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生物戰

生物戰（英語：Biological warfare）或細菌戰（英語：Germ warfare），是一種利用細菌或病毒作武器，攻擊另一方人、畜及農作物，造成人工瘟疫的一種作戰方式[1]。

「石井式」細菌彈，由侵華日軍731部隊第一任隊長石井四郎設計，侵華日軍細菌戰衢州展覽館藏。

生物武器（通常稱為「生物武器」、「生物威脅劑」或「生物製劑」）是活的有機體或複製實體（即「病毒」，不被普遍認為是「活的」）。 昆蟲戰是生物戰的一個亞型。

根據 1925 年《日內瓦議定書》和多項國際人道主義法條約，國際武裝衝突中的進攻性生物戰屬於戰爭罪。[2][3]特別是，1972年《禁止生物武器公約》（BWC）禁止開發、生產、獲取、轉讓、儲存和使用生物武器。[4][5]相比之下，《生物武器公約》並不禁止出於預防、保護或其他和平目的的防禦性生物學研究。[6]

生物戰不同於涉及其他類型大規模殺傷性武器（WMD）的戰爭，包括核戰爭、化學戰和放射性戰爭。 這些武器都不被視為常規武器，其部署主要是因為其爆炸性、動能或燃燒潛力。

生物武器可以通過多種方式使用，通過威脅或實際部署來獲得對敵人的戰略或戰術優勢。 與某些化學武器一樣，生物武器也可用作區域拒止武器。 這些藥劑可能是致命的，也可能是非致命的，並且可能針對單個人、一群人甚至整個人群。 它們可能由民族國家或非民族團體開發、獲取、儲存或部署。 在後一種情況下，或者如果一個民族國家秘密使用它，也可能被視為生物恐怖主義。 [7]

生物戰和化學戰在一定程度上有重疊，因為《生物武器公約》和《化學武器公約》的條款均考慮使用某些生物體產生的毒素。 毒素和心理化學武器通常被稱為中譜毒劑。 與生物武器不同，這些中譜製劑不會在宿主體內繁殖，並且通常具有較短的潛伏期的特點。[8]

概述

生物攻擊可能會導致大量平民傷亡，並對經濟和社會基礎設施造成嚴重破壞。[9]

能夠造成大規模傷亡的可信威脅的國家或團體有能力改變其他國家或團體與其互動的條款。 當考慮到武器質量以及開發和儲存成本時，生物武器的破壞潛力和生命損失遠遠超過核武器、化學武器或常規武器。 因此，生物製劑除了可作為戰場上的進攻性武器外，還具有潛在的戰略威懾作用。[1]

作為一種軍事用途的戰術武器，生物戰的一個重大問題是它需要數天的時間才能發揮作用，因此可能無法立即阻止敵方部隊。 一些生物製劑（天花、肺鼠疫）具有通過霧化呼吸道飛沫在人與人之間傳播的能力。 此功能可能是不受歡迎的，因為代理可能會通過此機制傳播到非預期人群，包括中立甚至友軍。 更糟糕的是，這種武器可能「逃離」它開發的實驗室，即使沒有意圖使用它——例如，通過感染研究人員，然後研究人員在意識到自己被感染之前將其傳播到外界。 已知有幾起研究人員感染埃博拉病毒並死亡的案例，[10][11]他們一直在實驗室中研究這些案例（儘管在這些案例中沒有其他人被感染）——但沒有證據表明他們的工作是針對埃博拉病毒的 生物戰，它表明即使是充分意識到危險的細心研究人員也有可能發生意外感染。 雖然遏制生物戰對於某些犯罪或恐怖組織來說不太關心，但它仍然是幾乎所有國家的軍事和平民的重大關切。

歷史

古代和中世紀

基本形式的生物戰自古以來就已被實踐。[12]最早有記載的意圖使用生物武器的事件記錄在公元前 1500-1200 年的赫梯文獻中，土拉熱病的受害者被趕到敵方土地上，引發了流行病。[13]亞述人用真菌麥角毒害了敵方的水井，但結果未知。 斯基泰弓箭手將箭浸入糞便和屍體中，羅馬士兵則將劍浸入糞便和屍體中 - 結果受害者通常會感染破傷風。[14]1346年，死於瘟疫的金帳汗國蒙古戰士的屍體被扔到被圍困的克里米亞城市卡法(今烏克蘭費奧多西亞)的城牆上[15]。 專家們對於這次行動是否導致黑死病傳播到歐洲、近東和北非並導致大約 2500 萬歐洲人死亡存在分歧。[16][17][18][19]

