【研究線上】揭露奈米科技國王的新衣:一個極度缺乏規範的國度

■奈米科技是現今科學研究的當紅炸子雞,但正因為這領域於太過新穎以至於安全規範極度缺乏,我們享受科技的進步的同時,卻也不自覺陷入了危險。

436131撰文|方程毅

若是要說一個驅動現今科技進步的代表詞,奈米科技絕對是最佳候選人。從食品工業、能源、醫藥、IT產業、運輸甚至生活用品都可以見到奈米材料的蹤跡,人類生活也因此獲得很大的改善。奈米之所以特別是由於材料在小尺度下的性質跟塊材(bulk)大不相同,特殊處主要有三:一、奈米尺度下比表面積大,而表面通常是產生反應的地方,因此奈米材料的反應性通常較強;二、材料縮小到奈米尺度會出現量子化效應,因此產生許多衍生應用,例如使用奈米點(quantum dot)作為顯示器;三、奈米尺度會出現特殊分子結構而具備全新的性質,奈米碳管就是一個例子。但任何新科技或是新商業模式都伴隨著一個問題:如何規範?

規範並不代表限制其發展,而是為了讓這個新領域能夠建立完整的遊戲規則,讓生產者及消費者都能從中受益,其中包括生產流程的把關、危害評估與風險管立、產業鏈上的勞動安全乃至製成商品後的品質控管。

制定規範需要大量的背景知識及政治運作。既要有足夠的研究證明哪裏有害又必須凝聚社會及國際共識。但是,要對一個新興的東西進行規範,必須正面列舉其產生負面影響或是有害之處,不能因為這個東西「可能」有害就禁止或限制,但是面對一個新興的領域,大家既不熟悉其運作規則又沒有足夠的經驗預測它們會產生的影響,光要摸索出如何評估這個東西是有益還是有害就足以讓科學家們傷透腦筋,更遑論要凝聚共識制定政策及規範,因為這些重重困難,所以整個奈米產業出現了一個恐怖的結果:沒有規範!這或許讓身為讀者的你大感訝異,雖然奈米材料的製造與應用已經滲透我們生活的每一個角落,但事實上學界與業界目前對於其管理方法仍舊沒有共識,來自澳洲新南威爾斯大學的 Georgia Miller 教授及挪威Genøk生物安全中心的 Fern Wickson博士便發表了一篇論文在Review of Policy Research期刊上,探討為何奈米科技缺乏有效的規範及管理方式,他們甚至將這件事比喻為「國王的新衣」突顯讓社會大眾集體無視這個問題的嚴重性。

這篇論文列出了六個為什麼規範未能制定的原因,本文將節錄部分內容分享給讀者:

一、沒有特別針對「奈米」進行規範以至於風險評估根本沒有執行:有些材料本身無害,但一旦縮小到奈米等級就會對人體或環境產生影響。但現行針對毒物的規範都是規範「材料」本身,而不是針對「尺度」,因此一旦這個材料在大尺度下無害,就能規避檢驗及風險評估,我們也就沒有辦法預防這個大尺度無害,變成奈米化就有害的材料。

二、沒有方法明確定義「奈米」材料:如果今天要10個人定義奈米材料,可能會得到10個不同的答案:100奈米還是200奈米以下算是奈米材料?量子效應明顯才算?又或是比表面積超過一定數值才算?正因為定義不明確,就讓既得利益者或政策制定者有洞可鑽,利用有利於自己的方式定義奈米材料以規避管理。國際標準化組織 (International Organization for Standardization;縮寫:ISO)其實有將尺寸1-100奈米定義為奈米材料,歐盟、美國及澳洲等也是使用「尺寸」來定義,但材料千百種,不同材料產生特殊性質的尺寸相差甚大,因此用用單一的尺寸定義是不切實際的,但針對每種材料都定義一個尺寸卻曠日廢時,用其他方式(例如明顯具量子化效應)又過於複雜,且耗費的成本太高。因此目前連奈米材料都定義不出來,更何況之後如何檢驗及評估風險。

三、缺乏有效的檢驗方法、設備及標準化流程:由於奈米材料常常鑲嵌在其它物體之中,因此需要有效的檢測技術來監控某一個產品之中是否含有奈米材料及其含量,但是目前並沒有技術可以做到這一點,也因為缺乏有效的檢測技術及設備就會讓我們更無從評估對環境造成的毒性或危害,尤其奈米材料現今又廣泛應用在與人息息相關的食品工業、化妝品或是環境工程,因此若是某種奈米材料對人體或環境危害甚大就難以把關。

