科学和工程作为重要的社会力量的历史相对较短。大多数人都会将其记录到16世纪的哥白尼革命,即我们在这个星球上存在的时间不到四分之一的时间。随着科学过程的出现,使用抽象的不可知论工具的数学,提问,假设,理论化,预测,验证,对理论的足够信仰,但怀疑足以注意到错误和缺点,这是现代学习和发明的方法。即使面对矛盾的观察,克服教条也一直是社会的挑战,永远是一个挑战。“照常业务”的舒适性不能被夸大。在科学努力中也是如此。但是,以工程和医学为专业领域的物理和生命科学是为数不多的事业之一,革命可以相对容易发生。爱因斯坦的相对论 - 光与重力速度作为时空变形的“绝对性”;量子力学是一种全新的机制,可以描述基于概率方法的现实 - 实际上是对现实的哲学理解;g?del的定理在任何公理系统中的可预致性极限;生命基础的基因组解码以及对新陈代谢,复制和繁殖的理解,这些思想是技术界在科学方法的考验中迅速采用的。
对真理的科学追求和应用真理的动力不知道民族界限,也没有适应当代条件。在科学文明的曙光中,哥白尼是教会的,来自波兰。布鲁诺(Bruno)凭借对教条的信仰而付出了一生,主要是一位神学家和意大利。Tycho de Brahe,来自丹麦的宫廷数学家;德国的约翰内斯·开普勒和意大利老师的伽利略·伽利略。并非所有科学的开拓者都是教师,即使大学已经存在很长时间了。在上个世纪,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)最初是一名专利书记员,尼尔斯·鲍尔(Neils Bohr)的贡献来自他在州支持的家庭机构中心的游牧风格,与哥白尼和开普勒不同。在当前,随着科学和工程的力量和经济影响急剧增强,许多研究机构已经成立,由科学家本身(2)启动,2,由慈善家和其他人提供自资助或资助特许权使用费:通过科学和工程学的应用获得命运的风险资本家和小公司创始人。像过去一样,大学发挥了作用,但不是进步的唯一机构推动者。国家资助的实验室,独立实验室和工业实验室,特别是对于生物科学,都参与了发现和应用企业。
一场科学革命源于具有难以置信的意志和内在力量的独特个人,他们以中心简单愿景的形式创造了巨大的中心力,作为普遍组织原则。许多目的是离心,采用各种技巧来利用充满复杂性的世界中以组织原则为中心的联系。科学和工程进步均取决于中央发现和随后的复杂组件。MendeLeev在原子颗粒和原子之前创建了元素周期表,而在没有任何分子,遗传或有机体知识的情况下制定了达尔文的进化原理,而海森堡创造了推翻牛顿的决定性的量子力学,这都是推动牛皮的和创造新原则的实例。
令人沮丧的是,我们所知道的,化学,生物学和物理学,并在整个工程和医学中使用它们,总体上不存在一个半世纪前。从对化学元素的发现和理解很快就引起了我们制造氨的能力,以及从中增加农业的肥料,使地球上有近70亿人类的存在可能存在。遗传相互作用和对突变的进化理解是打击疾病,更健康,更长寿命的核心方法。取决于电子设备的计算和通信从量子力学和信息理论中汲取了硬件的操作原理。我们非常幸运地生活在一个发现时代,以及运用这些伟大发现的冒险之旅。
