过去五百年来的历史是人类使用机器的纪事，就像被机器更改的人类一样。当英国人将铁路带到印度时，这是通过货物和部队的有效运动来控制一个遥远的殖民地。但这也刺激了分解的种姓障碍，因为所有旅行者都必须占据共同的小空间。纳米技术量表的边界研究区域和分子量表，从中出现了物理和生物学特性。这将导致我们今天看到的人造与生活之间的区别消失。人和机器将融合，从而提出了我们历史上一些最困难的进化和道德问题。
“对上帝的想法不好；尽管他的力量创造可以重复，但他会被我们废除，以免对手的胜利”
约翰·米尔顿（John Milton），《失落的天堂》，第9本书
夏娃吃了水果。亚当现在必须决定是加入她的罪恶还是没有她的生活。他无法想象没有夏娃。上帝是警告一个虚张声势还是撒旦可能是胜利的？
纳米技术使人类在原子和分子维度下操纵，控制和过程的能力。在过去的几十年中，这种能力已经迅速获得，我们在这个维度量表的知识和工程仍在继续加速。现在，人可以更有效地更改在物理环境中使用的属性。一些例子：较轻的重量材料，其强度增加了车辆或涡轮机；在电池和光伏中，改善能量转换或存储效率；通过改善将重金属的水过滤到细菌中，可以提高安全性；通过催化燃烧废水改善污染控制；通过移动工具改变时间和空间的沟通能力；以及使信息更加开放和普遍的互联网和计算环境。不久前，打字机比比皆是，经常被打字员池管理着；通过电话或手写邮件或对办公室的个人访问，可以访问大多数需求的信息，而商业涉及与碳副本的交易。信息的开放性，移动性的轻松沟通，各种以电子方式执行的贸易 - 这些都是在大约一个人类繁殖周期的短期内发生的身体变化，并改变了人类的行为方式和公共生活。世界越来越多地练习高频生活，与华尔街的金钱人不同。人类对移动连通性的依赖和占有欲，甚至暗示，人和机器可能比人和人更加禁止。人正在用机器改变。
这种基于元素周期表及其在物理环境中使用的构建块的物质创建的变化仅仅是开始。在以碳为中心的生活世界中，我们的寿命更长，因为诊断更敏感：诸如MRI的多种形式，NMR或PET或CT扫描探针在物理上无法达到的空间中；较小的版本探测局部区域；人工耳蜗微型植入物和用强材料制成的人造关节有助于老年人的日常生活；现在，药物更适合疾病的原因，因为我们具有许多信号形式的非常精确的成像功能 - 机械，电气，磁性和光学在电磁频谱的整个广度上。这些多维的眼睛能够从大脑和人体横截面，肿瘤，甚至单个分子和单个原子键。可以说，已经创建了一个合成细胞。更好地了解包括遗传基础在内的生物学相互作用对这些发展很重要。
纳米技术使人类在原子和分子维度下操纵，控制和过程的能力。在过去的几十年中，这种能力已经迅速获得，我们在这个维度量表的知识和工程仍在继续加速。
生活和生活更加复杂，我们几乎不了解它。诸如遗传密码中的数字相互作用和模拟相互作用，例如在突触相互作用中触发的离子触发中，这两个相互作用的基础是相互作用网络的基本行为，这些互动网络在能量流稳定的存在下使生命的生活变得稳定。回答难题的答案，例如什么是意识，各种精神疾病的基础或我们如何做出决策的基础，也可以随着功能性MRI，神经植入物以及非侵入性电气，磁性和光学工具的帮助而获得触手可及美国探测大脑。从生活世界中学习，机器人像鱼一样游泳，像昆虫一样跳跃，自主飞行，像人类一样驾驶汽车，几乎在艰难的地形走路和跑步时几乎达到了哺乳动物的稳定性，通过手势或声音识别简单的说明，并更好地执行重复性任务。信息机已经能够通过识别数据中的模式来学习响应，行动，行为和自然定律的规则或算法。神经植入物使大脑可以直接控制假肢中的身体行为。这些变化，在生活中以及从生活中学习的机器中，通过生物学和纳米技术实践来利用阐明和调节原子和分子尺度相互作用的能力。人类和机器合作地理解了人的外在和内部运作。
