这里有很多不一样的人。
——多诺万1
化过装的婴儿，插入我的身体，
永远也找不到另一个这样的婴儿。
我无法赋予它智慧，
我那塑料的奇妙情人。
——杰弗森·艾尔柏兰，"Plastic Fantastic Lover"
我们的机器将变得越来越像我们，而我们也会越来越像我们的机器。
——罗德尼·布鲁克斯
一旦与尘世永诀，我将不再
借由它获取肉身的形体，
而仅仅渴求希腊的巧匠们用锻金
和金釉所锤炼的式样。
——威廉姆·巴特勒·叶慈，“驶向拜占庭”
我们正在利用生物技术和新出现的基因工程技术来使肉体和精神系统得到彻底升级。在未来20年内，我们将使用诸如纳米机器人之类的纳米技术方式来改进我们的器官，并最终取代它们。
新的吃法。我们从事某些活动，比如吃饭，能否只是出于乐趣，而不是为了达到某种目的？消耗食物的原始目的是为血流提供营养，然后这些营养被传递到人体内数以万亿计的细胞中。这些营养素包括热量（能源）物质，如葡萄糖（主要来自碳水化合物）、蛋白质、脂肪以及无数的微量元素，如维生素、矿物质和植物化学物质。植物化学物质为不同的代谢过程提供了构建模块和酶。
像其他主要的人类生物系统一样，消化系统的复杂性令人惊讶，不管环境如何变化，都可以使我们的身体提取出生存所必需的复杂资源，与此同时，它又能过滤掉多种毒素。我们正在迅速扩充有关消化过程中的复杂途径的知识，但仍然有很多事情我们不能完全明白。
但我们知道，在人类进化发展期间，消化过程已经得到优化，那时的消化过程与现在的相比有着明显不同。在历史的大多数时期，我们面临的最大可能是，下一个觅食或狩猎季节（或者最近很短的几个世纪中的播种季节）是灾难性的贫瘠。这是有道理的，因此，我们的身体会对每一个可能消耗的热量抓住不放。今天，生物战略却适得其反，已经变成过时的代谢规划导致当代肥胖的流行，并加速了如冠心病、Ⅱ型糖尿病之类退变性疾病的病理过程。
从目前的情况看，我们的消化系统及身体其他系统的设计远远称不上完美。直到不久之前（在进化的时间尺度上），进化不会对像我这样（我出生于1948年）耗尽家族有限资源的老人有利。两个世纪以前，人类的平均寿命为37岁。进化青睐于短寿，这样可以把有限的储存全部用于那些足够强壮的可从事繁重体力劳动的年轻人。如前所述，所谓的祖母假说（它暗示部落中不多的“聪明的”长者会有益于人类）一点也不会挑战这种说法：在人类寿命延展方面的基因没有强烈的优胜劣汰的压力。2
现在，我们生活在一个物质异常丰富的时代。大多数工作需要的是智力，而不是体力消耗。一个世纪前，30%的美国劳动力受雇于农场，另外的30%受雇于工厂。而目前这两个数字都低于3%。从飞行指挥到网页设计师，今天的许多职业类别在一个世纪以前根本不存在。2004年是已经过了育儿期的年份（作为一个婴儿潮时期出生的人，那肯定是我的看法），我们有机会继续为人类文明指数级增长的知识库作出贡献。（顺便说一下，这些知识包括像我们人类的独特属性等。）
人类已经通过技术来延长我们的自然寿命：药物、补品、为几乎所有的人体系统替换部件，以及许多其他干预措施。我们有各种装置来替代人体的部件，如臀部、膝盖、肩、肘、腕、颚骨、牙齿、皮肤、动脉、静脉、心脏瓣膜、胳膊、腿、脚、手指、脚趾，替代更加复杂器官（例如，我们的心脏）的装置也正在引进。当了解了人体和大脑的运作方式，我们就能很快设计出极为优秀的系统，这些系统将有更长的寿命、更好的表现，不易崩溃、患病和老化。
有一个例子是关于类似系统的概念设计，称作普里莫后人，这是由艺术家和文化催化剂娜塔莎·维持-摩尔提出的3。她的设计是为了优化机动性、提高灵活性，以及延长寿命。这一概念展望了一些特性，比如，超级大脑，用于一种人造的新大脑皮层整体网络的连接，人工智能与纳米机器人交织在一起构成了这种新大脑皮层。再比如，免受阳光伤害的智能皮肤，它有生物传感器，柔韧度与材质可以变化，有十分敏锐的感觉。