四、缺乏足夠的知識:這點可能很令人疑惑,但這卻出乎意料的真實。雖然奈米科技的研究遍及四方,但針對其對人體或環境的危害卻不足應付其快速的發展,研發奈米科技的速度遠大於研究其造成負面影響的速度,舊的還沒搞定,新的技術又一直來。據估計單純評估奈米材料本身造成的危害可能就要花超過十億美金且須進行十年以上的研究,更何況奈米材料不會單獨存在,他們一定是依附或鑲嵌在其他材料裡面,其複雜的交互作用對於人體及環境的影響更是難以評估。

五、商品訊息揭露不確實或不可信:除了難以檢驗之外,也缺乏規範強迫業界揭露商品中使用奈米材料的情形。正因為並未強制揭露,所以很多人接觸而不自覺。法國是第一個要求工業界提出奈米材料進口、製造及供應鏈使用報告的國家,但是也是遲至2013年才訂出規範。雖然說有規範,但如果廠商不遵守呢?法國會依法怒罰3000歐元,不改善則繼續每天再怒加罰金300歐,但這點小錢對於大廠來說根本不痛不癢。(身為台灣人有沒有心有戚戚焉呢?^^)

六、難以改善產業內勞工的權益:正因為上述所提及奈米材料對人體的影響難以估計,因此英國皇家科學院(The UK Royal Society)及皇家工程院(Royal Academy of Engineering)便建議工廠及實驗室最好假設奈米顆粒或是奈米管都視為有害物質。但現行規定並沒有強制要求,更由於產品資訊揭露不確實也讓很多受雇者暴露於奈米材料而不自知;更尤甚者,就算知道工作環境中含有奈米材料,也沒有像化學物質一般有統一的物質安全資料表(Material Safety Data Sheet,縮寫:MSDS),因此也無從進行安全防護。而且複雜產業鏈中負責搬運、包裝或是運送或是清潔維護含有奈米材料工作環境的基層勞工更因為知識的不足難以受到保障。作者更認為就算能發展出防護措施也會因為成本考量而繼續讓基層勞工暴露於危險之中。

這篇論文的兩位作者洋洋灑灑列出這麼多問題,從無法定義奈米材料、缺乏檢驗方法到商品資訊不完整甚至勞工權益無法保障,也就是如果有人認為奈米科技是有受到規範的,那這些規範就像國王的新衣一般,只是自欺欺人。作者提出這些問題便是希望能夠喚醒社會大眾對於這件事情的關注,但他們也同時提到,在目前奈米科技至上的氛圍中,若是在無法百分之百證明其有害,就算提醒大眾何種材料「可能」有害便很容易被貼上反進步或是反科學的標籤。但是很多奈米材料並不容易進行風險評估,如果無法證明其危害,現行環境就只能將其視為無害,但這非常危險。況且有許多人根本不願意承認這個領域其實毫無規範可言。

政策制定上也是一大難題,因為政治人物最在意經濟發展,總希望能吸引投資及產業開發,身為澳洲人的Georgia Miller教授也在論文中批評澳大利亞政府,因為澳大利亞政府公開宣稱:「澳大利亞是OECD 30國當中對奈米科技產品市場限制最少的國家,我們有最少的公營企業,因此對於商業的經濟衝擊是最小的。」政治人物對經濟發展的重視遠大於風險管理更是未來奈米科技安全性的一大隱憂。

若是仔細讀完這篇論文,大概會對奈米科技的負面影響極為恐懼,但任何新的科技在一開始都會遇到這種問題。X光或是放射性元素剛發現的時候大家不知道會致命,也因此居禮夫人最後死於癌症,但隨著科技的發展,安全規範也會漸漸趨於完備,只是苦了最先觸碰新科技的人們。不僅新科技有這個問題,其伴隨而來新的商業模式也會有法規跟不上情形,就像有機或是基因改造食品一開始也是無法可管,但漸漸的法律規範就慢慢出現了。現今是個劇烈且快速變動的社會,相較於以往,較具有彈性,也就是說科技與社會大眾能不斷修正目前缺失,並且改善問題修補破洞,或許反應速度還是不夠快,還是有人會因此受到傷害,但至少總會有人願意出聲提醒大家,願意投入資源研究,雖然我們要時時刻刻警惕還有很多不足,但正因為有這些警惕,我們更應該相信這些檢驗與規範有一天會趨於完備吧。

原始論文:
Miller, Georgia, and Fern Wickson. "Risk Analysis of Nanomaterials: Exposing Nanotechnology's Naked Emperor." Review of Policy Research 32, no. 4 (2015): 485-512.

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作者:方程毅 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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