离心进步还取决于工具的可用性 - 观察和创造的启动。工具的越小,它的可能性越多,个性化,个性化和人性化的可能性,即对个人使用友好。由于具有这种质量,许多工具被许多人使用,从而激发了更大的科学家和工程师的创造力,进而影响了更大的社会。水轮演变成蒸汽机,然后进入电动机和燃烧发动机。每个人都有多种形式。燃烧引擎以各种化身驱动飞机,汽车和踏板车。电动发动机运行火车,空调器,甚至是笔记本电脑的硬盘驱动器。我们现在知道,存在分子寿命的发动机 - 称为ATP合酶的ATP发动机。它将化学能转换为我们体内的机械运动。谁知道这一发现及其合成实验室的创作将打开什么门?但是,在这个小型化过程中,持续的主题是找到对我们作为人类有用的应用程序。由于内窥镜工具,医院的手术程序发生了巨大变化。在大多数情况下,现在可以消除住院。即使在世界上最贫穷的地区,手机和其他通信工具也无处不在,可以说,通过更轻松而开放的信息交换为那里带来了最大的好处。用于写作,绘画和可视化的个人软件在我们的小型计算机上比比皆是。在所有这些中,小型化和个性化都产生了壮观的影响。
技术进步当然也具有黑暗的一面,具体取决于创新本身以及它们的扩散和使用方式。肥料,计算机和燃烧发动机都消耗了大量能量,有4个是污染的来源,并使我们的世界失去了不平衡。欧洲的工业革命大大降低了人类的平均寿命。当今世界上消耗的大部分能量花了数十亿年的时间才能在我们的星球上积累,这使得人类可能有70亿人,而不是十亿人,而反过来又影响了全球气候。个性化工具通过乘法效应产生重大影响。汽车就是一个很好的例子,但手机也是如此。每个新的创造以及整个社会及其个人互动的新方式,在适应的人和不适应的人之间创造了新的鸿沟,在经济和社会上以及没有工具的工具。因此,尽管平均福祉可能会增加,但差异通常也会上升。由于技术经常放松手动任务,因此经济阶梯底部的那些任务可能会受到新技术的影响最大。
正是在这种社会背景下,我们现在求助于新兴的技术专业领域的希望和挑战:纳米级科学,工程和技术 - 通常缩短为“纳米技术”。从根本上讲,纳米技术是大小尺寸的现象,即一个维度。就像涵盖了很大一部分生命科学领域的生物学一样,纳米技术也具有纳米级维度影响的科学,工程和技术广度的影响。也许将来的一段时间我们可能会选择称其为“纳米学”来反映这一广度,而不仅仅是指纳米技术,纳米科学和纳米工程。
如果我们采用任何可以用肉眼看到的散装材料(无论材料是坚硬的还是柔软的,无机的还是有机的),并且使其较小,它仍然具有相同的特性。一块钻石,铁,塑料或橡胶具有与一小块钻石,铁,塑料或橡胶相同的特性,我们使用这些材料及其可重复性在这些特性有效的情况下具有极大的优势。桥梁可以很大且小 - 沿着溪流上的单车道或横跨海洋通道的大规模火车。塑料用于汽车面板和小手表。另一方面,如果我们走到降低材料尺寸的极端,即它们的原子或分子水平,这是我们可以识别它们的最小尺寸,它们的特性将完全不同。原子或分子具有由量子机械相互作用引起的特性,这些相互作用导致它们作为稳定单位的存在。碳是一种原子,形成钻石,但也形成石墨,也是烟灰的主要成分,是燃烧效率低下的结果。所有这些碳的大包组件具有不同的特性。
因此,从原子量表到批量尺度时,属性发生了很大的变化。这发生在纳米大小区域。材料的特性及其物理和化学相互作用来自自然力量 - 原子或分子键是量子力学和电磁力的结果。通过原子,分子,电子(电荷的载体)和光子(光的载体),物理,化学和生物过程之间的相互作用,在纳米级维度处发生了巨大的特性转化。该尺寸范围在一端桥接原子和分子,另一端桥梁的散装材料。这样做的原因是,这些相互作用的中心的力,导致特征性能的力在本质上是纳米级。
