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技壓狗鼻-奈米晶片「聞」炸彈

雷漢欣
・2014/07/24 ・922字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

credit: expertinfantry via flickr CC BY 2.0
credit: expertinfantry via flickr CC BY 2.0

世界各地機場、公共場所的維安單位仰賴尖端科技、訓練精良的人員跟偵查犬來防阻恐怖攻擊,新型革命性電子晶片有奈米大小的化合物偵測器,可以讓辛苦的維安人員輕鬆一點。

以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)的Fernando Patolsky教授團隊跟Tracense公司研發了奈米科技感測器,其偵測炸彈化合物的能力優於偵測犬,這個研究最近發表在Nature Communication期刊。

與狗鼻匹敵的奈米鼻

既有的炸彈偵測器不僅體型龐大、昂貴、又需要專家來判讀偵測結果,而這項新開發的偵測器可移動、價格親民、可即時辨識,重點是相當精準!Patolsky表示,一片微小的晶片含有上千的超靈敏的偵測器,可以偵測並記錄空氣中低濃度的揮發性炸藥,即時辨識空氣中濃度幾ppq(1×10^-15)的不同種類氣體分子,這個靈敏度是現有科技的數萬倍,也是狗狗鼻子的數百倍。這個晶片也可以偵測現在較難發現的DIY炸彈,像是以色列等地的自殺炸彈客所用的熵炸藥(TATP)。

用在偵測器原型的奈米大小電晶體,對化合物極為靈敏,接觸到化合物就會改變電阻,一粒炸藥訊號分子碰上偵測器,就會黏在上面,讓偵測器啟動快速又準確的數學分析來辨識此分子。Patolsky認為,動物的表現受到心情、氣候、身體狀況、工作時數、嗅覺系統狀態所影響,而且動物無法告訴我們牠們到底聞到了什麼,相較於偵測犬,自動偵測系統有更好的效能跟穩定性。

維護世界和平的科技

這個偵測器還在測試階段,可以在數公尺外即時辨別許多種類的炸藥,目前已側試過商業引爆跟軍事用的TNT、RDX、HMX,以及TATP、HMTD等過氧化物炸藥,其中HMTD常見於自殺炸彈攻擊,現有技術很難偵測到。Patolsky說:「我們所做的突破有希望可以改變以往偵測有害物質的方式,提供社會更穩固的安全保障;更快速、靈敏的偵測空氣中微量爆炸物可以創造更好、更安全的世界。」

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雷漢欣
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PanSci的菜菜實習編輯,來自溫馨的動科系,心情好的時候喜歡說「你知道嗎!?」小故事,即使常得到「誰不知道阿.......」的冷眼回應,也不改其志。

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俄軍使用了真空彈!什麼是溫壓武器?它的原理和可怕之處在哪?
Lea Tang
・2022/03/14 ・1688字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

根據烏克蘭政府及人權組織的報告,俄羅斯軍隊將集束炸彈和溫壓武器使用在對烏克蘭的戰事上——此項指控在 3/10 得到俄國國防部的承認(confirmed)

一種燃燒空氣的爆炸裝置

俄羅斯軍隊所使用的溫壓武器系統 TOS-1A,是俗稱「真空彈」的空投高功率真空炸彈。這類毀滅性的裝置通常以火箭發射或空投炸彈的形式部署,透過選擇不同的燃料——有毒金屬粉末或含有氧化劑之有機物質與炸藥共同施放。

彈藥發射後,空氣中的氧扮演助燃的角色,分散的燃料團於是成了一顆巨大火球。

對生物具有致命威脅

由於火球會在一瞬間用掉周遭所有的氧氣,真空彈的威力比傳統炸彈大,燃燒時間也更長。遇到真空彈攻擊時,幾乎沒有方法能夠自保——巨大的衝擊波能穿透任何未密封的遮蔽物,即使你位處地底下。

若是瞄準封閉空間投放真空彈,則會產生更為嚴重的後果。美國中央情報局(CIA)在 1990 年的一份報告中描述道:

那些靠近著火點的人會直接消失,至於爆炸邊緣的人則會受到嚴重的內傷,包括鼓膜和內耳器官碎裂、嚴重腦震盪、肺和內臟器官破裂,甚至可能失明。

使用溫壓武器的爭議性

溫壓武器最早由二戰時期的德國所研發。1960 年代,美軍在越南、阿富汗以及蘇聯在中國、車臣都曾使用過。雖然尚未有國際法明確禁止真空彈的使用,但根據日內瓦公約「禁止使用無法區分目標的無差別攻擊武器」以及國際人道法「禁止造成過度以及不必要的傷害」:

若是使用真空彈來攻擊建築區、學校或醫院的平民,根據 1899 年與 1907 年的海牙公約,你很有可能被判犯有戰爭罪。

區域內無差別攻擊

鑑於溫壓武器對建築物或掩體中防禦者的高度破壞性,它們主要被用於城市環境。但即使鎖定的是軍事設施或人員,在人口稠密的城市中使用溫壓武器,將波及爆炸範圍內的平民並造成大量傷亡。

過度殘忍的傷害

而儘管在特定狀態下,戰爭被賦予合法公正性,暴力也不得無限上綱。如果一種武器會延長士兵或平民的痛苦,並導致過度傷害,那麼該武器理論上是不被允許的。而溫壓武器顯然符合以上定義。

國際刑事法院檢察官卡里姆汗(Karim A.A. Khan QC)表示,他的法院將著手調查蒲亭對烏克蘭犯下的戰爭罪行。圖/ ICC

國際刑事法院展開調查

根據 1998 年《羅馬規約》,2002 年 7 月 1 日國際刑事法院於荷蘭海牙成立,職能是對犯有種族滅絕罪、危害人類罪、戰爭罪和侵略罪的個人追究刑事責任。因應立陶宛及 38 個成員國的要求,國際刑事法院(ICC)針對普亭對烏克蘭的非法入侵行動已積極展開調查。

俄羅斯於 2016 年退出國際刑事法院締約國,烏克蘭也不是締約國成員,但烏克蘭已經接受了國際刑事法院的管轄權,所以檢察官有權進行調查。英國外交大臣卓慧思(Liz Truss)在聲明中表示:

迫切需要國際刑事法院對俄羅斯的野蠻行徑進行調查,追究那些應為此負責的人。英國將與盟國密切合作,以確保正義伸張。

參考資料:

  1. What is a thermobaric or vacuum bomb?
  2. Ukraine war: Russia confirms it has used thermobaric weapons, says UK’s Ministry of Defence
  3. What are thermobaric weapons, and does Russia have them in Ukraine?
  4. What are thermobaric weapons? And why should they be banned?
  5. Statement of ICC Prosecutor, Karim A.A. Khan QC, on the Situation in Ukraine: Receipt of Referrals from 39 States Parties and the Opening of an Investigation
  6. UK leads call for ICC to investigate Russia’s war crimes
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Lea Tang
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徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。

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史巴克阻止了火山爆發?真的假的?
Y. H. Sun
・2013/05/26 ・1071字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 518 ・六年級

史巴克和熔漿浴 Copyright Paramount Pictures

在最新電影《闇黑無界:星際爭霸戰》(Star Trek: Into Darkness)中有一幕,史巴克(Spock)帶著一箱冷聚變(cold fusion)儀器,獨自一人在火山岩漿中,企圖阻止火山爆發。

但究竟,在現實生活中,向火山投放物品究竟能不能阻止火山爆發呢?根據國家地理(National Geographic)網站上的一篇採訪報導,在人類歷史上,確實有人企圖透過各種方式,來阻止熔岩漿(lava flows)流動——或者是降低人員傷亡。

姑且先不論半人半瓦肯(Vulcan)的史巴克能不能在高達一千多度的火山中生存下來,在二十世紀初期的夏威夷,確實有例子是透過投放炸彈,來轟炸熔岩漿,甚至是1992年在義大利的埃特納火山(Mount Etna)。這背後的邏輯是這樣的——當熔漿爆發時,在它的最外層會因為與空氣接觸而急速冷卻,形成一圈管狀保護構造,熔漿則被隔絕在內,保持液態狀,流動數公里。而使用炸彈轟炸熔漿,則能破壞它外層的保護層,進而冷卻裡頭的熔漿。

