認為未來不同於現在的想法與我們傳統的思考和行為方式大相逕庭，以至我們大部分人在實踐中對依照它採取行動非常牴觸。
約翰·梅納德·凱恩斯，1937年
我可以再造他
休·赫爾（Hugh Herr）就是為攀登而生。在8歲的時候，他已經攀登上了加拿大境內落基山脈中12000英尺高的高峰天波山。在赫爾17歲的時候，攀巖界認為他是美國東海岸最優秀的人之一。[1]1982年1月，赫爾和攀巖同伴傑夫·巴澤爾（Jeff Batzer）攀登華盛頓山上一條對技術要求非常高的冰道的時候，遭遇了一場暴風雪。他們迷失了方向，氣溫降到了零下29攝氏度，且風速達到了每小時100英里，這兩個人試圖下山，但是被困到了一個被稱為大海灣（Great Gulf）的冰川山谷中。他們試圖找一條下山的道路的時候，碰巧找到了造雪機的軌道。他們順著軌道走，卻離安全和居住地更遠了。
連續三個夜晚，這兩名攀巖者就暴露在惡劣的天氣中，無法返回到山下。當試圖跨過一個結冰的河流的時候，赫爾掉進了冰裡，竭盡全力脫身而出。他們最終找到了一個山坳，可以躲避一些寒風的侵襲。當救援人員最終找到他們的時候，兩名攀巖者都處在極端困境中。當時很明顯赫爾難以再支撐24小時了。同樣，很明顯救援人員無法在當時的情況下移動他，所以他們呼叫了一家軍用直升機將兩個攀巖者送到了新罕布什爾州的一家醫院。在抵達之後，儘管進行了多種嘗試去拯救他們，但是赫爾的雙腿因為嚴重的凍傷不得不在膝蓋以下被截肢。他悲痛欲絕。從任何一方面講，赫爾的攀巖生涯就此結束了。
赫爾在自己的攀巖活動戛然而止之後，全力以赴投身學習之中。他在當地大學學習物理學，接著在麻省理工學院攻讀機械工程碩士，後在哈佛大學獲得生物物理學博士。他利用這方面的知識從事仿生學和機械義肢研發工作，現在是麻省理工學院媒體實驗室生物機械電子組的主任。今天，赫爾聲稱自己在膝部以下完全是人工的：
「我是由鈦、碳、硅還有一堆螺母螺栓組成的，」赫爾在美國國家公共電台的一次採訪中說，「我身上安裝的義肢具有12台計算機、5個傳感器以及類似肌肉的執行器，讓我全天能夠移動。」[2]
這次事故導致的意外結果是赫爾能夠設計義肢並逐步改善先進的義肢的設計。這不僅讓他重新開始攀登，而且實際上讓他成了比在事故前更好的攀巖者。攀巖是一項極具競爭性的體育項目，所以，當他開始超越具有正常肢體的同事的時候，其中一些人揚言也要將自己的腿部截掉，這樣他們才可能不落在他後面。[3]
赫爾為攀巖所設計的義肢與正常的義肢外形不同。他在嘗試著創造腳部並在外面穿上登山靴之後，認識到他根本不需要鞋子，也不需要按照人類腳部的樣子製造義肢的腳部。因此，他砍掉了後腳跟以減輕重量，在有用的地方增強了腿部的剛度，開始優化腳部相對義肢小腿的角度，為攀登增添了尖釘並將腳部做得足夠細以伸進小縫隙中——如嬰兒腿部的大小。這最終就給了他強於不具備增強設備的競爭者的無懈可擊的優勢。
在赫爾描述他的義肢的時候，他使用像「美麗的機器」「先進的」「可升級的」「工程的」甚至「不朽的」等字眼。他預測當他80歲的時候，他將能夠比擁有生物下肢的人更好更省力地走路。從某種意義上講，機械軀體可以不斷地升級，而生物軀體是逐漸衰退的。
3D打印仿生人
也許歷史上這種最常見的增強類型是像枴杖或手杖甚至是17世紀早期[4]用於提高聽力的「號角狀助聽器」這樣的設備。迄今發現的最早的一個假肢部位是一位貴族婦女腳部的一隻人工腳趾，可追溯到公元前900年，是用木材和皮革製成的。今天，我們平常利用許多技術提高生活質量，例如胰島素泵、起搏器、透析儀器、激光視力矯正等。這些增強技術與休·赫爾的假肢在很多方面實際上是只有細微差別而已。簡而言之，我們已經從事增強自己身體的事情長達數千年之久了。