纳米级的属性变化不仅仅是很小。它们可能会大不相同 - 新属性出现,我们以前没有在宏观或微观尺度上访问的属性。
量子机械隧道是过去十年成功使用的一种现象:在半导体的记忆中,不会丢失数据,并且没有运动部件,那些在相机,手机中和拇指驱动器中使用的零件。在这些设备中,电子被简单地通过低压以通过绝缘区域进行隧道。发生在绝缘子中,这是由于电子的波性质和波动穿透小距离(纳米级距离)的能力。诸如熔融温度,磁化,电荷能力等这样的基本特性都可以改变,而无需改变材料的化学成分,因为这种波浪状特性和纳米级的相互作用。由于这种波的性质,电子与光之间的相互作用也可以在纳米级变化,纳米级是中世纪玻璃鼓风机在彩色玻璃中急剧使用的特性。彩色玻璃通常使用金或银的纳米级颗粒。这些颗粒通过根据粒子的尺寸增强该颜色的散射来提供红色,蓝色,绿色,棕色或其他颜色。黄金或银纳米颗粒中的电子与光的光子相互作用,从而产生颜色。科学家通过称为“等离子”的粒子来描述电子等离子体与光子之间的这种集体相互作用。玻璃鼓风机在不知不觉中开发了该技术,以使其在这种尺寸中可控。在光纤中携带的光是通过激光通过增强的电子 - 光子源相互作用在人为创建的量子井中产生的,是通过增强的电子 - 光子相互作用来生成快速数据通信的光。即使是光纤在纳米级处使用光线限制,在长距离内损失有限的情况下将其移动。
化学反应是由原子与分子之间的中性,激发或带电状态之间的相互作用引起的。反应物种需要靠近,并具有能量有利的途径,使反应有效。催化对于提供此效率至关重要:催化剂虽然化学不变,但为提高反应速率提供了低能的途径。它通过通过表面介导分子在能量有利的条件下彼此相互结合并相互反应,从而使催化剂在反应结束时不受干扰。当一个人接近较小的维度时,表面积与体积比增加 - 纳米级效应。在此简单特性中,明显的非线性增强功能使催化作用非常有效。Haber-B?SCH制造氨的过程,这是制造肥料的关键要素,在许多步骤中有效地使用催化。氢是使用氧化镍源自天然气中的甲烷。然后,使用铁矿衍生的铁从这种氢和氮中形成氨,最终转化效率为98%,即几乎完美。
磁铁矿是一种氧化铁的形式,是一种材料,其纳米级特性在本质上比玻璃吹风机长的数量级使用。磁铁矿是磁性的。作为纳米级晶体的集合(以链为链),从而使该收集成为高度敏感的磁体 - 它赋予了磁性特性的生物,具有区分地球磁场线的能力。因此,在池塘中发现的细菌和1975年首次分离的细菌以及许多其他细菌是磁性的,因为在小规模上以收集的形式,可以通过原始生物体来区分地球场的偏差。许多动物使用这些磁性信息进行导航,包括鸽子,木龟和多刺龙虾。在进化过程中,自然发展了可以在很大程度上可以在有机系统中形成无机纳米晶体的方式,这是我们仍在学习在实验室中可控的。大自然的另一个有趣的纳米级例子是一些蝴蝶和孔雀羽毛的虹彩颜色。这些是大自然建立的三维结构的纳米级光学干扰效应,在实验室中,我们直到最近才采取了重现的第一步。生物学现象往往非常复杂,就像它们是由于事件的随机性和在当地力量的影响下发生的大量实体之间发生的大量相互作用而产生的。该现象对初始条件敏感,小扰动,具有大量相互作用的组件,并且通常会有大量的系统可以发展的途径。如果人类的能量输入不足,即饮食不足,那么身体就会知道如何减慢新陈代谢。与我们在物理,化学和工程方面所做的很多事情不同,这非常复杂, 在各种尺度上涉及各种相互作用。那种简单而复杂的生物已经开发出使纳米级单晶磁性域实现这些特性的方法,是对大自然的机智和生物学的聪明性的致敬 - 人类种类定期发现的特征。
