本文是一个系列的第一篇，探讨纳米技术与《2015年全球议程展望》中所述、世界面临的十大趋势之间的联系。所有作者均为 系列 成员。 《2015年全球议程展望》。所有作者均为 全球议程理事会纳米技术委员会成员。
纳米技术诞生至今还不到四十年，却已经影响到消费品、武器和治疗程序等各个领域。它有望彻底改变各行各业并加速科学与学科的融合，同时也正在引发社会和地缘政治变迁。
一纳米是十亿分之一米。一根 人类头发 的宽度约为80,000至100,000纳米。在这一尺度上操纵物质，提供了创新工具，使我们得以 拓展可能性的边界 ，创造新材料或改造现有材料。在纳米尺度上，材料的性质可能与其宏观尺度下的特性有根本差异。例如， 碳纳米管 的重量仅为钢的六分之一，强度却是钢的100倍。
纳米技术的渐进式发展及其变革能力也带来了国家安全方面的影响。认识到其巨大潜力，美国联邦政府于2000年设立了 国家纳米技术计划 ，以最大限度地提高研究与开发（R&D）工作的协调性。该计划支持相关基础设施建设，以发展“ 造福公众”的纳米技术。
纳米技术为何攸关地缘政治竞争
作为一种赋能技术，纳米技术可以 改进或彻底改变各行各业 ，包括电子、信息技术、能源、石油工业、环境科学、医学、国土安全、粮食安全、交通运输等诸多领域。美国作为 目前仍无可争议的世界领导者 ，在纳米科学领域的地位将受到考验，因为众多欧洲国家、中国、韩国、泰国、日本等正不断加大对纳米研究的资金投入。
中国对纳米技术的投资 在过去十年中每年增长逾20%。中国政府认识到，科学领域的提升对于未来竞争力至关重要，因此于2009年推出额外刺激方案，为研发预留逾120亿英镑。2011年，俄罗斯、韩国和新加坡发起了 亚洲纳米技术基金，并指出“纳米技术是许多行业的关键赋能技术，能够带来巨大的增长机遇”。
如今，数百种商业产品依赖纳米尺度的材料和工艺；据估计，其市场规模介于 500亿美元 和 1万亿美元之间。尽管商业预测各不相同，但毫无疑问，纳米技术对于国家实力日益重要；这一判断既源于纳米技术当前的军事应用，也源于其潜在军事用途。
美国国防部在20世纪90年代中期将纳米技术列为 六大战略研究领域 之一。近年来，新兴或所谓“再度崛起”的国家加大了相关投资。俄罗斯已利用纳米技术成功研制出 世界上威力最大的非核炸弹，其爆炸半径为300米，威力相当于44吨炸药（美国的炸弹相当于11吨）。
国家能力的七个方面
纳米技术与国家安全之间的关联，往往仅限于纳米技术在军事领域的应用（以及它在战场上重新界定技术不对称性的程度）。然而，必须认识到，纳米技术对地缘政治和国家实力的影响远不止于此。在此前的一项研究 《新型治国术与元地缘政治》中，我提出了一个更适用于全球化、互联互通且相互依存世界的“元地缘政治框架”。在该框架中，我指出，描述国家实力，最好从 七项关键国家能力入手：
社会与健康问题 ——纳米技术可能对医学和治疗程序产生巨大影响，改善诊断并提供更好、更快速的细胞修复。注入体内以对抗癌细胞的纳米机器人，可实现靶向药物递送，并在细胞层面进行修复（甚至有望纠正器官功能衰竭）。由人体自身分子设计而成的 DNA纳米笼旨在于分子层面“捕获”疾病。“纳米海绵”这种微小的聚合物纳米颗粒可以吸收毒素，同时将其从血液中清除。 金纳米颗粒 可用于检测早期阿尔茨海默病。纳米医学的突破将使我们能够以前所未有的程度控制人体，同时也会引发社会和伦理层面的讨论。
国内政治 ——纳米技术既可提供新的平台，用于更完善（也更具侵入性）的监控，也可提供更高效的国内安全和应急响应技术。例如，某些纳米材料可用于制造更好的传感器，以检测危险物质；纳米机器人则可用于解除炸弹。
经济 ——纳米技术与 农业等领域密切相关，纳米传感器可用于监测作物生长或检测植物病原体。纳米技术已应用于许多电子产品，可实现更小、更快、更节能的系统。例如，纳米尺度晶体管不仅更小，也比传统晶体管更快、功能更强。如今，各国为推动石油工业发展，正在研究利用二氧化硅纳米颗粒，使石油开采更快、成本更低的可能性。
环境 ——关于纳米技术的部分热议聚焦于其 扭转环境恶化的潜力：纳米结构过滤器和智能纳米材料可净化水或检测污染。此外，纳米技术可用于电池回收流程、为应对石油泄漏提供解决方案，并通过在太阳能电池板薄膜中加入纳米颗粒，提高太阳能电池板的效率。
科学与人类潜能 ——纳米技术研究的一个显著特点是与生物学、材料科学、认知科学、化学、工程学等其他领域相融合。这种融合促成了充满活力的跨学科交流，也催生了将纳米技术与其他领域相结合的学科，包括纳米医学、纳米制造、纳米电子学等。
军事与安全潜力 ——国防工业中一些最具突破性的创新依赖于纳米技术赋能的应用，涵盖军事行动的不同阶段。例如，用于 隐形斗篷 的纳米结构可隐藏士兵、车辆或武器；此外还有各种更智能、威力更大的武器，以及借助碳纳米管制成的更轻、更坚固的装甲和车辆。纳米技术还可通过 显微计算机改变通信的未来，助力开发高功率激光器，或通过在士兵制服
中集成热、化学和生物传感系统，帮助改进制服。外交 ——纳米技术将显著改变战争和武器装备的性质，包括 核武器，并不可避免地影响裁军外交。小型化趋势日益增强，纳米工程高爆炸药、高性能传感器及许多其他设备不断涌现，这将要求就武器控制标准以及 遵守国际法开展新的谈判。
纳米技术赋能的小型化和战场精度提升还会带来另一后果：战争的一些政治成本将降低。士兵将得到更好的保护，平民伤亡（据推测）也会减少。与此同时，具有强大破坏潜力的纳米技术将加剧不对称性，使战后和解或国家间关系更加复杂。
从日常商业产品到外交与战争，纳米技术注定会成为未来数十年间极具变革性且影响深远的技术。20世纪初，哈尔福德·麦金德提出了“历史的枢纽”这一概念，认为谁控制了心脏地带的枢纽区域，谁就控制了世界。这种地缘政治思维如今已经过时，但我们可以借此类比，思考纳米技术及其他类似的颠覆性、变革性技术未来的重要意义。鉴于纳米技术对各项国家能力具有巨大影响潜力，其研发将对国家实力至关重要。
这一领域的跨国地缘战略竞争正在呈指数级增长。尽管美国目前处于纳米技术研发的前沿，但它能将自己在“微小事物科学”领域的绝对全球领先地位维持多久，仍未可知。
作者：纳伊夫·阿尔-罗丹是牛津大学 圣安东尼学院名誉研究员，也是日内瓦安全政策中心高级研究员兼地缘政治与全球未来项目负责人。他著有《新兴战略技术的政治：对地缘政治、人类增强与人类命运的影响》。
图片：2014年10月29日，以色列北部米格达尔哈埃梅克的TowerJazz Semiconductor展示一本纳米圣经。路透社/阿米尔·科恩