这种快速变化的模式仍然无休止。这种人机合作肯定可以随着人类利用的机器的改善而扩展，以改善疾病，健康缺陷，或者只是在重复的卑鄙任务中。随着学习的速度和机器自己学习，这一天可能不远，可能到本世纪中叶，当时人和机器之间的区分性甚至可能是哲学上的挑剔。出于所有实际目的，机器将符合Turing的智能行为测试，即窗帘背后的物体无法通过语言对话可靠地区分机器和人类。机器将能够构建智力，得出确定性的逻辑结论，提出问题，还要探索连接，短而长，并通过对非确定性品种的信心建立推理来进行分析 - 情感，上下文和惊喜。这台机器具有类似人类的行为。如果实现的话，这种非碳形式的机器也将能够成为第三种形式，即硅人类，在这里，基于碳的形式的有限寿命的“角色”被浸入了基于非碳的形式中的形式继续“生活”。人和机器可能会融合。或者，正如大多数人工智能社区支持者所说的那样，人是一台机器，所以现在机器形成了保险丝。
这是二十一世纪中叶的“伊甸园”。这是灾难性的吗？天堂失去了？天堂恢复了？亚当应该加入夏娃，或者没有她的生活？亚当的理由是上帝可能在虚张声势，因为他永远不会杀死他，也不会希望撒旦胜利理性吗？这就是纳米技术和生物学进步等未来的困境。像亚当一样，我们将不得不找到自己的路。我们是否找到一条不是黑色或白色而是灰色的路径？灰色是否可以通过突变的概率事件和优胜最佳的生存而与华莱士 - 达威人进化的实践相距太远？
这种轨迹为我们居住的世界和宇宙中的地位提出了许多问题和挑战。它超越了简单的科学，经济，社会或文化变化及其提出的问题。它影响着人类及其对自己独特性的信念。弗朗西斯·培根（Francis Bacon）的讲话“为了被指挥，必须服从大自然，”对于技术可能采取的这一途径尤其如此。我们不能破坏无法创造的东西。
即使预测过去也很困难。诸如人类何时首次获取语言，或从非洲发生了多少不同的迁移等问题吉尔伽美什（Gilgamesh）的史诗 - 发生不断进行修订。预测未来的不确定性更糟。大自然遵循随机和确定性影响下的非确定性概率路径。鉴于纳米级的科学和工程发展与身体，生命科学以及通过它们与人类和世界有关的，鉴于纳米级的科学和工程发展，让我们探索未来的可能性。纳米技术的大部分进步都在物理世界中，这是我们通过自然而创造的材料多样性创造的，这是我们可以使用的。但是，在自然生活世界中开始发生很多事情，而这两者越来越多地联系在一起的时候了。
科学家和工程师似乎在二十多岁和三十多岁之间处于最佳创意他们的职业和生活的责任。
今天出生的婴儿可能将其视为活跃的专业人士，她必须解决的问题是什么？我将这个创造力的周期时间称为，这是我将要探索的时间表。
物理工程的壮观成功之一，尺寸降低了，我们在日常生活中采用的各种紧凑型工具 - 提供近乎固定的通信连接的手机，以及静态性质查询的快速答案：找到方向，活动的位置，并放松商业或物理计划以实现生活乐趣：金融交易，购买和销售必需品，计划旅行或倾听个人音乐最爱。小型化也通过医疗保健使人类受益。由于程序的侵入性降低，我们在医院花费更少的时间，例如所有内镜程序。小型敏感仪器，快速数据传输，机器人和手机提供了使诊断和治疗甚至物理程序的巧妙方式。这与富裕和被剥夺的社区有关。小型化可以降低成本，并使专家与社区更加遥远和多样化。廉价的诊断套件，甚至是基于纸张的套件（Vella et al.2012），加上通过基于摄像机的手机传输测试结果向专家的传输，当手机进入所有社区时，可以让人们达到最遥远的社区。人们只需要专注于廉价的测试套件，利用纳米级敏感性同时提供许多常见测试及其通过农村摊位的可用性。这种程序对于常见疾病特别有用 - 疟疾，霍乱，营养不良等。高级医院仪器 - NMR，MRI，CT和PET扫描，共聚焦显微镜，甚至X射线 - 在癌症，大脑，关节，结核病等更具挑战性的疾病中都有用（Sun等，2010年）和Spector 2010）。但是，由于这些确实需要专门的操作知识，因此可以在地区医院提供它们。