從公元十六世紀起，生物製劑在非洲許多地區被廣泛使用，大多數時候以毒箭或粉末的形式散布在戰爭前線，以及毒殺敵軍的馬匹和供水。[20][21]在博爾古，有特定的混合物可以殺死、催眠、使敵人變得狂躁，也可以作為敵人毒藥的解毒劑。生物製品的創造是為特定的專業階層的醫藥人員保留的。[21]

18和19世紀

法國-印第安人戰爭期間，1763 年6月，一群美洲原住民圍攻英國控制的皮特堡。[22][23]皮特堡指揮官西蒙·埃庫耶 命令他的部下從醫務室取出感染天花的毯子，並在圍困期間將其交給萊納佩代表團。[24][25]據報道，從 1763 年到 1764 年，去年春天爆發的天花疫情導致俄亥俄州多達 100 名美洲原住民死亡。目前尚不清楚天花是皮特堡事件造成的，還是該病毒已經在特拉華州居民中存在，因為每隔十幾年就會爆發一次，[26]而代表們後來再次見面，似乎沒有感染天花。[17][27]美國獨立戰爭期間，大陸軍軍官喬治·華盛頓向大陸會議提到，他從一名水手那裡聽到謠言，說他的對手威廉·豪將軍在波士頓圍城戰中故意將平民趕出城市，希望 將持續的天花疫情傳播到美國戰線； 華盛頓仍然不相信，他寫道，他「很難相信」這一說法。 華盛頓已經給他的士兵接種了疫苗，減少了流行病的影響。一些歷史學家聲稱，駐紮在澳大利亞新南威爾士州的皇家海軍陸戰隊的一支分遣隊於1789年故意在那裡使用天花。[28]塞思·卡魯斯博士指出：「最終，我們有一個強有力的間接案例支持有人故意將天花引入原住民的理論。」[29][30]

一戰

到 1900 年，細菌理論和細菌學的進步將生物製劑在戰爭中的使用技術提高到了新的水平。 第一次世界大戰（1914-1918）期間，德意志帝國政府以炭疽和鼻疽的形式進行了生物破壞，但結果卻並無多少影響。[31]1925 年《日內瓦議定書》禁止在國際武裝衝突中首先對敵方國民使用化學和生物武器。[32]

二戰

隨着第二次世界大戰的爆發，英國供應部在波頓當建立了一個生物戰計劃，由微生物學家保羅·菲爾德斯領導。 這項研究由溫斯頓·丘吉爾倡導，很快土拉菌病、炭疽病、布魯氏菌病和肉毒桿菌毒素就被有效地武器化。 特別是蘇格蘭的格魯納德島，在接下來56年的一系列廣泛測試中被炭疽污染。儘管英國從未進攻性地使用其開發的生物武器，但其計劃是第一個成功地將多種致命病原體武器化並將其投入工業生產的計劃。[33]其他國家，特別是法國和日本，已經開始了自己的生物武器計劃。[34]

當美國參戰時，盟軍的資源是應英國的要求而集中的。 隨後，美國於 1942 年在喬治·W·默克 的指導下，在馬里蘭州德特里克堡建立了一個大型研究項目和工業綜合體。[35]在此期間開發的生物和化學武器在猶他州的杜格威試驗場進行了測試。很快就有了大規模生產炭疽孢子、布魯氏菌病和肉毒桿菌毒素的設施，儘管戰爭在這些武器投入大量使用之前就已經結束了。[36]

這一時期最臭名昭著的計劃是由日本帝國陸軍第 731 部隊在戰爭期間秘密執行的，該部隊駐紮在滿洲平番，由石井四郎中將指揮。 這個生物戰研究單位經常對囚犯進行致命的人體實驗，並生產用於戰鬥的生物武器。[37]儘管日本的計劃缺乏美國或英國計劃的技術複雜性，但其廣泛應用和殘暴程度卻遠遠超過了它們。 在幾次軍事行動中，生物武器被用來對付中國士兵和平民。[38]1940年，日本陸軍航空隊用裝滿攜帶鼠疫跳蚤的陶瓷炸彈轟炸了寧波。[39]儘管可能有多達 40 萬人死亡，但由於運送系統效率低下，其中許多轟炸都是無效的。[40]1942年浙贛戰役期間，日本人的生物武器攻擊反彈到己方部隊，導致日軍1萬名士兵患病，其中約1700人死亡。[41][42]