當然,炸彈轟炸並非唯一阻止熔漿四處流動的方法。在1973年,冰島的艾爾菲火山(Eldfell)則是利用海水引灌的方式,阻止熔岩漿摧毀底下的村莊。這背後的原理也同樣是冷卻熔漿,但他們在熔岩漿的最前頭噴灑海水,使其固態化,造成後頭的熔岩漿堆積起來,使得熔岩漿在抵達村莊前,便停止了流動。

當然,阻止火山災害的方法不只是阻止熔漿流動,也可以在一開始時,就預先推測萬一火山爆發時,熔漿的流動路徑會是哪裡,避免將房屋建在此道上。當然,要是房子無可避免地建在該流動路徑上,最完美的狀態,可能是藉由炸彈、海水或者是堆積土牆來引導熔漿流向,避開村落。

但是不論是哪一項辦法,都需要事前準備才行。

大部分的火山在爆發前幾周或前幾個月,會有一段甦醒期(waking-up period)。當地底的岩漿移動時,它會連帶造成地面的小地震產生,而當火山爆發的日子接近時,地震的數目會越來越多。而當新的岩漿不斷湧進,使用GPS科技,可以測量到火山的表面積增加。

以上的方法都是如何將火山爆發的傷害降至最低,那麼,現在讓我們回到主題:究竟科學家能不能阻止火山爆發呢?

答案,很不幸的,是「不行」。

火山爆發的現象,主要是在短時間內紓解地底的壓力,也就是說,除非科學家能找到緩慢釋放底層壓力的方式,不然火山爆發是必然的現象。而光是說「找到緩慢釋放底層壓力的方式」這句話,就已經是隸屬於科幻小說的範疇了。

不過,感謝好萊塢,史巴克阻止了火山爆發,企業號(Enterprise)的一天又平安地過去了。

 

探討文章:National Geographic: In the new ‘Star Trek’ film, Spock stops an active volcano. Is that possible? [MAY 16th, 2013]

延伸閱讀:Big Think: Why would you ever bomb a volcano? [APR 25, 2011]

Y. H. Sun
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不專業翻譯,閱讀涉獵廣泛,主要領域在心理學、認知神經科學,以及相關的生物醫學。

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營造反恐緊張氣氛, 臺灣機場即將配合美國 DHS/TSA 佈置 「維安劇場」?
洪朝貴
・2012/10/11 ・4605字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 552 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

Security theater (維安劇場) 一詞首見於資訊安全專家 Bruce Schneier 2003 年所出版的著作 Beyond Fear: Thinking Sensibly about Security in an Uncertain World [超越恐懼: 理性思考不確定世界當中的安全議題]。 它指的是這樣的作為: 煞有介事地佈置各種道具、 門禁、 安檢關卡, 儼然一付嚴陣以待隨時準備好要應付恐怖攻擊之類危險事件的態勢; 但其實戲劇效果遠大於真正的維安效果。

美國自從 2001 年 9/11 事件之後, 國土安全部 (Department of Homeland Security) 及其下所轄的交通安全局 (Transportation Security Administration) 就不斷推出許多侵犯人權與隱私的 「維安措施」, 在國內引起極大的抗議, 連主流媒體 ( NY Times CBSABC) 也都用 “security theater” 來描述兩者的作為。

近日美國宣佈臺灣成為免簽國家。 為了配合美國反恐, 移民署將提昇相關軟硬體設備, 以強化出入境維安工作。 臺灣機場是否即將配合美國 TSA 佈置 「維安劇場」, 而公民的人權與隱私是否也將悄悄地在一片免簽叫好聲中逐漸被侵蝕?

一、 概念

雖然我沒讀過 Beyond Fear 這本書, 但就像任何關心資安新聞的人一樣, 不時會讀到 Schneier 部落格的相關文章。 他是資訊安全界的神人啊! 以下摘譯封面介紹, 順便幫這本書廣告一下:

  1. 讓機長全副武裝有助於航空安全嗎?
  2. 電子投票會讓選舉結果變得比較精確嗎?
  3. 線上信用卡購物比較不安全嗎?
  4. 全國性的身份證系統可以降低恐怖攻擊的風險嗎?