这些趋势也受益匪浅；毕竟，医疗保健成本是社会的巨大经济成本。自我测试，较少使用昂贵的基础设施和人类专业知识是降低这些医疗保健成本的建设性途径。机器做得更好。人造关节需要仔细的表面准备和对齐，最好是机器人进行的。很难到达地点，而小型功能最好由机器处理，例如前列腺和其他机器，例如Da Vinci.1这些机器人将扩散。IBM的Watson博士等机器回答了许多基于已饱食的事实及其解析自然语言的能力的问题。即使在今天，这种机器也应该能够进行医生所做的大部分系统化。机器应能够迅速分析，采用推理系统来确定所需的信息，基因型，表型，微生物和表观遗传学，获取并采取概率推理，并像专家一样对其进行采取行动。借助他们将获得的学习能力，机器最初将成为医生的熟练助手，然后替换最常见的任务，最后是专家。这些例子是，随着较小的元素的增殖，机器正在获取越来越多的能力，并提供了获得，同化的能力，并从这些集合排序数据和埋在其中的重要模式。
另一个后果，对使我们的生活变得轻松而社交的基础设施特别有益，是收集时间序列数据的许多工具 - 获取有关桥梁或交通密度和模式的信息的传感器，或地质活动和环境，例如海啸预测，或生活的时间stamp的健康记录，以及寻找模式并触发活动作为安全响应。
小型本身仍然有相当大的智力距离。我们将汇总自然界在物理世界中更有效地工作的规则。我们将利用基本的物理现象，即电子具有单个电子电荷或磁通量具有相应的通量量子，以创建数字化形式，这些数字化形式更有效，其中信息是在信息中的编码，并在数据的源中编码在数据源中。更有效的形式。的确，我们应该能够通过耦合到非线性来利用混乱和波动，以实现与当前使用（例如噪声激活的机械传感器或变速器频带）更高灵敏度的新设备，以提高数据流动。我们将学习通过使用非线性以及沿金属电线进行的电磁频谱上的能量有效，无线地传输能量 - 能量球的传播球类似于海啸可以长时间移动长距离而不会失去上升和下降的方式。我们甚至可以使用量子力学原则实践传送的基本形式，并肯定会使用安全的通信形式。在此过程中，我们将学会在医疗器械中越来越小，可以忽略侵入性手术，医生可以看到她在器官时在做什么，例如心脏仍在手术中工作。
这些变化，在生活中以及从生活中学习的机器中，通过生物学和纳米技术实践来利用阐明和调节原子和分子尺度相互作用的能力。当人和机器之间的区分性甚至可能是哲学上的挑选时，这一天就不远了。
通过所有这些手段积累了大量数据的结果，很容易看出是隐私损失的日益增加以及私人企业巨魔和政府合法和非法地获取数据的能力，仅仅是因为它在那里，或者是因为它的意图，并且因为大多数人不知道如何保护自己。这具有双极效应。可以遵循金融交易，以及公司和个人在确定的金融事件中的作用；可以识别传播中心，例如在恐怖网络中。但是，以同样的方式，交易可以被伪造出来，合法的民主抗议活动被拒之门外。
这些活动的基本后果是生成大量数据。即使在十年内，这些数据集合在许多不同的集合中也将是Yottabytes或更多。Yottabyte的10个字节为10个。一个字节是8个二进制数字或位。Yottabyte是机器采用的数字表示中的80个二进制数字（yobibyte）。作为数据的参考点，今天（2012年）的拇指驱动器最多携带32个，其次是二进制数字表示中的9个0。如下所述，数据埋在其中甚至更高级别上的信息，我将其解释为信息中所示的联系。这些数据的大部分是多余且无关紧要的。相同的温度，例如20°C的室温，可以以十进制形式（至摄氏度的精度）写成20，也可以以二进制形式的10100写入数字电子二元逻辑所采用的二进制形式。如今，数字电子产品使用的计算发动机在64位精确度中具有精度，或在极少数情况下具有132位来准确表示数据。毕竟，数据可能非常大，理论上是无限的，需要准确地表示它们。对于此温度，这种精度的大部分是没有用的。另一方面，我们没有其他形式的精度和数据。在我们宇宙中的每个星系中，有1000亿星的星系为10亿星，其次是22颗恒星。让我们假设在图片中，每个星星只是一个位置，即图片中的像素。