尽管人体2.0版本是一个持续而伟大的工程，这将最终使我们所有的肉体和精神系统发生根本改变，但是我们会一步一个脚印地不断向有利的方面努力。根据现有的知识，我们可以描述实现这一梦想每一方面的方法。
重新设计消化系统。让我们从这一想法出发，回到对于消化系统的思考上。我们对吃的食物的成分已经有了综合的描述。我们知道如何使不能进食的人生存下去，那就是使用静脉注射营养。然而，这显然并不是一个理想的选择，因为现有的使物质进出血液的技术存在很大的限制。
我们下一阶段主要是在生物化学方面进行改善。通过药物或补品的形式防止吸收过多的热量，并在其他方面改变新陈代谢的途径，使身体达到最佳健康状态。在乔瑟琳糖尿病中心罗恩·卡纳博士的研究中，他已经识别出了“脂肪胰岛素受体”（FIR）基因，它通过脂肪细胞来控制脂肪堆积。通过阻止小鼠脂肪细胞中单个基因的表达，卡恩博士开拓性的研究证明了，这些动物既能够不受限制地进食又能保持身材和健康。虽然它们吃的远远比受控小鼠多，但“摧毁FIR”的小鼠实际上延长了18%的寿命，而且患心脏病和糖尿病的比率大大降低。因此许多制药公司开始努力地研究如何将这些成果应用到人类FIR基因中去。
在中间阶段，消化道和血液中的纳米机器人将会智能而精准地提取出我们需要的营养素，通过我们的个人无线局域网整理出额外的营养素和添加物，然后把剩余的物质转移，使其排出身体。
如果这看起来像未来主义的东西，那么，请记住，智能机器已经进入我们的血液中。目前已有数十个基于血液的生物微机电系统（BioMEMS）项目正在进行着，这种生物微机电系统用于广泛的诊断和治疗应用。4如前所述，有几个专门讨论这些项目的重要国际会议。5生物微机电系统设备被设计为可以智能地侦察到病原体，然后以十分精准的方式发射药物。
例如，传递诸如胰岛素之类激素的纳米血液传输设备已经在动物身上得到证明。6还有很多类似的系统可以准确地传递多巴胺到帕金森氏症患者的脑部，或者为血友病患者提供凝血因子，或者直接向肿瘤部位提供抗癌药物等。一个新的设计提供了多达20种物质的储备，可以在需要的时间和位置将它们释放到身体里。7
密歇根大学电气工程教授科德尔·维兹已研制出一种微小的神经探头，它可以对神经疾病患者的电活动提供精确的监控。8期待着未来的设计也可以将药物传递到大脑中准确的位置。日本东北大学的石山一志开发了一种微型机械，它使用微观旋转螺丝将药物传递到较小的癌症肿瘤上。9
美国桑迪亚国家实验室研制出一种开拓性的微机械，它有一个可以开合的颌，颌里有微牙齿，用来捕获单个细胞，然后向其植入诸如DNA、蛋白质或者药品之类的物质。还有很多关于微型和纳米级的机器如何进入身体及血液的研究正在进行。10
最终，我们会精准地确定出每个人保持最佳健康所必需的营养素（包括所有的数以百计的植物素）。这些将变得更加自由和廉价，我们不需要费力地从食物中提取营养素。
营养素将由具有特殊代谢功能的纳米机器人直接带入血液中，而在我们血液和身体内的传感器通过无线通信无时无刻地提供着身体所需要营养的动态信息。在21世纪20年代的晚些时候，这项技术应该会相当成熟。
设计这类系统的关键问题是，如何将纳米机器人引入和导出人体？我们今天的技术，比如静脉内导管，还有许多有待改进的地方。与药物和营养补品不同，纳米机器人具有一点点智慧，能掌握自己的库存，并以十分聪明的方式进出我们的身体。一种方案是，我们可以在腰带和内衣中携带一种特殊的营养设备，营养供应纳米机器人可以装载这里的营养，并透过皮肤或体腔进入人体内。