在过去的几十年中,小型的个性化工具普遍存在,为开发凝结的物质科学和工程学奠定了基础,在纳米级的控制和观察的能力可以为大型社区提供。这些工具使我们能够在纳米级组装,操纵,控制,探测,图像并查看无数属性。在工具中,扫描隧道显微镜和原子力显微探针最多获得了压力。但是,同样重要的是,许多制造工具都使我们在纳米级维度定义,模式和连接:可视化的新技术,使我们能够在表面上自组装单层的工具,使我们合成和合成的工具,以及在一般的工具中,我们可以将其廉价,迅速地进行此操作。现在,我们可以通过原子合成原子,也可以雕刻到附近的原子水平。我们可以通过大型工具集探测以这种规模存在的现象,从而使我们有各种各样的观点。而且,由于当一个人到达最小的单元时,属性会发生巨大变化,因此我们可以利用组装和雕刻技术来利用这些属性。反过来,这使一个大型社区成为可能进入纳米级世界。纳米级是一个维度,而不是纪律,并且纳米级的特性显示在其中并连接到所有学科。通过社区的开放大规模参与和学科的广度,这种影响的深刻影响是,界面上有一个有趣而令人兴奋的新工作的大型领域。工程,身体和生命科学已经从未像以前一样致命。这导致了巨大的进步和实用性,即使在十年前也无法预见。
这个广度的一些例子是人类生存的核心,将说明这一点。让我们看看世界面临的一些挑战。主要的人围绕着可持续发展 - 一个庞大的复杂人类和数百万个其他物种可持续生活,即彼此之间的平衡和更广泛的自然世界。能源,更好的健康,公平和减轻贫困,教育和保护的能量,所有这些都立即想到了统一可持续性的主题。立即出现了一些与可持续性相关的问题:我们可以通过重新创建环境(供暖,冷却和美学)和通信(在信息交换,计算中,计算和计算中,以及在计算机,供暖,冷却和美学)来降低能源消耗 - 运输,照明,粮食生产和其他生活方面所有移动仪器)?我们可以通过产生清洁水,去除砷和减少用水等重金属杂质来帮助解决水问题吗?我们能否通过生产植物来提高农业生产率,以使更健康的饮食更耐疾病,消耗能量和水的能量更少?我们可以通过物理和生物学方法提供更有效的碳固换吗?我们可以通过减少纸张并引入更好的纸张生产技术来改善林业资源的管理吗?我们能否通过引入更便宜和更早的诊断,检测污染,治愈疾病,治疗或缓慢的退行性疾病并攻击最有害的疾病(马拉里亚和癌症)来改善医疗保健?纳米技术有望解决所有与可持续性有关的问题。
材料的强度和材料表面的特性都在我们周围使用。聚合物的广泛工业规模合成始于二十世纪中叶,到本世纪之交变得无处不在。有人会说,塑料是中国工业革命的骨干,也是日常生活转变的关键,从儿童玩具到家庭,办公室以及无处不在的包装中的广泛使用。塑料和聚合物通过烃链的表面相互作用来实现其性能。这两者都受到新的纳米技术发明的影响。碳纳米管基于较强的碳键(与钻石的构型不同)具有强大的固有和表面相互作用。它们可以承受比具有相似尺寸的钢更强大的力。5将它们拉入类似于使用聚合物的方式的链,并且获得了强大强度的材料。现在将碳纳米管引入塑料中,以使其更具弹性,例如在运动器材中,例如网球球拍和高尔夫球俱乐部。混凝土,玻璃纤维和凯夫拉尔等复合材料是通过表面相互作用实现强度的组合材料。混凝土可以使混凝土更轻松,并且仍然通过使用Cenopheres,类似于碳动力植物的灰烬,仍然使用类似于碳Buck骨的空心氧化铝和二氧化硅结构来保持其强度。纳米级材料和强界面的强度使这些复合材料比以前更强。