现在，让我们假设我们要存储许多数据：光的强度随着每个像素的波长的函数。我们需要识别对象，因此有数据，我们要说我们希望以合理的波长范围内的光谱捕获光谱 - 大约10个，然后是八个数据点的八个0s， 因为这些信息可以帮助我们识别恒星中的一些材料以及在到达我们之前穿越宇宙时光线会发生什么。我们刚刚形成了10个数据，其中每个恒星只是一个像素，并且仅捕获了有限的电磁频谱。庞大的数据，埋葬在其中有一些与数百万到数十亿年前发生的事件有关的信息，以获得瞬时快照！这是超过一千万个数据的Yottabyte，我们并没有真正描述宇宙在宇宙中或以任何精度的描述，因为每个恒星只是一个像素。一个人可以在我们自己附近看一下这种问题。假设我们想通过变形，桥梁何时失败，使用测量应变的技术来评估何时加速变形导致灾难性失败。让我们通过桥梁上约10 000个自主传感器收集数据，每秒在一年中每秒测量它们（一年约3200万秒），在三个方向上测量扩展，以及其他一些其他特征，例如温度等。每个可识别的传感器。这是10 000 x 32 000 x 3 x 10 = 10，其次是十二0s。在一个像美国一样的国家中，大约有一座平方英里的每一部分桥，即大约1000万个桥梁，这产生了100亿亿（10亿）数据。在一个国家，仅在静态桥梁上收集了数据。想象一下，当每个交叉路口的4台相机每秒在像英格兰这样的国家 /地区每秒产生1000万像素时，数据的样子。
在这个主张中，挑战是，尽管数据是神圣的，因为所有科学家和工程师都被教授，数据不是信息，也不是将信息视为透视的知识。数据可能会出错。十年前，我们发现海洋温度的测量由于采用了特定的卫星传感器方法在特定时期内有系统的错误。然后，如何将这些数据与通过另一种方法获取的另一组数据以及此类数据的积累进行比较？如果一个人每英里每英里的第五位将地球的固体表面的温度测量到第五位的小数位，那么只要我们以实心测量，它每0.1英里或没有十进制数字的十进制数据是有意义的。表面并一直向下走一英里？最后一个数据与第二个数据少100倍。但是，最后一个提供了海洋中的深度数据，这是固体表面的三倍，其通过洋流的能量运动非常是地球能量流的中心，因此全球变暖。任何基于首次的天气预测，即使具有巨大的精度，也是错误的。
该讨论指出了一个要点：数据不是信息，仅信息不是知识。这些都是一种更高，更可行的形式，可以更有效地工作。一个人可以通过更高的精度创建许多毫无意义的数据，而如果模型的所有其他不准确性以及其他数据和信息都很大，那么精确精度是毫无意义的。我们对通过知识可行的推论感兴趣。这需要不同的观点。我们需要找到查询的答案：什么重要？做出可以采取的强大判断的重要性是什么？当我们越过交通街道时，我们会做出许多判断。驾驶员会做什么？答案可能取决于哪种人驾驶车辆。我们不能迅速判断，因此我们采用启发式方法，视觉提示，男人或女人，人开车的工具，他/她所代表的地区可以在车牌中看到的地区以及我们与这些线索相关的特征。我们开始猜测，有时是正确的，有时是错误的，在该人和车辆上有许多特征来做出判断。作为一个居住在纽约州一个小城镇的人，伊萨卡（Ithaca），实际上是一个村庄，我在9月的行为有所不同，当时所有来自长岛和新泽西州市区的新年轻人与3月或四月相比到那时，他们对农村大学城市社区的期望有一定的经验，因此环境和时间在判断中的影响也进入了决策。
