有直径20纳米的“特氟龙”塑料(聚四氟乙烯)颗粒的空气中15分钟,它们大多数在4小时之内死亡了。而暴露在直径120纳米颗粒中的对照组则安然无恙。

另外一种前景广阔的纳米材料——单壁碳纳米管——也可能造成健康问题。杜邦公司和NASA约翰逊宇航中心的科学家发现单层碳纳米管可能导致实验动物肺部产生肉芽肿——研究者认为那是中毒的标志。尽管现在单层碳纳米管仅局限于实验室研究,有科学家预测,一旦大规模生产,单层碳纳米管的产量可达数吨之多,这就大大增加了人们接触到它的可能性。

对于纳米材料安全性的研究还处在非常早期的阶段。以往,如果说纳米技术和环境有什么联系的话,那也是利用纳米材料实现环保的目的。美国环保署(EPA)今年得到了600万美元的经费用于研究纳米材料对环境的影响——尽管与每年花在纳米技术研发上的数以十亿计美元相比,这是微不足道的一笔钱。前不久,英国政府也要求皇家学会和皇家工程院对纳米技术的安全问题展开评估。不过计划的负责人、剑桥大学的道林(Ann Dowling)教授表示,这项研究并不是因为查尔斯王子关于“灰色粘质”的言论,而是因为弄清一项新技术的潜在风险和好处是非常重要的。

潜在的风险

今年6月,ETC联合其他组织在布鲁塞尔的欧洲议会举行了一次关于纳米技术的会议,寻求反纳米技术的政治支持。工党和绿党的议员参加了这次会议,其中后者明确支持停止纳米技术研究的要求。

反科学组织把目标转向了纳米技术,这引起了科学界的担忧。7月17日出版的《自然》杂志的社论用了一整页的篇幅讨论纳米技术研究面临的挑战。“面对这样新奇的胡说八道,驳回这样风马牛不相及的反纳米运动是很轻松的——轻松,但是很不明智,”这篇题为《不要相信夸大其词》的社论警告说,“像ETC这样的组织的主张常常显得失去理性,但是那部意味着他们不会在公众中产生共鸣。”

GM食品在英国等欧洲国家被妖魔化,可以看作纳米技术的前车之鉴。1999年,一项GM土豆损害健康的研究成果被反GM运动者当作了一件有力的武器,而这项研究后来被发现很不可靠。更早的时候,美国孟山都公司——一家培育GM作物的生物农业公司——拒绝给出口到欧洲的GM大豆贴上标签,这最终导致了数个欧洲国家停止了为GM作物发放许可证。

人们在GM问题上付出了高昂的代价。根据7月11日英国政府公布的一份GM作物的评估报告,尽管GM作物对于英国的经济发展和公众健康有巨大的潜在利益,但是目前公众对于GM作物的不接受态度导致这些利益至今不能显现出来。《自然》杂志社论题目中的“夸大其词”不仅指ETC关于纳米技术的胡说,也包括在纳米技术研究领域的夸大:“来自纳米尺度科学领域的新成果几乎每天都会在媒体的聚光灯下炫耀出场,每一个成果都自称能治疗疾病、清洁环境或者拓展和平与繁荣。如果这项技术能够创造如此的奇迹,人们可能会思考,它同样也可能做坏事。”

旅美学者方舟子曾经多次撰文驳斥GM方面的陈词滥调。“科学界在展望新技术的前景时,不要过分乐观、设想得过于美好,要让公众了解到可能的障碍和问题,”。方舟子告诉笔者在GM问题中总结的经验,“不要低估反科学势力,应有充分的思想准备,未雨绸缪。科学家们要做好普及工作,及时地反击反科学的谬论。”

在接受《新科学家》杂志采访时,德雷克斯勒本人也认为ETC关于停止一切纳米技术研究的要求是不合逻辑的。这种要求得以实现的可能性也很小,但是这不等于纳米技术万事大吉。“我担心这些(对纳米技术)恐惧会变得高涨。人们不了解这些技术,但是(简单的)认为它们是‘坏的’,”巴伯博士担忧地说,“科学家需要(与公众)沟通。”

背景:天真的预言

“纳米技术”(nanotechnology)的概念首先是由美国的未来学家德雷克斯勒(Eric Drexler)提出的。德雷克斯勒也是“灰色粘质”(grey goo)这个词的创造者。1986年,他在一本名叫《造物引擎》(Engines of Creation)的书中描述了能够进行自我复制的纳米尺度机器人。这种机器人可以通过移动单个原子制造出任何人们想要的东西——土豆、服装或者是一块计算机芯片,任何人工产品——而不必使用传统的制造方式。但是德雷克斯勒担心,这样一种能够自我复制的机器人可能会失去控制:他们疯狂的复制自身,在很短的时间内就把地球变成了一大团完全由纳米机器人组成的“灰色粘质”。

德雷克斯勒的“纳米技术”的概念,听上去就像英国诗人布莱克在《天真的预言》里的诗句:一花一世界,一沙一天堂。然而,在从事实际工作的“纳米科学家”——主要是由物理学家、化学家、生物学家和工程师等组成的——眼中,德雷克斯勒的纳米技术概念确实是一种天真的预言。今天我们所说的“纳米技术”,一般是指研究纳米尺度(1纳米等于10-9米)上材料性质的科学。在如此微小的尺度上,物质可能出现一些新的特性,例如碳60分子和碳纳米管。这些科学家的研究目标并不是制造出德雷克斯勒式的纳米机器人,他们更倾向于认为《造物引擎》所描述的这些概念更像科幻小说,而不是科学。

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