表面对此特性至关重要。
我们提到了催化及其对氨产生过程的中心地位,这是上个世纪初的主要突破之一。如今,沸石发挥了类似的作用。这些是基于铝和硅氧化物有效催化剂的微孔固体。数百万吨有助于裂缝石油进入汽油和许多其他烃,从而使石油的影响降低了环境破坏性。
纳米技术的进步似乎可能导致能源生产,能源消耗,沟通和健康促进的大幅提高。让我们考虑这些领域的一些显着发展。
燃料电池,电池,光电能量和电动光能量转换是通过新材料,薄膜和有效的转换过程迅速发生与能量相关的效率的示例。由半导体制成的光源高效,十个因素比白炽灯灯泡好,并且可靠且持久。我们今天在交通信号灯中看到了它们,但是我们将越来越多地看到它们,随着成本问题和满足人类色谱偏好的问题的解决。尽管在这种情况下,实现可靠性的挑战也要高得多。光伏发电也从纳米级可实现的效率中受益。GR?tzel电池是一种开始从实验室到制造的新型太阳能电池。这些细胞使用纳米晶二氧化钛,模具和有机材料用于电子传输,以达到能量转化效率的百分之几。二氧化钛是在油漆,砂纸和许多其他地方使用其强度的材料。它还有效地吸收了光子,因此在晒黑乳液中也采用了光子。与最流行的当前硅光伏相比,新的光伏结构在制造中使用低能过程,从而使它们用于制造它们的成本和能量很小。增强的表面相互作用可用于减少污染。在人口稠密的地区,例如亚洲的恒河平面,地下水位下降了许多更深的井现在用于卫生饮用水,自然会被大量的砷污染。地表上电化学过程的提高效率使砷可以被氧化铁纳米颗粒有效地清除。
电子,计算和通信从纳米级的特性中受益匪浅,其中波浪电子和材料以许多方式相互作用以产生有趣的特性。例如,考虑数据存储的情况。人类每天都在创建比二十年前存储的数据总数更多的数据。我们的相机,手机,微型音乐播放器以及存储和交换信息都使用了非挥发性半导体存储。这些工作是因为隧道(一种量子机械现象)发生在纳米级。Google搜索和企业存储的大量数据变得可能成为可能,因为磁盘驱动器在较小的区域中越来越多,即更紧凑,而且成本也更低。这是可能的,因为通过利用纳米级发生的电子自旋和田间相互作用,灵敏的读写能力得到了提高。我们的快速通信基础架构取决于光学传输。小型激光二极管,放大器和光纤在小尺寸中使用载体和光子的限制,以大大提高信号产生和传输的效率。较小的设备也消耗了更少的功率,因此随着时间的推移,每台设备的能耗也有所下降。但是,小型乐器(例如计算机)的个性化也意味着更多的人正在使用它们。因此,绝对功率数没有减少。
这种精确的传感和控制广泛应用于电子产品也是对生物科学中如何应用纳米技术的主要决定因素。生物科学中的基本挑战之一是在实际环境中存在的特定化学和物理条件下对现象的详细理解。当发明聚合酶链反应(PCR)时,它提供了一种扩增感兴趣的DNA的技术,因此有更多的副本进行研究和分析。在一个小工具中,PCR使得可以生成数百万个所需DNA的副本,并将其用于基因操作。通过使用微阵列,单克隆技术和荧光蛋白的使用,也获得了类似的收益。然而,许多生物学实验继续取决于对发生此类相互作用进行大量相互作用的数据的统计分析,并从中提取了一种可能描述特异性的模型。物理科学技术倾向于剥夺大多数外部现象并简化系统,以便可以严格研究感兴趣的现象和特性。随着许多纳米级技术的出现,降低了最小规模的技术,就可以开始揭开秘密而无需诉诸统计分析,现在我们可以全面研究所有可能性。