在第二次世界大戰的最後幾個月，日本計劃在「夜間櫻花行動」中使用鼠疫作為生物武器來對付加利福尼亞州聖地亞哥的美國平民。 該計劃原定於1945年9月22日啟動，但由於日本於1945年8月15日投降而未能執行。[43]

冷戰

在英國，20世紀50年代出現了鼠疫、布氏菌病、土拉菌病以及後來的馬腦脊髓炎和牛痘病毒的生物戰劑，但該計劃於1956年被單方面取消。美國陸軍生物戰實驗室將炭疽病、土拉菌病、布氏菌病、Q熱病等武器化。[44]

1969年，美國總統理查德·尼克松決定單方面終止美國的進攻性生物武器計劃，只允許進行防禦性科學研究。[45]這一決定增強了 1969 年至 1972 年在日內瓦聯合國裁軍委員會會議上進行的禁止生物戰談判的勢頭。[46]這些談判產生了《生物武器公約》，該公約於 1972 年 4 月 10 日開放供簽署，並在 22 個國家批准後於 1975 年 3 月 26 日生效。

儘管是《生物武器公約》的締約方和保存國，蘇聯在據稱是民用機構 Biopreparat 的領導下，繼續並擴大了其大規模進攻性生物武器計劃。[47]1979 年斯維爾德洛夫斯克炭疽泄漏導致大約 65 至 100 人死亡後，蘇聯引起了國際懷疑。[48]

1948年阿以戰爭

根據歷史學家本尼·莫里斯和本傑明·凱達爾的說法，以色列在 1948 年阿以戰爭期間實施了代號為「投下你的麵包」的生物戰行動。 哈加納最初使用傷寒細菌污染新清理的阿拉伯村莊的水井，以阻止包括民兵在內的民眾返回。後來，生物戰行動擴大到包括面臨被阿拉伯軍隊占領迫在眉睫危險的猶太人定居點，以及未被計劃占領的阿拉伯城鎮。 還計劃將生物戰行動擴大到其他阿拉伯國家，包括埃及、黎巴嫩和敘利亞，但沒有實施[49]。

國際法

國際上對生物戰的限制始於1925年的《日內瓦議定書》，該議定書禁止在國際武裝衝突中使用生化武器，但不禁止擁有或研發生化武器[50][51]。在批准《日內瓦議定書》後，一些國家對其報復的適用性和使用提出了保留。由於這些保留，它實際上只是一個「不首先使用」協議。

1972 年《生物武器公約》（BWC）對《日內瓦議定書》進行了補充，禁止開發、生產、獲取、轉讓、儲存和使用生物武器。《生物武器公約》於 1975 年 3 月 26 日生效，是第一個禁止生產整類大規模殺傷性武器的多邊裁軍條約。截至 2021 年 3 月，已有 183 個國家成為該條約的締約方。《生物武器公約》被認為建立了針對生物武器的強有力的全球規範，這反映在該條約的序言中，指出使用生物武器將「違背人類的良心」。由於機構支持不足且缺乏任何正式的核查制度來監督遵守情況，《生物武器公約》的有效性受到限制。

1985年，澳大利亞集團成立，這是一個由43個國家組成的多邊出口管制制度，旨在防止化學和生物武器的擴散。

2004年，聯合國安理會通過了第1540號決議，要求所有聯合國會員國制定和執行適當的法律和監管措施，防止化學、生物、放射性和核武器及其運載工具的擴散，特別是 防止大規模毀滅性武器向非國家行為者擴散。[52]

生物恐怖主義

生物武器難以探測、經濟且易於使用，這使得它們對恐怖分子具有吸引力。每平方公里造成類似數量的大規模傷亡，生物武器的成本估計約為常規武器成本的 0.05%。[53]此外，它們的生產非常容易，因為可以使用常見技術來生產生物戰劑，例如用於生產疫苗、食品、噴霧裝置、飲料和抗生素的技術。 生物戰吸引恐怖分子的一個主要因素是，他們可以在政府機構或秘密機構開始調查之前輕易逃脫。 這是因為潛在的生物體有3至7天的潛伏期，之後結果開始顯現，從而給恐怖分子提供了先機。