技术发展到那个阶段，我们可以吃到任何东西，无论是我们想吃的，还是令我们心情愉悦的，或者享受烹饪乐趣的。在拥有对血液最优营养循环时，我们就可以探索烹饪艺术的色香味。实现这一目标最有可能的途径是，使所有我们吃的食物通过一个经过改造的消化道，在这个消化道内不允许食物被吸收到血液中。但是，这样会加大我们结肠和直肠的负担。因此，更好的办法是把常规的排废功能分散开。我们可以通过使用特殊的类似小垃圾收集器的排废纳米机器人来完成这一功能。营养纳米机器人从一条通道进入我们的身体，而排废纳米机器人从另一条通道进入我们的身体。这种创新使我们可以不再增加对过滤血液杂质的器官（如肾脏）的需求。
最终，我们将不会为特殊的衣着或明确的营养源而困扰。正如计算将得到普及一样，我们所需的基本代谢纳米机器人资源也将分布于我们周围。但是，在体内保持足够的所有必要资源也一样重要。人体1.0版本只是在很有限的范围内做这件事，例如，我们的血液中只储存可以使用几分钟的氧气数量，在肝糖和其他储备中只储存了足够几天使用的能量。2.0版本将大量增加体内的储备，使我们可以在很长一段时间里离开代谢资源。
当然，在这些技术刚开始引进时，大多数人不会废除老式的消化过程，正如引入第一代文字处理器时，人们也没有抛弃各自的打字机一样。然而，这些新技术在适当的时候将开始主宰这个时代。时至今日，仍有一些人在使用打字机、马和马车、木材燃烧炉，或其他被取代的技术（不包括经过深思熟虑的古老的经验）。同样的现象将发生在我们重新设计的人体中。当我们攻克了不可避免的困难，完全重新设计出肠胃系统时，我们会越来越依靠它。可以逐步地引进以纳米机器人为基础的消化系统，首先提高我们的消化道，而后，经过多次迭代后就会取代消化道。
可编程血液。一个基于逆向工程的普适系统——人的血液已经成为了广义上重新设计的主题。在前面的内容中介绍过，罗伯·弗雷塔斯以纳米技术为基础，取代人类红细胞、血小板和白细胞11。如人类等大多数生物系统一样，大部分的血红细胞在完成充氧功能时，其效率很低。因此弗雷塔斯重新设计了它们，以获得最佳性能。因为他的机器人红细胞将使人在无氧的情况下持续生活数小时12，我们很想知道，这一新产品用于体育竞赛时会怎样。可能机器人红细胞等类似系统将被禁止在像奥运会这样的比赛中使用，但随后我们将面对这样一种前景：青少年（其血液可能富含机器人红细胞）一般都会超越奥林匹克运动员。虽然在未来的10～20年里原型才会出现，但已经制定了其物理和化学方面的要求，其细节令人印象深刻。分析表明，弗雷塔斯的设计会比人类生物血液存储及运输氧的能力强成百上千倍。
弗雷塔斯还设想出一种微米级的人工血小板，它可以实现比生物血小板快1000倍的自我平衡（止血）。还有纳米机器人"micro bivore"（白细胞替代品），它可以通过下载软件来摧毁特定的传染病。在速度上，它比抗生素快数百倍13，还将对所有细菌、病毒和真菌感染以及癌症有效，而且没有耐药性的限制14。
心脏，有或没有。在我们的清单上，下一个要增强的器官是心脏。心脏是一个复杂且令人印象深刻的机体，而且会出现很多严重的问题。它从属于无数的失效模式，是我们挖掘潜在寿命时最重要的缺点。心脏通常是身体衰弱最早的部位，而且往往非常早。
虽然人工心脏已经是可用的替代品，但更有效的做法将是完全摆脱心脏的束缚。在弗雷塔斯的设计中，纳米机器人构造的血细胞自己提供动力。如果血液可以自己流动，那么需要集中泵产生末端压力的工程问题就可以消除了。当使纳米机器人进出血液的方式更加完美时，我们最终将能够持续地替换它们。弗雷塔斯还公布了一个复杂的有五百万亿个纳米机器人的系统设计，并称其为"vasculoid"。营养和细胞以非流体为基础的传递，这将会代替人类的全部血液15。