但是,这样做需要超敏感的传感器。尺寸控制允许人们制作各种超敏感性传感器。荧光分子可以用更强大的光学活性纳米颗粒代替,该纳米粒子调谐到特定波长以进行响应,并与研究化学的分子相关。人们可以使用等离激元(电子等离子体 - 电磁)相互作用来通过纳米级维度的局部能量偶联来实现加热的定位。悬臂可以将悬臂降低到通过观察频移来实现单原子重量灵敏度的点。可以制作纳米方,以隔离,控制和抓取并建立支架,以在二维和三维组件中组织细胞,生长细胞,模式细胞和探针细胞。可以使用光学镊子抓住纳米颗粒,将其移动,并在需要研究的情况下研究与它们束缚的分子的各种反应的可能性。因此,人们可以想象,将纳米颗粒和其他机械放置在细胞内和组织中观察和相互作用,并进行实时感测和成像,并揭示细胞本身内部的复杂工作。人们可以在现实的感兴趣条件下使用这些工具,因为纳米级提供了敏感性,成像和控制的巨大改善。
科学家倾向于高估在短时间内可以做的事情(大约十年),而低估了长期远距离可能会发生的事情。在纳米技术中非常有趣的是,由于其在重要的纳米长度范围内的基础,其跨学科的覆盖范围是广泛的。过去,研究人员从来没有生成在技术学科中广泛适用的知识。过去十年是一个不错的开端。但是,随着工具和理解的发展,将开放许多新用途,这将通过学科边界的知识使其成为可能。在物理科学和工程空间中,进展应继续加速,在该空间中,光伏,照明,节能计算,信息存储和检索以及通信都应继续前进。可以合理地认为,自成立以来,化学和材料科学一直集中在纳米级现象上。在所有分子的催化或合成之后,复合材料和硬涂层的制备就永远存在,并吸引了纳米级相互作用。新的是敏感工具使我们能够更好地理解这些现象。合成的新技术 - 膜,纳米晶体和新材料形式 - 应该有助于改善社会需求的主要领域的技术,例如燃料电池,能源存储和去除污染。纳米技术工具的使用和开发在其起步阶段非常适合生命科学。为了使用生活科学家的使用,工具需要变得更加用户友好,是系统设计的任务,但是可以使复杂有机体的遗传学廉价,快速解码,并通过纳米级封装在本地诊断和输送药物系统,因此可以大大推进预防医学。
在关闭之前,我们回到讨论科学和工程学的社会意识,尤其是纳米技术。我们遇到的社会问题和问题也没有什么不同,就像他们经常来自人类和试图“成功”的机构所做的那样。在生命科学中,由于药物在当代生活中的影响以及相对容易的方式发生了巨大的影响,因此社会意识更高,因为这是炭疽病,vioxx,vioxx,吸烟和thalidomide,每个人都会贡献社交的社交,这是相对容易的方式发生的。意识。在物理科学和工程领域工作的从业人员也需要开发方法,以便研究和发展过程保持道德,并使社会更加重要。
因为它具有如此巨大的影响力,尤其是在健康和环境中,因此需要按照道德责任的实践来根据合理的道德价值和原则进行纳米级研究。
这是一些潜在的地雷。
廉价的信息连通性以及大量的信息存储,以及个人,团体和州对史努比的能力和倾向,这是一场潜在的噩梦,在过去的几年中,在西方和东部世界中都加剧了。纳米技术增强了这种有效的能力。社会和研究应该如何解决这个困境?