一種名為「簇狀、規則間隔、短回文重複」（CRISPR-Cas9）的技術現在非常便宜且廣泛使用，以至於科學家擔心業餘愛好者會開始嘗試它們。 在該技術中，DNA 序列被切斷並用新序列替換，例如，編碼特定的蛋白質，其目的是改變生物體的特徵。 人們對生物學研究組織產生了擔憂，因為它們存在相關風險，即流氓業餘研究人員可能會嘗試使用基因組編輯技術開發危險的生物武器。

2002年，當CNN審查基地組織（AQ）的粗毒實驗時，他們發現AQ在鬆散的恐怖分子組織的幫助下開始策劃蓖麻毒素和氰化物襲擊。[54]這些同夥已經滲透到土耳其、意大利、西班牙、法國等許多國家。 2015年，為了應對生物恐怖主義的威脅，藍帶生物防禦研究小組發布了國家生物防禦藍圖。此外，聯邦選擇代理計劃的年度報告描述了美國生物防護主要屏障之外的 233 種精選生物代理的潛在暴露情況。[55]

儘管驗證系統可以減少生物恐怖主義，但對生物技術公司的設施有足夠了解的員工或單獨的恐怖分子可能會在沒有適當監督和監督的情況下利用該公司的資源造成潛在危險。 此外，研究發現，約 95% 因安全性低而發生的事故是由員工或擁有安全許可的人員造成的。 [56]

昆蟲戰

昆蟲戰（EW）是一種利用昆蟲攻擊敵人的生物戰。這個概念已經存在了幾個世紀，研究和開發一直持續到現代。日本已在戰爭中使用了昆蟲戰，其他幾個國家也已開發並被指控使用昆蟲戰計劃。 昆蟲戰可以利用昆蟲進行直接攻擊或作為載體來傳遞生物製劑，例如鼠疫。本質上，昆蟲戰存在三種類型。 其中一種類型涉及用病原體感染昆蟲，然後將昆蟲分散到目標區域。然後，這些昆蟲充當媒介，感染它們可能叮咬的任何人或動物。 另一種類型是昆蟲對農作物的直接攻擊； 這種昆蟲可能沒有感染任何病原體，但卻對農業構成威脅。 最後一種方法使用未受感染的昆蟲，例如蜜蜂或黃蜂，直接攻擊敵人。[57]

遺傳學

理論上，生物技術中的新方法，例如合成生物學，可以在未來用於設計新型生物戰劑。[58][59][60]

1.將演示如何使疫苗失效；

2.會產生對治療上有用的抗生素或抗病毒藥物的耐藥性；

3.會增強病原體的毒力或使非病原體具有毒力；

4.會增加病原體的傳播能力；

5.會改變病原體的宿主範圍；

6.能夠逃避診斷/檢測工具；

7.將使生物製劑或毒素武器化。

合成生物學中的大多數生物安全問題都集中在 DNA 合成的作用以及在實驗室中產生致命病毒（例如 1918 年西班牙流感、脊髓灰質炎）遺傳物質的風險。最近，CRISPR/Cas系統已成為一種有前途的基因編輯技術。 它被《華盛頓郵報》譽為「近 30 年來合成生物學領域最重要的創新。」雖然其他方法需要數月或數年的時間來編輯基因序列，但 CRISPR 將這一時間縮短至數周。由於其易用性和可訪問性，它引起了許多道德問題，特別是圍繞其在生物黑客領域的使用。[61][62][63]

按目標

反人員戰劑

針對人類的生物製劑的理想特徵是高傳染性、高毒性、無法獲得疫苗以及可獲得有效且高效的遞送系統。 武器化製劑的穩定性（製劑在長期儲存後保持其感染性和毒力的能力）也可能是理想的，特別是對於軍事應用，並且通常考慮製造製劑的容易性。 控制藥劑的擴散可能是另一種期望的特性。

主要困難不是生物製劑的生產，因為武器中使用的許多生物製劑可以相對快速、廉價且容易地製造。 相反，真正造成重大問題的是武器化、儲存以及通過有效的車輛向脆弱目標運送。

例如，出於多種原因，炭疽桿菌被認為是有效的藥劑。 首先，它形成耐寒的孢子，非常適合分散氣溶膠。 其次，這種微生物不被認為可以在人與人之間傳播，因此很少會引起繼發感染。 肺炭疽感染以普通流感樣症狀開始，並在 3-7 天內發展為致命的出血性縱隔炎，未經治療的患者死亡率為 90% 或更高。最後，可以使用合適的抗生素來保護己方人員和平民。[64]