如果你讀新聞或聽名嘴, 可能會認為以上皆是; 但事實可能出人意表。 資訊安全專家 Bruce Schneier 畢生致力於 「安全」 的真實機制 … 本書透視炒作, 直指真正的重點, 解釋我們如何理性面對安全議題。 … Schneier 以他諮商世界級企業和政治人物的豐富經驗闡述: 務實的安全措施其實可能簡單到令人跌破眼鏡 …。

安全並不神秘, 而且也不像大家想像的那麼困難。 最困難的是: 如何區別何者為炒作、 何者是真正重要的事? …

Schneier 邀請讀者跨越 「恐懼」、 理性思考安全議題。 他解釋為什麼監視錄影器、 警衛、 有相片的證件並不足以保證安全, 為什麼昂貴的科技產品經常反而會掩蓋了真正的安全議題。 他從歷史、 科學、 運動、 電影、 新聞裡面舉例, 列出保護安全的基本思維與行動原則 — 而這些都是每個人自己可以理解也可以實踐的。 Schneier 不亂拉警報; 他推薦的 「運用常識」 的策略可以帶來立即的效益。 你對自己平日所做的安全決策會更加有信心、 對於別人替你決定的安全政策會獲得更深刻的洞見。 …

資訊領域有很多 (小格讀者可能熟悉的) 「維安劇場」 的例子。 臺灣銀行界吹捧 「高安全性網路刷卡驗證碼」, 結果反而害顧客 遭盜刷成冤大頭, 這一點也不令人意外。 從 2010 年初 google 因 ie 漏洞遭駭 到 2011 年中的 中韓潰客入侵行政院 再到上個月發生的 IE 7/8/9 第0日安全漏洞, 我們一再被現實提醒: 資訊安全的首要任務應該是處理 IE-only 的問題, 因為步上雲端的交通工具, 是與外界接觸的第一線, 就像人的皮膚一樣重要。 不幸地是, 除了 玉山銀行 之外, 全臺灣其他銀行卻繼續裝死、 繼續強迫用戶使用 IE; 而 卓越的大學也仍舊不敢談論真正的資安問題 甚至繼續用著 不安全的會計系統。 下一次你再看到銀行與大學 (或是 國科會) 推出最新最炫的資訊安全產品, 最好記得帶著看戲的心情欣賞其 「維安劇場」 的演出, 以免過度期待、 為自己的錢包/隱私/電腦帶來傷害。

上述維安劇場尚且只是推銷無效的產品、 忽略真實的安全; 但 DRM 與實現 “信任運算” 機制的 Windows 8 secure boot 則是更積極地以 「維護安全」 之名加碼剝奪消費者的自主權。

核能安全領域也有案例。 「美國核電廠維安措施只是維安劇場」 的說法, 最近又多了一個例證。 今年七月, 82 歲的修女、 63 歲的園丁、 57 歲的油漆工三人 成功地闖入核電廠 噴漆抗議、 表達反核。

二、 案例

機場維安比較像 DRM 與 Windows 8 secure boot — 「安全」 其實是要你 「棄權」。 首先看看有哪些東西曾經被 TSA 沒收。 請用以下關鍵詞分別跟 TSA 一起搜尋: cupcake (因為她的小蛋糕是膠狀物)、 purse (因為小女孩的錢包上繡有槍枝)、 T-shirt (因為上面有反 TSA 的標語)、 cheese (因為有些爆裂物看起來像起士)、 play-doh (因為有些爆裂物看起來有點像這種類似黏土的玩具)、 lightsaber (因為這是帝國反叛軍絕地武士的武器, 真是太可怖了啊啊啊!) (搜尋範例: 「tsa lightsaber」

東西被沒收就算了; 隱私被侵犯呢? 通過美國海關時, 你有兩個選擇: 接受穿透衣服全身看光光的 X 光掃描 (body scan) 或接受海關上下其手全身摸透透 (pat down)。 搜尋 「TSA pat down」 可以看到 孕婦 坐輪椅的小孩 受驚嚇的女性 膀胱癌患者、 … 的故事。 對於 性侵受害者 而言, 這更是可怕的二度傷害。 該文也指出: TSA 刻意要用過度、 侵犯性、 近乎懲罰性的 pat down 逼大家接受 body scan。