近年來在修復學方面發展最引人注目的領域之一是3D打印人工肢體的出現。在過去，製造一種能發揮功能的假肢價格高昂且頗為複雜。然後3D打印機（這也是機器人！）被黑客和製造者們掌握。不久，個人就能為自己、朋友和家人設計與製作機器人部件。3D打印界的開源特性意味著人們會分享自己的設計，這些設計方面的進步開始以令人吃驚的速度發展。過去對很多人甚至大多數人來說昂貴得令人望而生畏的複雜手部及胳膊開始以每個假肢數百美元甚至更低的價格就能獲得。從事義肢設計的人員數量每天都在增加，可以假設不久之後這些增強式假肢將讓佩戴者超越原有肢體的限制。
現在研發出來的打印假肢，具備符合解剖學的結構以及例如雀斑、指紋、塗色指甲及文身等表面上的細節。惟妙惟肖的義肢可以幫助減輕伴隨肢體損失而出現的情緒創傷，尤其是當他們將神經刺激傳送到大腦並實現直接的神經控制的時候，但是更為重要的是，這些義肢在很大程度上將與我們出生時所具備的肢體難分彼此。
其他人將他們的義肢通過3D打印技術進行個性化。奇點大學所贊助的初創公司UNYQ（一家3D打印公司），已經試驗將義肢設計作為潮流的宣言。
出生於拉脫維亞的歌手、模特維多利亞·莫傑斯塔於2014年在英國第4頻道發佈了自己的第一個音樂影片，在其中她充滿信心地佩戴一系列個人化的假腿進行了演出。主要展示的假肢是一種簡單的黑色圓錐體，其末端做成了誇張的尖釘狀，另一種是安裝了LED（發光二極管）燈，其他的假肢也具有各種裝飾性設計。在習慣了這種誇張的效果之後，莫傑斯塔的假肢已經成為她演出中的一部分。
2015年3月，因出演漫威公司《鋼鐵俠》和《復仇者聯盟》特許經營權電影中托尼·斯塔克角色而廣為人知的演員小羅伯特·唐尼對微軟「集體項目」活動給予了支持。唐尼受該項目組的邀請以托尼·斯塔克的角色贈給7歲的亞歷克斯·布林（Alex Pring）新一代的3D打印機器人手臂。亞歷克斯·布林是在佛羅里達州中部生活的一個男孩，手肘上部處缺失了右臂。由肢體無限解決方案（Limbitless Solutions）[5]製造的假肢在設計外形上像鋼鐵俠的機器盔甲，打印的費用僅僅為350美元，而目前假肢的通常價格超過40000美元，這是一項不小的成就。
圖6–2 《鋼鐵俠》主題的假肢
圖片來源：微軟「集體項目」
由假肢初創企業開放仿生公司（Open Bionics）所設計的一種3D打印仿生手是2015年詹姆士·戴森工程設計創新獎的獲得者。令開放仿生公司的假手脫穎而出的是它的設計，這種設計使其比現在截肢人士所用的眾多假肢在製作上價格低廉而且速度更快。這種機器手只需要40個小時完成3D打印，在設計上由精確地適合截肢者肢體的定制件構成，應用了可以感知肌肉運動的肌電圖傳感器對手部進行控制。通過收縮肌肉，佩戴假肢者可以選擇鬆開和握緊手或者抓握物體。雖然現在其售價接近3000美元，但是諸如此類的假肢的價格正在下降，而且下降得很快。
假肢也正變得更加智能，或者更確切地說仿生肢體（通過機器人進行增強的假肢）正在變得智能。在美國西北大學，一種通過思想控制的機器腿正在研發中，它近期已經讓在摩托車事故中失去腿部的一位男士攀爬103級台階登上芝加哥威利斯大廈頂部。這種特別的假肢解析腿部肌肉（天生由神經控制或通過手術重新由神經控制）所釋放的肌電圖信號以此確定並執行病人試圖採取的動作。到2018年這種假腿將可以得到廣泛應用。