当我们开始从数据处理的确定性风格转向信息操纵和知识提取的非确定性方法时，我们将学习更好的方法来处理此类不完整的问题。纳米级物理元素的扩散和数据的扩散将迫使信息科学的新方向 - 迈向寻找短而远程连接的转变，网络理论的发展，不可约理性的表示，模式，模式和强大的答案，与点接近点尽可能收集数据，以便可以在非常低的能量下稳健地利用纳米级的开发。这意味着到目前为止，确定性和二进制数字化的硬件将更加重视概率方法。机器将使用收集的数据自主分析以了解它，查看预测是否实现，从而了解数据集合与推断的内容相关联。这样的机器本质上会更安全 - 即使经营它们的人无能为力，也不太容易行为。由于预测越来越实现的预测所产生的更大的信心和鲁棒性，情报将逐渐浸入机器中。信息和知识的提取和积累在来源，从多个流中对这些知识的群体，学习和行动，并不断发展，即基于知识的自我改变，也是基于自己内部发生的变化，将是主题在执行推论和执行任务时，随着知识效率的提高和能源消耗的降低而运行的物理机器。计算机或机器人等将很难识别为他们当前具有更改的静态形式。他们将能够与我们交谈，提问以获取数据，从中提取信息，从而建立使它们更聪明的知识。
这种变化本身提出了许多深刻的问题。这台机器在其动作中什么时候可以区分人类？在其智力能力中，在探测，寻找联系，找到模式，得出结论时，它应该具有超过人类中位数的能力。毕竟，甚至更简单的数据挖掘和模式识别方法使沃森博士能够赢得事实问题的答案挑战，并让计算机赢得与国际象棋冠军的胜利。这台机器可以是骗子，康诺夫，保守，自由主义者，温暖的人吗？可以有情绪吗？在我看来，这应该是可能的。这些是基于累积的经验和先天倾向的特征反应，所有这些都可以代表数学代表，因此可以从经验中提取机器。
生活的另一个主要特征是代谢和复制。我们需要动态稳定能量流。我们繁殖。对于机器来说，这肯定是正确的，它需要能量才能工作，减少能量，并且当然可以采用机械技术来关闭其部分或减速自身以减少工作。这些是机器很容易学到的基本技巧。繁殖更难，但肯定有可能。硬件可以编程组件以创建新版本的硬件。硬件和软件的分离是一种已经出现的构造，因为至少到目前为止，它已经简化了机器的创建过程。我的信念是，如果从理论上讲是可能的，那么在实践中是可能的，这将是创作周期内的主要方法。
冯·诺伊曼（Von Neumann）在现代计算时代的开始时最初描述了这种自我复制和消耗机器的理论（一种自我复制的自动机）。自动机需要几个不同的零件。一个人收集材料和能量的资源来处理和执行生产。另一个通过被动复制和传递到第一部分来重复说明。这两个部分都收到控制的说明
他们进行动作和复制，该控制器将其收到的指令副本保留为自己的累积知识。最后，该自动机具有另一个包含规范的单元 - 建筑代码，设计原理 - 使其他三个执行自我复制单元。在当前的计算机中，最后一个是软件，该机器处理由软件指导的控制数据。软件可以复制，但我们通常不会复制硬件。但是，没有基本的障碍。
在生物学中，该软件和硬件机械交织在一起。蛋白质和其中许多蛋白质执行特定的任务，以拆开和组装生活所需的东西。人体相当多的是蛋白质，例如，整个身体的胶原蛋白，其他用于血管或肺组织，其他用于运输产物或代谢糖等的蛋白质。核糖体是由多个RNA链组成的控制器，包括转录和包括转录和Messenger功能，对于蛋白质的合成 - 高度复杂的分子链，其作用，反应和行为我们仍在尝试理解。线性DNA代码是该基于核糖体的机械通过转录步骤转换为蛋白质生产的方法，该步骤合成了Messenger RNA，然后翻译以从Messenger RNA创建蛋白质。如这里所述，这种生物学肯定是自动机。机器的物理和知识部分分为单元格内的DNA，载有知识软件代码，其余的就是执行代码的物理机械。因此，人们可以看到，新兴的机器肯定会影响我们通常与生命科学联系在一起的许多特征。提出的问题是多样的。
一组重要的问题将与我们周围观察到的一切学习和认识有关。该系统的动态与信息操纵，其组织以及通过自身的长期存在以及通过复制有何关系？是什么导致某些条件比其他条件更稳定？在流动的溪流中（Dyson 2007），当孩子戳一根棍子到涡流中时，涡流就丢失了。但是，卸下棍子，让涡流再次形成。孩子再次打扰它。但是，它再次形成。这是一种迷人的生活游戏，生活中存在作为能量流的弹性模式。想象一下，飞机和机场的网络将人类移动到周围。芝加哥有一场暴风雪。突然，美国各地的旅行者都开始受到影响，甚至那些从迈阿密到旧金山旅行的人被取消航班并推迟了航班。可能是因为要从芝加哥到达某个地方的飞机没有到来，或者它被改道到需要的路线，或者甚至是另一套结缔组织效果。但是，该系统是自适应的，一旦暴风雨通过，移动人类的网络就会恢复。自然是一个复杂的动态系统，我们是一个复杂的动态组织，机器的这种联系也是如此。