人类是能够改变优胜胜之年的第一个进化创造。人与自然之间有什么关系?我们应该承认并延迟自然的首要地位吗?在道德上允许或负责修改甚至完全重建天然生物吗?当我们更换或增强生活部分时,人与机器之间的边界在哪里?当神经传感器会发现人类情感,个性甚至意识的运作时,时机可能不远了。在印度的法院中,功能性磁共振成像已经被接受为真实和说谎的证据。使用神经执行器,在实验室实验中,猴子被电子引导去剥和吃香蕉。Joy-Dyson6的辩论围绕着对这种有力的新技术的原始恐惧,然后在社会准备就绪之前安全地管理它。
如某些人所建议的那样,是否应该在这些方向上的这些方向工作,因为有争议的道德问题或可能的灾难场景,应暂停或陷入困境?我们认为,应清楚并仔细考虑这些问题。这应该与负责任的实践一起继续进行的研究和发展同时完成。同样重要的是,为目前是学生的该地区的实践和未来工人提供机会,以在其展开的社会和塑造的社会背景下进行反思。
鉴于纳米技术研究人员的最新调查7,安全性在处理和使用纳米材料中的重要性是纳米级反应性能增强的可能性。安全的实践也是实验室和社区文化的问题。时间,金钱,地位和竞争的考虑可能会敦促研究人员和经理削减拐角处。从历史上看,在大多数地区,政府通常会达到必要的最低金额,直到受到或可能受到影响的人的压力为止。法规一直是煤矿,纺织厂,轮胎生产植物,石棉,甘油和其他化学物质的安全运营的尾随边缘,以及油漆和汽油的铅。由于电磁相互作用在发达国家的广泛采用后,由于电磁相互作用,我们仍在辩论手机使用者中可能的作用。许多人的权威仍然没有意识到人类和温室排放在全球变暖中的作用。尽管纳米技术可能在预防污染中发挥重要作用,例如通过促进去除砷的去除和清洁水,纳米材料也可能引起污染。银被用作健康行业的抗菌剂,用于创可贴,并越来越多地用作微生物杀死剂。由于洗涤的结果,有多少材料进入了水系统?8鉴于大量资金投资于开发中,因此在没有足够科学检查的情况下进行快速环境监管批准的压力将是强烈的。尽管这些风险是社会程序和过程缺点的结果,但在纳米技术本身并不是纳米技术研究人员应考虑的纳米技术。
因为这是科学家和工程师的基本道德责任,试图在执行专业努力的同时防止伤害。除了促进实验室安全,保持数据完整性,通过适当的信誉认可贡献以及尊重知识产权的贡献外,研究人员是否对研究的社会后果负有任何责任?第二次世界大战期间对广岛和长崎的原子轰炸开始了长期的内省和科学家在社会辩论中的公众参与; 9一个人如何控制精灵从瓶子里释放出来?从传统观点看,整个社会而不是个人研究人员,在道德上对所产生的知识所做的事情负责。但是,个人知识渊博的研究人员也承担一些责任。研究人员不能总是对他们创造的强大“引擎”带来的风险无知。当代研究人员发展并促进了他们在认识的社会中创造的传播。尽管并非总是可以预见的是,特定的研究成果将变成道德上令人不安的应用程序,但有时就是这种情况(例如,即使在道德上有问题的效果可以作为副产品可以预见,即使有实质性的军事或经济优势也将获得实质性或经济优势)。因此,如果研究人员有理由相信自己的工作或在其领域工作,以便造成对人类造成重大伤害的风险,那么他们有道德责任提醒适当的当局或公众有关潜在危险的危险。
这些先前的例子和简要讨论责任指出了迅速发展的主要科学进步,而社会迅速发展和社会必须在促进生产性研究和发展活动与维持有效的监管和安全框架之间找到平衡。近年来,对这一挑战的一种回应是,当代研究人员获得混合能力的社会压力增加:技术精神与敏感的道德指南针有关。用塞缪尔·约翰逊(Samuel Johnson)的话说:“没有知识的诚信是虚弱和无用的,而知识没有诚信危险和可怕的知识。”