考慮用於武器化或已知被武器化的製劑包括細菌，例如炭疽桿菌、布魯氏菌屬、鼻疽伯克霍爾德氏菌、類鼻疽伯克霍爾德氏菌、鸚鵡熱衣原體、伯內氏立克次體、土拉弗朗西斯氏菌、一些立克次體科（尤其是普氏立克次體和立克次體）， 志賀氏菌、霍亂弧菌和鼠疫耶爾森氏菌。 許多病毒製劑已被研究和/或武器化，包括一些布尼亞病毒科（特別是裂谷熱病毒）、埃博拉病毒、許多黃病毒科（特別是日本腦炎病毒）、馬丘波病毒、冠狀病毒、馬爾堡病毒、天花病毒和黃病毒 發燒病毒。已研究的真菌劑包括球孢子菌屬。[47][65]

可用作武器的毒素包括蓖麻毒素、葡萄球菌腸毒素B、肉毒桿菌毒素、石房蛤毒素和許多黴菌毒素。 這些毒素和產生它們的生物體有時被稱為選擇因子。 在美國，它們的擁有、使用和轉移受到疾病控制和預防中心的選擇代理計劃的監管。

美國前生物戰計劃將其武器化殺傷人員生物製劑歸類為致命製劑（炭疽桿菌、土拉弗朗西斯菌、肉毒桿菌毒素）或致殘製劑（豬布魯氏菌、伯內特立克次體、委內瑞拉馬腦炎病毒、葡萄球菌腸毒素 B）。

反農業戰劑

反作物/反植物/反漁業戰劑

美國在冷戰期間發展了一種反作物能力，利用植物病害（生物除草劑或真菌除草劑）來摧毀敵方農業。 生物武器還針對漁業和水生植被。 人們認為，在戰略規模上摧毀敵方農業可以在全面戰爭中挫敗中蘇聯的侵略。 麥瘟和稻瘟病等病害被裝在空中噴霧罐和集束炸彈中，運送到農業地區的敵方流域，引發附生病（植物間的流行病）。 另一方面，一些消息來源報告稱，這些藥劑已被儲存，但從未武器化。[66]當美國於 1969 年和 1970 年放棄其進攻性生物戰計劃時，其絕大多數生物武庫都是由這些植物病害組成的。[67]腸毒素和黴菌毒素不受尼克松命令的影響。

儘管除草劑是化學品，但它們通常與生物戰和化學戰歸為一類，因為它們的作用方式可能與生物毒素或生物調節劑類似。 陸軍生物實驗室對每種試劑進行了測試，陸軍技術護送部隊負責所有化學、生物、放射性（核）材料的運輸。

生物戰還可以專門針對植物來摧毀農作物或使植被落葉。 美國和英國在第二次世界大戰期間發現了植物生長調節劑（即除草劑），英國隨後將其用於馬來亞緊急狀態的平叛行動中。 受馬來西亞使用的啟發，美國在越南戰爭中的軍事行動包括大規模散布各種除草劑，即著名的橙劑，目的是摧毀農田並砍伐越共掩護的森林。[68]斯里蘭卡在針對泰米爾叛亂分子的伊拉姆戰爭中部署了軍事破壞者。[69]

反牲畜戰劑

第一次世界大戰期間，德國使用炭疽病和鼻疽病使美國和法國的戰馬、羅馬尼亞的羊以及阿根廷為協約國部隊準備的牲畜患病。[70]安東·迪爾格就是這些德國執行者之一。 此外，德國本身也成為類似襲擊的受害者——運往德國的馬匹被瑞士的法國特工感染了伯克霍爾德氏菌。 [71]

第二次世界大戰期間，美國和加拿大秘密調查了牛瘟作為生物武器的使用情況。牛瘟是一種高度致命的牛疾病。[70]

20世紀80年代，蘇聯農業部成功研製出針對牛的口蹄疫、牛瘟、針對豬的非洲豬瘟以及針對雞的鸚鵡熱等變種。 這些特工準備從數百英里外的飛機上的坦克上噴灑它們。 這個秘密計劃的代號是「生態」。[47]

1952年毛毛起義期間，非洲牛奶樹的有毒乳膠被用來殺死牛。 [72]