同步仿生腿（Symbionic Leg）是世界範圍內為膝部以上截止人士製作的第一種完全仿生的腿。同步仿生腿通過一年多的測試已在2014年進行限量商業供應。據開發者奧索公司（Osssur）的信息，這種一體化假肢結合了帶有微處理器的膝部與具有前攝性足踝彎曲能力的動力微處理器足踝。這種假肢自動適應個體的走路風格，而且其設計也幫助截肢者避免在不平路面例如斜坡和上樓梯的時候摔倒。
一種令人饒有興趣而且也有些爭議的概念是我們可能正在到達一個節點，即假肢使用者不再殘疾，反而可能比所謂的體格健全者還具有優勢。我們花片刻的工夫來考量一下這種場景。
南非運動員奧斯卡·皮斯托瑞斯（Oscar Pistorius）在被指控與瑞娃·斯滕坎普（Reeva Steenkamp）的死亡有關的刑事殺人罪之前，以「刀鋒戰士」而聞名。在國際殘疾人奧運會舞台上，他擁有多項400米、4×400米接力、100米、4×100米和200米跑的世界紀錄和獎牌。2011年，皮斯托瑞斯參加了在韓國大邱舉辦的國際田徑聯合會世界錦標賽，在與體格健全運動員的比拚中贏得了4×400米男子接力的銀牌。他之後代表南非隊參賽獲得了參加2012年夏季奧運會400米和4×400米接力賽項目的資格。這不是在國際殘疾人奧運會中，而是在主要賽事中與體格健全的運動員同場競技。在實現這項成就之前，他在2011年的400米勝績已經讓他成為世界範圍內最優秀的前10—15位賽跑運動員。[6]
有趣的是，皮斯托瑞斯差點兒沒能進入世界錦標賽或者夏季奧運會，因為國際田聯開始的時候拒絕他參與主流賽事。不是因為他是殘疾人，而是因為害怕他的假肢可能給他帶來超過其他賽手的優勢。由於麻省理工學院休·赫爾團隊、同步仿生腿等所展現出來的假肢優勢，很顯然我們不得不一次次面對這個問題。
系列視頻遊戲《殺出重圍》在其對未來（2027—2052年）的展望中回應了這個問題。在這種未來世界中，人們主動地佩戴增強的四肢和其他身體改進形式，因為這些基於科技的增強方式為他們提供了與他們出生時所具有的能力相比更佳的能力。如果摩爾定律像在計算機和智能手機中那樣應用到仿生學中，那麼與體格健全的人相比性能更好的假肢將是我們在未來10年不得不應對的事情。我們需要禁止體格健全的人主動安裝性能更好的假肢的法律嗎？這在未來將僅僅是一種個人偏好，就像美白牙齒一樣嗎？
在100年之前，這一切聽起來還都像科幻一樣，但是當1500名被截肢的美國士兵從伊拉克和阿富汗返回美國的時候，對人類的增強已經不僅僅是一種需要解決的科技問題，而且也成為一種社會必要性。在這些數字之外，僅在美國就有超過11000例脊髓損傷導致的截癱，但是按照世界衛生組織的測算，每年有25萬—50萬人患脊髓損傷。到2055年，日本人口中近40%的人口年齡將達到或超過65歲，而且許多人將在移動時需要協助。列舉的這些例子不僅僅要求具備假肢，而且也要求具有像可以重塑全身運動能力的外骨骼一樣的科技的進步。
3D系統公司與埃克索仿生公司（Ekso Bionics）已經引領了機械外骨骼領域中的發展。這些公司一起合作，已經設計出了一種3D打印機械盔甲，稱為「埃克索」，著眼於幫助病人克服癱瘓。這種仿生學外骨骼在全球康復中心用於幫助因中風、傷殘或像腦癱等病情而失去行動能力的人們。另外一項突破是埃爾格醫學技術公司（Argo Medical）的睿步（ReWalk），它是一種纏綁到人體軀幹下部的計算機化的外骨骼。這種外骨骼可以幫助患脊髓損傷、脊柱裂及其他下肢殘疾的人們站立、行走、上樓梯。