但是 body scan 真的有助於找出爆裂物嗎? 國會一份研究報告顯示: 八千七百萬美元的 Body Scanner 白花了。 其實部落客早就親身證實有方法可以對付 body scanner — 請搜尋 「defeat tsa scanner」。 隱私團體抗議 body scan, 法官要求 TSA 舉辦公聽會, TSA 裝死、 不理會法官判決

既然效果不佳, 為什麼 TSA 還是堅持要使用 body scanner 呢? 原來國土安全部前官員 Michael Chertoff 跟廠商關係密切, 到後來甚至不避諱地替 Rapiscan Systems 工作; 而這些廠商也大力金援、 甚至政治獻金加碼兩倍, 要求立法採購機場安檢器材 更詳盡的利益關係

還有一些人, 連選擇被羞辱換取坐飛機權利的機會都沒有。 禁飛黑名單在一年之內 從1萬人驟增至2萬人 其中包含500名美國人; 但是黑名單不公開、 政府也不會回答你是否在黑名單當中。 只有當你被禁飛時, 才會知道自己可能在黑名單當中 — 就像這位一歲半的小女孩一樣

另一個爭議是: Body scanner 的幅射劑量是否過高? 是否危及機場常客的健康? 但是 DHS 與 TSA 不僅不願意釋出儀器檢測數據, 國土安全部秘書長 Janet Napolitano 甚至 公然說謊, 把國家標準局 「曾檢測一部機器」 的事實扭曲成 「確認這型機器安全」。 DHS 與 TSA 一直不願意處理這個問題, 最先受傷害的恐怕是長期曝露在不明劑量幅射之下的安檢官員自己。

刀子和手槍輕鬆過關、 甚至官員積極協助走私毒品 TSA 官員順手牽走旅客 iPad、 … 一件又一件的醜聞明白顯示 TSA 真正關心的根本就不是國人的安危, 而是如何無限擴張其權限, 並營造恐懼的氣氛。

三、 有根據的研究以及真實的成效

今年三月, 經濟學人辦了一場三回合的線上辯論, 對打的是主張 「後 9/11 維安措施弊多於利」 的 Bruce Schneier 跟主張要繼續強化維安措施的 TSA 創建人也曾是 TSA 首腦 頭號人物 Kip Hawley。 本節內容如果沒有特別給連結, 主要就是摘要 [以及貴哥風格的略微加味轉述] 自 這場辯論 當中 Bruce Schneier 的發言以及 浮華世界的專題報導。 為什麼我懶得摘要 Kip Hawley 的說法? 因為 (沒錯, 我主觀認定) 他的論點貧乏、 只想製造民眾的恐懼感。 也請數數看他給了幾個參考連結。 連結數量多並不代表比較可信; 不過 Hawley 如果連三五個有力案例與研究結果都提不出來, 那麼道理在誰那邊就很明顯了。

TSA 自己公告的 「年度十大查獲」 顯示: 沒有一件與恐怖攻擊有關 — 如果有的話, 他們早就開記者會並要求國會提高預算了。 TSA 的作為與維安規定只會回顧過去經驗; 但是當所有警力都在查緝保特瓶跟鞋子的時候, 你想真正的恐怖攻擊者會怎麼做? 最不可思議的是: TSA 把 「桀傲不馴的態度」 (arrogant) 視為可疑行為 — 這會是恐怖攻擊者保持低調的方式嗎?