身体的能量也将由微型燃料电池提供，微型燃料电池使用的是氢或人体自身的燃料——ATP。正如我在第5章所述，在微机电和纳米级别的燃料电池两个方面都已经取得了实质性的进展，包括一些以人体自身的葡萄糖和ATP为能量来源的燃料电池16。
随着机器人红细胞可以提供大幅改进的氧合作用，我们就能够使用纳米机器人提供氧气和排出二氧化碳，这样，肺也就可以消失了。与其他的系统一样，我们将经过中间阶段。中间阶段的技术只是加强我们的自然过程，所以我们可以做到两全其美。最终，在每一个我们到达的地方，我们都可以不用复杂的实际呼吸，也无需那些可供呼吸的空气。如果认为呼吸是愉快的，那么我们可以开发出获得这种肉体上快感的方法。
随着时间推移，我们也会不需要各种器官产生的流入血液或其他代谢路径中的化学品——激素和酶。在这些物质中，我们已经可以合成其中很多的生物对等合成版本。在未来10～20年，我们可以很常规地大量创造出绝大多数的生化相关物。我们已经创造了人工激素器官。例如，美国劳伦斯·利弗摩尔国家实验室和加利福尼亚州的Medtronic MiniMed公司正在开发一种皮下植入的人工胰脏。它利用计算机程序来实现类似生物胰岛细胞的功能，它可以监测血糖水平和精准地释放一定数量的胰岛素17。
在人体2.0版中，激素和相关物质（在我们仍然需要的范围内）将通过纳米机器人提供给人体，通过智能的生物反馈系统控制它们，供给并平衡身体所需的数量。由于我们将消除人类大部分的生物器官，因此这些物质中有很大一部分人类可能不再需要，并会由纳米机器人系统所提供的其他资源替代。
因此，还剩下什么？让我们来关心一下大约在21世纪30年代初可以达到什么程度。我们消除了心脏，肺，红、白细胞，血小板，胰腺，甲状腺以及所有的激素生产器官，肾、膀胱、肝脏、食管下段、胃、小肠和大肠。从这个观点看，我们剩下的就只有骨骼、皮肤、性器官、感觉器官、嘴和食管上段，以及大脑。
骨骼是一个稳定的结构，我们已经对它的工作原理有了一定的了解。我们现在已经可以取代它的一些部件（例如，人工臀部和关节），虽然步骤中需要经过痛苦的外科手术，并且以我们目前的技术，做这些事情仍有很大的局限性。将来的某天，关联纳米机器人会通过一种渐进的、无伤害的过程，增强或从根本上替换骨骼。人体的骨骼2.0版将非常强大、稳定，并且能够自我修复。
我们不会注意到如肝脏和胰腺等器官的缺失，因为我们并没有直接感受到它们的运作。但是，包含着第一和第二性器官的皮肤可能可以证明，它实际上是我们希望能够保留的一个器官，至少我们还是希望能够保留必不可少的沟通和娱乐功能。但是，最终我们将使用纳米柔性材料以改善皮肤。这种纳米柔性材料在增强我们亲密沟通能力的同时，可以在物质与热环境影响方面提供更多保护。处于同样处境的还有嘴和上食道，它们构成了消化系统中依然存在的部分，用于体验饮食的感觉。
重新设计人脑。正如我们前面讨论的，逆向工程和重新设计的过程也包含着设计人体最重要的系统：大脑。我们已经有了基于“神经形态”模型的（人脑和神经系统的逆向工程）填充物，以用于快速增长的大脑区域列表18。麻省理工学院和哈佛大学的研究人员正在开发一种神经填充物以代替受损的视网膜。用于帕金森病患者的填充物已经可以使用19。这种填充物直接与腹后核（ventral posterior nucleus）以及大脑的视丘下核（subthalamic nucleus）区相通，从而逆转了这一疾病所带来的最严重的症状20。一个用于脑瘫以及颅脑多发性硬化症患者的填充物连通了腹外侧丘脑，并在控制震颤方面产生了效果21。“与其像对待汤一样对待人脑，加入各种化学物质来增强或抑制某些神经传递素，”这些疗法的先驱，美国的特罗施里克医生这么说，“现在，不如我们像对待电路一样对待它。”