美國國防部高級研究計劃局和美國軍隊一直在為步兵開展相關概念方面的工作，以便軍隊可以在更長的跋涉中攜帶更重的物品，以及能夠攜帶更重的武器。我們已經在《異形》中的機械貨物裝載機和《明日邊緣》中湯姆·克魯斯所扮演的角色中見識到了諸如此類的描寫。軍隊中此類研發經常激發出商業應用，我們發現在商業領域中這些技術在平行發展。如在第4章中所探討過的那樣，日本對為其老齡化人口提供醫療衛生和持續的移動能力抱有濃厚的興趣。因此，日本致力於推動機器人技術的進步以解決其老齡人口所面臨的問題，而不是支持從其他國家移民而來的醫療衛生工作者。
腦機接口
許多這種新興科技將需要與大腦建立互動界面實現控制能力。這需要腦機接口的發展，最終將在神經植入和傳感反饋方面帶來巨大的進步。
加拿大的斯科特·勞特利（Scott Routley）在一場嚴重交通事故之後腦部損傷，長達12年的時間裡一直躺在病床上，醫生將他的病情稱為「植物人狀態」。他早上會醒來，到了晚上再入睡，但是對任何刺激都沒有反應。直到英國神經學家阿德裡安·歐文（Adrian Owen）教授使用功能性磁共振成像儀（fMRI）成功測量了勞特利對一系列問題做出回應的大腦活動之後，這種情況才改變。從那之後，歐文證實了大約1/5的植物人可以利用這種方法對刺激做出反應並回答問題。
埃裡克·索爾托（Erik Sorto）在2002年背部中彈，導致頸部以下癱瘓。2013年經過5小時的手術之後，南加利福尼亞大學凱克醫學院的外科醫生在索爾托大腦的幾百個特殊神經細胞上部植入了兩塊芯片。這種芯片由加州理工學院神經生物學家理查德·安德森（Richard Andersen）和他的同事研發出來，這種神經植入物可以讓索爾托通過植入大腦的芯片上的連接控制一個機械臂。該項技術目前還處於起步階段，但是經過數月的培訓之後，索爾托現在已經能夠使用機械臂玩「石頭剪子布」遊戲、握手、喝啤酒甚至完成更為高級的任務，例如做出紳士動作。
一項由美國國防部高級研究計劃局資助的項目甚至發展得更快。萊斯·鮑在40年前的一次電擊事故中失去了雙臂。美國國防部高級研究計劃局與約翰·霍普金斯大學應用物理學實驗室合作，用十多年的時間研發出了可以連接到身體神經系統的假肢。與使用神經植入物的索爾托不同，鮑不得不接受一種稱為靶向性肌肉神經重建的手術，重新佈置了曾經控制他胳膊和手部的神經。然後這個團隊利用虛擬模擬映射了與腦電波對應的神經脈衝。應用物理學實驗室為他的軀體設計了定制的關節以此連接上機械臂。經過僅僅10天的訓練，鮑就能夠撿東西、將杯子從一個櫥櫃移到另一個櫥櫃，甚至同時控制兩個手臂。現在，鮑只能在應用物理學實驗室使用機械臂，下一個階段約翰·霍普金斯大學將研發便攜式的機械臂。
圖6–3 美國科羅拉多州的萊斯·鮑穿戴雙機械假肢
圖片來源：約翰·霍普金斯大學應用物理學實驗室
通過腦電圖描記器監測腦電波的腦機接口已經實現商業應用。神念科技公司（NeuroSky）的頭戴設備使用腦電圖數據庫以及肌電圖探測關於個人注意力集中程度的信號從而對玩具和遊戲進行控制。Emotiv Systems（一家神經科技公司）出售一種通過讀取腦電圖數據和面部表情增強遊戲體驗的頭戴設備。Puzzlebox Orbit是一種遠程腦控直升機，通過腦電圖頭戴設備進行操作。