这些特征与稳定性有关，在能量流的存在下以新兴现象的形式出现。随着能量的流动，机器学习和进化提高了它们的能力和效率，并在不确定性存在下实现其推理能力的鲁棒性。在此过程中，它们成为自主系统，具有理解，阐明，甚至可以在某种信心上预测复杂问题的结果 - 所有互连的原因和效果和关系如何导致全球变暖？不同的行动如何导致整个社会级联的不同经济影响？我们的新兴机器将能够解决这些问题。
这个复杂的系统主题，即，有很多相互联系的部分具有信念的优点和缺点，连接，体现了我们所居住的世界的复杂性。借助纳米级，正是这种异质组件相互联系的巨大关系才是通过的。在全球体系中共同连接的医疗，环境，人，财务，经济和社会特征的传感器多种多样。这个复杂的系统需要坚固，因此即使使用元素破裂，新的系统也会生成并连接到该网络中，理智和可预测的行为占了上风。相互联系的物理系统的这种强大操作是我们舒适生活的核心，将是未来时期的成就之一。
我们现在理解的生物复杂性示例包括：用于控制发育和组织修复过程中细胞分化的基因调节网络；组织结构和功能的重新建立在大大损失组织质量之后；以及在皮层中的视觉信息处理。这些要点的原则是重新布线模块（基因），组件的高连通性（适应性和容错），反馈和馈送方案以及梯度驱动的过程。也就是说，随着物理机器变得像生物机器一样复杂，我们开始理解生物世界之间原理的共同点和所需的原理。例如，现在可以轻松地将100个神经元放在半导体芯片上。它使我们具有基本的能力，即使在如此小规模的组件中也会探索有趣的/紧急行为。
这些实例体现了由于物理的分子和原子量表控制而导致的物理变化所产生的能力。在过去的十年中，我们应用了其中几种技术，并且在理解和控制原子量表现象中通过原子操作进行了更长的时间他们。我们知道如何使用光学镊子捕获单分子，以便我们可以详细表征它们。
我们知道如何通过超敏感的量子干扰设备以精致的精度来测量其许多特性。我们还使用类似的技术来建立微观世界来评估其行为。片上的实验室允许我们仔细了解在受控条件下的小环境中，在小环境中，化学物质，大分子，细胞，细菌和其他人的行为。这使我们可以理解细菌如何交流和集体反应，例如，法定人数感应，不同的化学物质如何影响活物体；安全性，蛋白质如何折叠；以及一些非常复杂的生活现象是如何发生的。
可以看到这些相同的技术将如何使我们与自然过程中固有的随机性和突变同行，了解原因和影响并选择最有益的突变的随机性和突变，这并不难。也就是说，我们没有像我们的生命世界那样在其华莱士 - 达威人的适得其来的生存中所做的那样，我们会并行，更快地进行这些过程，以选择自己最有用的过程。我们将能够通过这款后瓦拉斯 - 达尔文合成机探索和利用这一进化过程。
它的力量是机器进行许多相互连接的活性组件进行紧凑的系统规模实验的能力 - 许多改变的基因结合在一起，代谢工程，光合蛋白以及许多其他基因。
构建大小分子将是这台进化的机器探索和构建各种社会问题及其疾病的答案的先驱，这些疾病及其疾病作为建筑主义者附录，以实施工程学的优化。遗传变化将变得实用，以纠正由遗传学引起的疾病，例如色盲甚至失明。赋予人类目前不具有的特征，例如，对于大多数夜间动物，对电磁谱的红外区域的敏感性，或较低的频率或较高的频率音频频谱，如蝙蝠和狗的耳朵。它将能够建立具有对社会有用的特性的复杂基因组。在洗涤剂中使用酶是一个很好的例子，说明了蛋白质方法的实用性是非常低成本的。疫苗是另一种重要的疫苗。后者的体积很低，成本很高。但是，这样的例子很少。当今的蛋白质合成使用固相合成，肽连接，体外翻译，非核糖体途径和基于细胞的系统，除了辅助酶的洗涤剂辅助酶外，所有这些都会缓慢产生低体积。通过这些进化机的蛋白质合成的可扩展控制方法将使新的蛋白质能够用于生物医学，例如诊断，治疗疗法和疫苗，以及工业用途，例如，催化剂和自我建筑物，在大量的催化剂和自我建筑物中低成本。