把精力鎖定在機場、 鎖定在特定的物品, 是很糟的反恐方式。 恐怖攻擊者總是會避開當前的維安重點、 挑選那些維安警力所忽略的場所 — 到處都有捷運站、 人潮密集的商場、 … — 和維安警力所忽略的物品。 無限上綱提高機場安全檢查並非對付恐怖攻擊的最佳方式; 強化情報、 偵查、 危機處理才是。 從 2007 年的訪談到現在, TSA 一直不願意正面回應問題, 甚至也不曾進行標準的成本分析。

9/11 之後的新措施, 只有三件事真正有助於提高飛安: (1) 隔絕並強化駕駛艙 (2) 確認每件行李的主人都在飛機上 (3) 教導乘客要反擊。 除此之外, 多數侵犯人權的措施都只是 security theater。 學界的分析顯示: 9/11 以來的維安措施並未有效提高機場安全。 最近成功阻止的恐怖事件 (例如內褲炸彈客事件與液體炸彈客事件) 都顯示: 9/11 之後的嚴厲措施一點用也沒有; 真正阻擋炸彈客的, 其實是舊的維安機制及情蒐。

那麼這些強化的維安措施到底成就了什麼? 2004 年的數據顯示: 每位旅客平均多浪費 19.5 分鐘跟 TSA 打交道, 也可以換算成每年一百億美元的經濟損失。 許多人為了避免跟 TSA 打交道而改選擇開車, 每年因此而車禍死亡的人數增加 500 人。 以上數字都還只把美國人的損失算進去而已。

公民自由的無形傷害更是難以量化估計。 機場儼然成了人權禁區: 身為旅客, 你無權拒絕搜身、 你的財產可能被沒收、 你不能匿名旅行、 你不能穿上抗議 TSA 文句的衣服、 不能開 TSA 的玩笑。 [貴註: 所以只好用隱晦的方式「刺激」安檢人員或在網路上搞笑, 例如 吃了威而鋼再上路 或寫諷刺文 「TSA 搜身太刺激, 男子射精被捕」]

但是如果心存懷疑的記者在安全專家的指導之下, 就可以自己用影像處理軟體跟雷射印表機印出一張假機票闖進登機區, 那麼這一切又所為何來呢?

四、 停止配合恐怖份子製造恐懼

TSA 官員這些 「沒有特定對象、 恣意攔截旅客強行搜身」 的惡行越來越囂張 — 反恐搜身蔓延到火車站跟公車站: 喬治亞 (而且 TSA 還公然說謊)、 北卡 休士頓、 … 陰謀論者 Al Martin 曾經 指稱: 布希當初聘用 東德國家安全部 Stasi 頭子 Markus Wolf 作為美國 DHS 顧問, 目的就是要建立一個警察國家。 不論陰 Al Martin 的指控是否屬實, TSA 的行為確實越來越像 Stasi。

恐怖主義真正的目標並不是製造墜機、 甚至並不是要製造人員傷亡。 恐怖主義真正的目標是要讓我們的社會陷入恐慌。

TSA 之流的各種行動在人心種下猜忌的種子、 剝奪我們的隱私、 在許多案例裡甚至剝奪我們的尊嚴 (貴註: 哭泣的女子)、 剝奪我們的權利、 用各種沒有原則/講不出道理的規定騷擾我們、 又不斷地提醒我們: 「如果不接受這一切, 就等著死在恐怖份子的手裡吧!」 TSA 的所作所為, 恰恰是照著恐怖份子所寫的劇本演出, 製造社會恐慌。
Bruce Schneier

我個人認為: 這幾年來美國已經從自由的天堂迅速淪為 [ 靜靜跳舞都會被逮捕 的] 警察國家。 而臺灣多數人卻還不知道美國從 9/11 以來, 反恐與反盜版文宣塑造了什麼氣氛 (當然, 也有可能是因為我國的掌權者樂意配合美國所設下的集權機制) 先有 盜版三振法、 再有 封鎖 pps TPP, 現在又在免簽的糖衣底下包藏警察國家的 「維安」 架構, 美國政府意圖實質掌控臺灣的動作頻頻不斷。 至於失去良知[或判斷力]的媒體及數字取代思考的大學, 到現在還是持續配合美國利益團體對大眾智財洗腦。 如果臺灣民眾珍惜我們現在享有的自由民主, 最好能夠從免簽迷湯裡面醒過來, 要趁我們還有言論自由的時候, 站出來引用網路上搜尋易得的事實, 回應一下即將在主流媒體及大學裡上演的反恐洗腦和 「維安劇場」 security theater。

(本文轉載自 資訊人權貴ㄓ疑

洪朝貴
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