今天在醫院內使用的腦電圖頭戴設備可能具有100個左右的電極，通過導電膠連接到頭皮，費用達數萬美元。而神念科技公司使用不需要導電膠、可以放到零售價低至20美元的頭戴設備中、像指甲蓋大小的傳感器。另外一些初創企業也在構造使用肌電圖和測量視網膜變化的眼電圖的玩具原型。這種技術最直接的應用將是在遊戲環境中根據你的視線的位置及你所表現出來的感情獲得正反饋。這種技術將很快構築出傳感器網絡，不僅能夠探測你是否高興、害怕、憂傷，而且能夠確定你是在說謊還是在說實話。
可能再過10年，像索爾托所用的神經植入物這樣的科技才會足夠精緻用於商業領域。不過鑒於神經植入物及機械外骨骼等科技的進步，在未來10年癱瘓的病人重獲行走的能力將成為常態。然而，在未來幾年內，遊戲機和我們今天所使用的平板電腦等設備與一些形式的腦機接口聯合起來是有可能的，不僅能用於娛樂，而且也用於治療自閉症、腦部損傷、身體殘疾以及神經紊亂。未來的智能手機會讓你僅僅通過思考就能回覆信息嗎？感覺上可以，但是你需要有神經植入物。
除了將其作為治療或恢復功能的一種科技，越來越多的人直接開始利用科技增強自己的生活和決策過程。通過谷歌搜索、使用GPS設定回家路線或者佩戴健康監控器，與增強相關的決策正成為常見現象。
目前，我們正在為娛樂休閒目的而增強自身。跳傘運動員穿上滑翔衣，進行滑翔或飛行，同時利用模擬他們鳥瞰下降過程的GoPro（運動相機）記錄飛行過程。早在1952年，美國陸軍醫療隊的少校克裡斯蒂安·蘭伯森（Christian Lambertsen）就開始研究自攜式水下呼吸器。今天，我們正在研究人工鰓，減小我們在水下生存所需要的設備的尺寸。數百年來，人類就癡迷於提高自身移動、觀看和傾聽的能力。我們現在可以使用的技術意味著這樣的增強僅僅受限於我們的想像力。
這在未來二三十年會呈現出什麼狀態呢？我們將獨立於技術生活，還是我們選擇越來越增強化，將人與機器更深入地融合呢？
傳感器、可穿戴設備、可攝取器及反饋閉環
如在第3章中所提到的，在發達國家，心臟病是最常見的致死單因素之一。因此，心臟健康現在是全球醫學界最大的學科之一，僅次於癌症和癌症研究。它同時也是因傳感器技術和物聯網的出現而徹底被改變的領域之一。
一位名為何內·希歐斐列·海辛特·雷奈克（1781—1826）的巴黎醫生在1816年發明了第一個聽診器，協助聽診病人的心跳。1851年，聽診器可用於雙耳，從此之後出現了細微的改變，比如電子擴音。心臟健康監測方面接下來的一項重要變革，已經在醫學方面應用一個多世紀了，它就是心電圖儀。
在第3章中，我們介紹了三星的一種可穿戴設備Simband，它具備的傳感器能夠達到重症監護室中心跳儀的精確度。心跳傳感器不僅僅可以放置在腕部，也可以植入我們日常的環境中，比如衣服和傢俱。
安德瑪（Under Armour）和西風科技公司已經研發出了E39[7]專業運動員用的智能壓縮襯衫，衣服內置心跳監測帶。配備傳感器的襯衫測量運動員的表現情況，包括心跳、新陳代謝、身體姿勢以及肺功能。這些數據不僅僅讓教練和訓練人員有針對地制定運動員的訓練目標，避免過度疲勞和受傷的風險，而且理論上也能夠在體育場屏幕上播放出來以一種新的方式吸引觀眾。即時查看運動員的呼吸頻率、回落到安靜心跳頻率所需時間或者加速度可能成為新的運動表現數據嗎？
圖6–4 安德瑪潛心研發智能服裝
圖片來源：安德瑪
在2016年國際消費類電子產品展覽會上，安德瑪發佈了一系列新的智能健康技術，包括UA帶（Fitbit的競爭產品，但是其設計目的是測量多種訓練類型的數據）、UA秤（一種不僅能測量體重而且可以測量體脂百分比的智能秤）、SpeedForm Gemini 2訓練器（一種聯網鞋子）及新的應用。安德瑪各項健康應用已經積累了1.6億用戶[8]，通過一系列傳感器搜集到大量鍛煉信息和健康數據。