很多技术正在研发当中，以提供生物信息处理的微模拟世界与数字电子之间沟通的桥梁。德国麦克斯·普朗克研究所的研究人员开发出一种非侵入性装置，可以与神经元进行双向沟通22。他们通过在个人电脑上控制活水蛭的动作来说明他们的“神经元晶体管”。类似的技术已用于将水蛭的神经元重新连接起来，并让它们解决简单的逻辑和算术问题。
科学家们在使用“量子点”（quantum dot）做试验，微型芯片包含光敏（对光起反应）晶体半导体材料，可以涂在约束于神经元细胞表面特殊位置的肽上。这可以使研究人员以精确波长的光远程激活特定的神经元（例如用于药物输送的神经元），这样就可以取代侵入式的外部电极23。
这些发展也为神经损伤或脊髓损伤的患者带来了希望，可以将损坏的神经元路径重新连接起来。长期以来，人们一直认为，重建这些路径可能只对刚受伤的病人有效，因为在不使用时神经会逐渐坏死。然而，最近的发现显示，神经治疗对脊髓长期损伤的患者也是可行的。犹他州立大学的研究人员让一组长期四肢瘫痪病人以多种方式活动四肢，然后利用磁共振成像（MRI）观察其大脑的反应。虽然他们四肢的神经通路已沉寂了多年，但当他们试图移动四肢时，他们的脑部活动与监测到的正常人的脑部活动非常接近24。
我们还可以在瘫痪患者的大脑中放置传感器，将其编程为用于识别大脑中与有意图的运动相关的部分，之后刺激肌肉以恰当的次序运动。对于那些肌肉不再起作用的病人，已经有一些“纳米机电”（NEMS）系统，可以舒张和收缩，用来替换损坏的肌肉。它既可以被真正的神经刺激，也可以被人造神经刺激。
我们正在成为机器人。人体2.0版本的描述代表着一个长期的趋势，这就是我们与我们的技术之间变得更加密切。最开始时，计算机作为巨大的远程机器放置在空调房间里，有很多穿白大褂的技术人员在照看着。之后，它们移动到我们的办公桌上，然后放置在我们的手臂上，现在进入了我们的口袋里。按照以上的发展轨迹，不久之后，我们将把它们放入我们的身体和大脑中。到了21世纪30年代，我们将变得更加非生物一些。正如第3章中提到的，到21世纪40年代，非生物智能将拥有数十亿倍于生物智能的能力。
战胜疾病和残疾所带来的令人信服的利益会使得这些技术继续快速地发展，但医疗应用只会在早期阶段采用。随着技术进入正轨之后，深度挖掘人类的潜能将变得没有障碍。
日前，斯蒂芬·霍金在德国杂志《聚焦》（Focus）中发表评论说，计算机智能将在未来数十年超过人类。他主张，我们“迫切地需要开发一些直接到大脑的连接，以便计算机可以加入到人类的智慧中，而不是以相反的方式”。25让霍金感到安慰的是，其建议的发展计划正在顺利地进行。
在人体2.0版本中将会有很多变化，每一个器官和人体系统都将有它自己发展和完善的过程。生物进化只拥有称为“局部优化”的能力，也就是说，它可以改善一个设计，但必须限制在生物学很久之前达到的设计结果内。例如，生物进化被限制在一类物质中，即蛋白质。蛋白质是由一维的氨基酸序列折叠组成的。它使用非常缓慢的化学转换，限制了思维的过程（模式识别、逻辑分析、技能的形成和其他认知能力）。生物进化过程本身的工作就非常缓慢。只有逐步完善设计，这些基本概念才能被持续采用。它没有能力突然改变，例如，变为以钻石制品为结构性原料，或者基于纳米管的逻辑开关。
然而，有一个解决这个固有限制的方法。生物进化确实创造了一个物种，它可以进行思考并熟练地控制它所在的环境。该物种在了解和改进它自身的设计方面正在取得成功，并且有能力重新思考并改变这些生物学的基本原则。