微生物是最简单的生物，它们也很可能是通过实验性多重进化遗传变化来鲁棒修饰的最简单的生物。修改生物体的光合作用机制，以通过代谢工程强烈促进生产，我们将能够提供生物燃料的效率提高。这种修改再次需要多次基因组更改，以使整个系统通过平衡存在的多种途径来稳健，但是它在光合作用过程中提供了效率，该过程目前基于光系统I和光系统II，将光能转换为将光能转换为植物分子中的化学能。
如果遗传语言确实已经解码，并且创建的合成细胞（Gibson 2010）是有用的工程方向是操纵和程序单元，以便可以使它们成为有效的活铸造厂 - 在细胞尺度上的工厂。这些对于创建大量快速疫苗的创造特别有用，并且可能在与新兴的抗生素免疫疾病作斗争时，例如通过蛋白质和自身免疫系统来寻找新方法。
许多细胞功能由细胞器进行。这些在类似于体内器官的细胞中执行功能。作为细胞器的例子，线粒体是三磷酸腺苷（ATP），即能量运输化学物质。剪接体，一种专用RNA和蛋白质亚基的复合体，消化蛋白；Golgi设备在移动细胞之前包装蛋白质。细胞脚手架的细胞骨架会产生引起细胞运动和肌肉收缩的力。我们不明白的是单元内部的这种机械如何详细工作。在我们目前的设备技术方法中，我们采用大规模的体内感应和药物输送或基因输送来修饰细胞。我们应该能够设计超紧凑的纳米级系统，以了解细胞水平的过程 - 核孔的工作方式，测量离子细胞机械的工作原理，并遵循更长的时间尺度代谢途径。这将导致基于粒子的方法重新设计和增强细胞功能的工程，包括用于ATP生成的细胞函数，扩展了电磁范围的细胞响应，从而可以使单个细胞的跟踪和操纵。结果将是恢复细胞，组织/伤口修复，仿生输血，基于细胞的传感器和伪装功能的技术。这些方法的特异性将使我们有效地应对众多的癌症形式和肿瘤。
物理工程的壮观成功之一，尺寸降低了，我们在日常生活中采用了各种紧凑的工具。小型化也通过医疗保健使人类受益。
进化机还将允许我们探索修改植物的方法。包括单一和多细胞藻类在内的植物可能是评估生物工程的一种更简单，更安全的途径，然后再开始更雄心勃勃的复杂有机体任务。进化机使我们有机会修改植物以增加表土的创造 - 一种自然的隔离碳，通过创造植物更容易的植物来有效地产生能源的方法多样的饮食，创造出清理水生系统中肥料径流的植物，并通过改变的光合作用过程允许能量转换。
人们将能够进一步探索人类面临的直接问题。考虑到功能需求，进化机将允许人们创建最适合生存的制造方法，就像有机体一样，具有有用的特性。它将是可扩展的 - 它可以生产一种或数百万的产品；自适应 - 产品和过程都可以在约束中起作用；可以修复 - 当遇到它们时，它将是自我修复和纠正错误；这将是自我构建 - 它将构建任务所需的工具和组件。
这些猜测流是机器作为生活形式的相似之处，以及模仿和工程师自然创造新生活形式的能力，自然会导致更深刻的问题，即无生命的末端和动画从哪里开始？接下来的五十年将通过将其作为一个规范性问题来使我们感到困惑。
在创意周期中，不可能区分人造和自然发展的形式。
在过去的十年中，神经植入物，假肢，有线和无线耦合以减轻疾病，在信息处理与生活世界之间的耦合方面取得了重要的成功。植入物可以在某些眼部疾病的情况下提供基本的灰度视力能力； 2可以通过光遗传学控制抑郁症（Deisseroth 2010），局部大脑暴露于光；癫痫拟合似乎遵循可以监测的许多小时的潜在活动（Litt 2001），因此大概可以在事件发生之前对其进行作用。人工耳蜗改善听力；假肢允许人们走路并在神经控制下执行简单的任务，例如剥离香蕉或从玻璃杯中喝酒。其中许多是基于神经信号传导。现在，使用假肢中相关性的简单数学方法已被广泛接受。这些都是人机融合以非常基本的形式出现的例子。但是，当今天的年轻人从身体和生活世界的综合技术知识中成长时，这一切都会发生巨大变化，而共生的人则保持了迅速的态度。他们将知道如何使用基因调节网络和基因互化方法来利用合理的反差异，以重新编程差异化细胞以用于物理机器中。物理机本身将知道如何将自己纳入单元格中，并与通过融合在一起创建的复杂形式合作。