防禦行動

醫療對策

2010 年，在日內瓦舉行的《關於禁止發展、生產和儲存細菌（生物）及毒素武器和銷毀此種武器的公約》締約國會議上，衛生流行病學調查被建議作為經過充分檢驗的手段， 加強對感染和寄生蟲的監測，以切實執行《國際衛生條例（2005）》。 其目的是預防和儘量減少危險傳染病自然爆發的後果以及據稱對《生物和毒素武器公約》締約國使用生物武器的威脅。

許多國家要求現役軍人接種某些可能被用作生物武器的疾病疫苗，例如炭疽病。[73]

公共衛生和疾病監測

值得注意的是，大多數經典和現代生物武器的病原體都可以從自然感染的植物或動物中獲得。[74]

已知最大的生物武器事故——1979年蘇聯斯維爾德洛夫斯克（現葉卡捷琳堡）爆發炭疽病——距離蘇聯東南部軍事設施的生物釋放點200公里處的羊都感染了炭疽病。 這座城市至今仍然禁止遊客進入。[75]

因此，涉及人類臨床醫生和獸醫的強大監測系統可以在流行病過程的早期識別生物武器攻擊，從而可以對絕大多數暴露但尚未患病的人（和/或動物）進行疾病預防。[76]

例如，就炭疽病而言，很可能在發作後 24-36 小時內，一小部分人（免疫系統受損的人或由於接近釋放源而接受了大劑量的生物體） 人類的潛伏期估計約為11.8天至12.1天。[77]這個建議的時期是第一個與已知最大規模的人類疫情數據獨立一致的模型。 這些預測完善了之前對釋放後早發病例分布的估計，並支持對接觸低劑量炭疽的個體進行 60 天預防性抗生素治療的建議療程。通過向當地公共衛生官員實時提供這些數據，大多數炭疽流行模型表明，超過 80% 的暴露人群可以在出現症狀之前接受抗生素治療，從而避免該疾病的較高死亡率。[77]

常見流行病學警告

由不常見病原體引起的某種疾病的單一原因，缺乏流行病學解釋。

不尋常、稀有的基因工程菌株。

具有相同或相似症狀的患者發病率和死亡率較高。

疾病的異常表現。

不尋常的地理或季節分布。

地方病穩定，但相關性出現不明原因的增加。

罕見傳播（氣溶膠、食物、水）。

當附近有共用通風系統的人患病時，曾經/未接觸過共用通風系統（具有獨立的封閉式通風系統）的人不會出現任何疾病。

不同的、無法解釋的疾病同時存在於同一患者身上，沒有任何其他解釋。

影響大量不同人群的罕見疾病（呼吸道疾病可能表明病原體或製劑被吸入）。

對於存在疾病的特定人群或年齡組來說，疾病是不尋常的。

動物群體在人類患病之前或伴隨患病的異常死亡和/或疾病趨勢。

許多受影響的人同時尋求治療。

受影響個體中藥物的相似基因組成。

在國內或國外非相鄰地區同時收集類似疾病。

大量不明原因的疾病和死亡病例。[78]

生物武器識別

生物防禦的目標是整合國家和國土安全、醫療、公共衛生、情報、外交和執法界的持續努力。 醫療保健提供者和公共衛生官員是第一道防線。 在一些國家，私人、地方和省（州）的能力正在通過聯邦資產得到增強和協調，以提供針對生物武器攻擊的分層防禦。 第一次海灣戰爭期間，聯合國啟動了一支生化反應小組「天蠍座特遣部隊」，以應對任何可能對平民使用大規模殺傷性武器的情況。

保護農業、糧食和水的傳統方法：重點關注疾病的自然或無意引入，通過集中努力解決當前和預期的未來可能是故意的、多重的和重複的生物武器威脅，正在得到加強。

生物戰劑和生物恐怖主義日益增長的威脅導致了特定現場工具的開發，這些工具可以對遇到的可疑材料進行現場分析和識別。 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 的研究人員正在開發一項此類技術，採用「三明治免疫測定法」，其中針對特定病原體的熒光染料標記抗體附着在銀和金納米線上。[79]

在荷蘭，TNO 公司設計了生物氣溶膠單顆粒識別設備（BiosparQ）。 該系統將被納入荷蘭生物武器襲擊國家響應計劃中。[80]

以色列本古里安大學的研究人員正在開發一種名為 BioPen 的不同設備，本質上是一個「筆中實驗室」，它可以使用 ELISA 的改進版在 20 分鐘內檢測已知的生物製劑，ELISA 是一種類似的廣泛使用的免疫學方法。 技術，在這種情況下結合了光纖。[81]

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