对于执业科学家和工程师而言,他们学科的乐趣之一是,伟大的科学使我们不单明 - 在情感上很高兴找到一个人可以称呼自己的事实。Creative Engineering的乐趣使科学发现耦合到将世界创造为共同利益创造的乐趣。这些企业最好地体现了文明生活的理想:寻找真理和良好公民身份的实践。纳米技术在这种古典传统中;它在这里,正在大力发展,并且谨慎管理,将以无数的欢迎方式推动人类社会前进。
笔记
在东部,纳兰达大学跨越了公元5至12世纪。最古老的不断运营的大学,摩洛哥的阿尔卡拉伊恩大学,成立于公元859年,西部最古老的西部大学,博洛尼亚大学于公元1088年成立。早期的大学源于宗教机构,并随着宗教等级制度的力量下降而获得了越来越多的独立性。
J. Craig Venter是通过Celera Genomics Company对人类基因进行测序的重要参与者,现在负责自资助的研究实体J. Craig Venter Institute,他的最新成功是建立人造人造的重要一步细胞。勒罗伊·胡德(Leroy Hood)是分子诊断工具的早期开拓者之一,他负责独立机构系统生物学研究所。这些方法与19世纪初托马斯·爱迪生,格雷厄姆·贝尔或尼古拉·特斯拉的方法不同。
引用亚瑟·科斯特勒(Arthur Koestler)的话说:“发现越多,后来似乎就越明显。”
据称,肥料和信息行业使用了近10%的世界能源消费,而燃烧引擎则更多。
目前有一种传染病感染了科学界:过分陈述以令人怀疑的范围。一直存在的这种疾病特别有害,因为这些学科的广度使许多人很难通过狂野的主张看到。也许其中一些是一个社会和道德问题,因为科学家对他们的研究构成了巨大的压力。还有一种思想流派,可以通过兴奋来启发年轻人来追求科学和工程学,这些兴奋主要依赖于过度兴趣 - 这种方法在互联网的这些时期,较短的注意力以及创造的便利性和便利性的方法更容易通过个性化软件的野生视觉图像。碳纳米管在太空电梯中的应用就是一种神话(请参阅2006年5月22日在线出版的自然界中的“太空电梯:下降?”,并在AT上使用)。关于在电子中使用分子和其他原子级方法的类似主张。
参见F. Dyson,“未来需要我们!”在《纽约书评》中,第1卷。50,没有。2,2003年2月13日。紧急行为,即无法预测的行为,出现在复杂的系统中,即具有大量相互作用元素的行为。人群行为就是一个例子。对于可以夺走自己生命的人造创作的深思熟虑的讨论和辩论,这是一个非常合适的主题。但是,一个例子是从纳米技术中汲取灵感的一个例子,并引起了许多受欢迎的关注 - 迈克尔·克里顿(Michael Crichton)的书《猎物》(Prey) - 基于有缺陷的科学。特别有力的是对接管身体和环境的众多纳米机器人的描述,它们可以像昆虫和其他类似的,更大的活物体一样迅速飞行和游泳。这是不可能的,因为增加的表面积上的粘性阻力减慢了纳米级对象。就像人类试图在糖蜜中游泳一样。
R. McGinn,“伦理和纳米技术:纳米技术研究人员的观点”。纳米伦理学,第一卷。II,不。2,2008。
在大多数西方世界中,可以看到氮和磷的影响,这是大规模使用肥料的径流。在东部,较贫穷的部分遭受了地下水位的消失(以及在海岸线附近的盐水进行回填),而更深的井到达了砷污染的桌子,例如在印度和孟加拉国的西孟加拉邦。这次大规模的水消耗发生了,因为两百年前的柴油发明和电动机成为第三世界的个性化工具。
科学和科学家很少作为艺术的灵感。“ Atomic医生”是一部流行的歌剧,于2005年首映,从曼哈顿项目中汲取了想法,原子弹首先成为现实。该国当天的主要科学家和他们的领导人罗伯特·奥本海默(Robert Oppenheimer)辩论了炸弹,即使他们疯狂地使用了武器,曾经引用了Bhagwat Geeta的“ Atomic医生”的中心特征Oppenheimer,后来又引用了Bhagwat Geeta。