人体版本3.0。我设想，在21世纪30～40年代，人体3.0版本将作为一个更加根本的版本进行重新设计。与其重建各个分系统，不如我们（包括我们在思考和工作中协作的生物和非生物部分）以2.0版的经验为基础改造人体。正如从1.0过渡到2.0一样，到3.0的过渡也是渐进的，这个过程中将涉及许多相互对抗的思想。
我为人体3.0版本设想的一个属性是，能够改变我们的身体。在虚拟现实环境中，我们将能够很容易做到这一点（见后面的介绍），但在真正的现实世界中，我们也将获得这种方法。我们将把基于MNT的结构合并到我们的身体中，这样我们就可以按照我们的意愿迅速地改变容貌。
考虑到美学在人脑中的影响，即使我们大脑的主要部分是非生物的，我们也很可能还是会保留人体中美学和情感的含义。（即使已经得到拓展，但是我们智慧中的非生物部分将仍然起源于人类的生物智慧。）也就是说，很可能人体3.0看人的标准和今天一样，但考虑到人体大大增强的可塑性，我们的审美观将随着时间的推移而不断拓展。现在，人们通过穿孔、文身和整容等行为扩展了他们的身体，社会对这些变化的接受程度迅速提高。当我们可以很容易地把这些改变恢复原状，那么很可能会出现更加伟大的实验。
J·斯托尔斯·豪尔这样形容他称为"foglets"的纳米机器人设计：它可以相互连接构成多种不同的结构，它也可以迅速地改变结构的组织形式。它们被称为"foglets"是因为，如果在一个区域内它们的密度足够，就可以控制声音和光线并将其组织成变化的声音和图像。从本质上说，它们在体外（在物质世界）建立了一个虚拟现实环境，而不是体内（在神经系统中）。由于foglets可以控制声音和图像，人们就可以利用这些机器人改变他们的身体或周围环境，虽然其中一些变化实际上是假象26。豪尔的foglets是一个概念设计，它建立了一个真正可变形的物质，媲美于那些虚拟现实中的物质。
比尔（一位环保专家）：照字面意思理解，在关于人体2.0的内容中，难道你不是正在把婴儿和洗澡水一起扔出来？你建议把整个人体和大脑都用机器替换，那人类岂不是将不复存在？
雷：我们不同意你对人的定义，但只想知道，你会提议把人与非人的界线划在哪里？通过生物或非生物手段来增强人体和大脑才刚刚成为一个新课题。目前仍然有很多人正在遭受各种苦难。
比尔：我对减轻人类的痛苦不反对。但是为了超越人类的性能就用一台机器来替代人体，那么剩下来的也只是一台机器。在陆地上，我们有比人跑得更快的汽车，但我们并不认为它们是人类。
雷：这个问题与“机器”这个词有很大关系。你对机器概念的了解是一种比人的价值要少得多的东西，其复杂程度、创造性、智能、知识、辨别力、灵活这些方面都不如人类。对于今天的机器来说，这是合理的，因为我们见过的所有的机器，例如汽车，都是这样的。我的论文的整体观点是，即将到来的奇点革命是非生物智能机器的概念，这将从根本上发生转变。
比尔：那么这就是我的问题。我们的部分人性是有局限性的。我们不敢说我们成为最快的实体，有最强的记忆能力等。但是人类拥有神秘的精神品质，而这是机器天生就不会拥有的。
雷：那么再问一次，你把人与非人的界线划在哪里呢？人类已经把他们身体和大脑中的一部分用非生物替代品替换，这些非生物替代品更好地完成着他们“人”的功能。
比尔：只有在替换生病或残疾的器官和系统时才有更好的感觉。但为提高人类的能力，你从根本上替换了人类所有的东西，那这天生就不是人类了。
雷：或许我们的基本分歧就是人的自然本质。对我来说，人的本质并不是人的局限——虽然我们也有很多局限——它是我们超越局限的能力。我们没有只停留在地上。我们甚至没有只停留在地球上。我们已经不再满足于人类的生物属性。
比尔：我们必须十分谨慎地使用这些技术能力。超过某个界限，我们会失去一些无法形容的、能够赋予生命意义的东西。
雷：我想我们都同意，我们需要认识到什么对我们人类是重要的。但没有理由去庆祝我们的局限性。