使用Emergent机器的高级硬件和神经组件的进步，可以使无线电厌恶 - 使用与神经元的无线连接进行人类活动 - 可行。使用神经过程学习，消除基于大脑的疾病和认知修复的影响将发生，从而使患有自闭症，帕金森氏症或阿尔茨海默氏病等疾病的个人和家庭得到缓解。这种非侵入性和侵入性的脑部计算机界面利用了脑可塑性，将是人类的主要工程成就。
沿着这一投机性途径的一个令人着迷在其响应中，例如在图灵测试中，来自真实形式（Dyson 2007）。如果阿尔茨海默氏病，或者脑连接或功能的丧失，甚至死亡，则可以以硅人类形式“生活”。该程序安装在机器人机构中，它占用了人类的生活和责任。
这给我们留下了很多令人叹为观止的问题。什么时候结束？这不是我可以舒适地回答的问题。我确实相信生活的两个事实不会改变。科学将不断出现新的想法和机会不断出现。与我们一起作为工具动物的工程将仍然是行使我们的创造力的核心。只是这种创造力正在慢慢地转移到身体复杂性和生物复杂性的领域。令人着迷的问题仍将保留下来。在我讨论过的这个时期之后，可能仍会存在的少数人是：
我们会理解为什么生活如此复杂吗？我们会从深刻的意义上理解生命系统：稳定，复杂，动态吗？我们会理解情感：浪漫的爱还是悲伤？我们会了解婴儿的技能或情绪，情感，学习和理解的纠缠游戏吗？我们能够构建这些数学预测模型吗？例如，我们是否能够将DNA“软件”的完整映射到该物种上？今天，我们甚至无法回答以下问题：为什么简单的遗传修饰会完全改变该物种？
与他人相关的感觉和与他人建立联系的能力在与知识活动融为一体时为人类提供了非常独特的能力。物理机器是否会有这种意识，自由意志，自我意识，情感，感情，个性等。-我们与碳寿命相关联的新兴特征？它们与碳寿命有什么不同？他们会遭受抑郁症或酗酒等疾病吗？
我们是人类会变得更聪明，还是大多数技术用于维修？谁会更聪明？人或机器，还是硅人类？
我们是否能够将出现的机器或自动机的代码（用于生命的遗传代码，物理机器的代码或硅 - 人类代码）发送到外层空间，在该空间中将以机器形式创建自己，并且因此，实现了宇宙中合成生命的运动，通过此，我们最终会发现我们是否一个人，还是我们没有什么真正独特的？
？我们对华莱士 - 达尔文自然选择理论的信念会继续存在于地球上给定的条件上的基本机制吗？还是我们的信念必须改变盖亚假设，即生活不仅适应周围的条件，还可以改变它们以生存和永久化？技术如何适应这一点？作为我们物种的智力新兴结果，社会正义将在哪里适合这种人机融合？硅人类是这种进化中的新物种吗？
如果人类的寿命变长，人体将如何改变？寿命更长的身体的设计不能与适合当今的七十八年长度相同。
其中最重要的是：它会失去天堂吗？还是会恢复天堂？我们只有我们如何处理罪恶和美德的多年生问题，或者介于两者之间的灰色，我们在这个巨大的宇宙中获得的集体智慧在这个巨大的宇宙中的这个小斑点上都会解散。这里只有在这里没有讨论的道德规范可以填补这里也没有在这里讨论的技术和人类需求之间不断扩大的差距。这里的科学，工程和技术是为了满足人类需求，还是要采取自己的新兴道路？只有我们的行动 - 我们的亚当斯和埃夫斯 - 在我们穿越灰色生活区域时，才能决定这一未来的过程。
笔记
请参阅最小侵入性手术程序，其机器在列出的医师控制下运行
参见描述两名盲人患者的视力恢复。
参考书目
卡尔·迪森（Deisseroth）。2010年。“用光控制大脑。”科学美国人，10月20日。
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