本書中我們已經深入探討過像蘋果手錶這樣的可穿戴設備，但現實情況是未來我們不可能不停地在自己身上佩戴越來越多的設備。更為可能的情況是我們已有的衣服、眼鏡、隱形眼鏡和手錶都將直接得到增強，而且這種個人化技術可能變得越來越輕便、不突兀。
一部名為《超越時間線》的加拿大電視劇演繹出了2077年可能的人類狀況。這部劇的靈感來自2015年美國國家設計獎獲得者、麻省理工學院藝術家和科學家約翰·安德可夫勒（John Underkoffler）的作品，圍繞城市保護局（CPS，與歐盟相似的政府和經濟結構體）的執法機構展開。其中一個主角穿著城市保護局制服，它是用銅、碳納米纖維和其他超材料做成的。作為智能服裝的終極代表，這種制服包含了顯示器、先進的傳感器，包括用於應對傷害的法醫數據處理及全副生物測定和醫療套件、磁場發生器、泰瑟槍、壓電發電、盔甲、某些外骨骼功能甚至隱身功能，所有這些都與使用者稱為細胞記憶召回（CMR）的腦機接口共同作用。
我們可能離這種想像中的未來還有五六十年的距離，但是我們已經在為這些科技奠定基礎。谷歌在2015年年度開發者大會上，宣佈谷歌先進技術與項目團隊（ATAP）正在研發一種可以感應觸摸姿勢的編織品。這項計劃的代號為「提花織品項目」（Project Jacquard），得到了李維斯和其他製造商的支持。為了超越獵奇就需要有一種可以在已有工業織機上無縫工作的紗線。谷歌先進技術與項目團隊和日本等地的紡織專家合作製造了一種傳導性紗線，可以應用於工業編織工藝同時也非常美觀，可用於製作真正的衣服。
其目的是製造易於製作而且與已有設備可以共同作用的智能衣服。谷歌的伊萬·波普列夫（Ivan Poupyrev）在谷歌2015年I/O（開放中創新）大會上向開發者們展示了一件由倫敦的裁縫們所製作的可以處理手勢和其他數據的米黃色夾克。製作這件夾克的織品中大約有15%是谷歌先進技術與項目團隊所研發的傳導性紗線。波普列夫在會上表示「你不會稱之為可穿戴設備，而會把它叫作一件夾克」[9]。
今天已經可用的或者正在研發的與智能衣服相關的典型創新包括：
▪動作探測短褲/褲子
▪近距離傳感襯衣
▪心臟感應胸罩
▪智能跑鞋
▪聯網夾克
▪神經傳輸雙耳式耳機/頭盔
▪生物感應內褲
▪防止受傷的盔甲服裝
▪納米纖維
當然，隨著傳感器變得越來越智能，我們可能根本無須再穿戴它們。
斯坦福大學的研究人員也已經研發出了一種新型的可穿戴式傳感器，使得心臟監測價格變得非常低，操作起來極其簡單，而且對病人的影響非常小。這種像紙一樣薄、如郵票大小的傳感器是化學工程教授鮑哲南研發出來的，由柔軟的有機材料構成，可以放在黏性繃帶（或膏藥）下附著在腕部測量脈搏。
圖6–5 10年之後這樣的傳感器將是常見之物
另外一項進展發生在瑞士，在那裡一群洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家研發出了世界上最小型的監測血液中關鍵化學物質的醫療植入體。這種14毫米大小的設備測量多達5種指示數據，比如指示心臟病是否將發作或已經發作的肌鈣蛋白。這種設備利用藍牙，之後可以將數據傳送到智能手機上進行追蹤。這種設備也能夠監測葡萄糖、乳酸鹽和三磷酸腺的含量，提供在多種類型活動過程中生理學檢測方面或者像糖尿病等可能性疾病狀況監測方面的重要數據。
普羅透斯公司（Proteus）已經研發出了一種可吸收的傳感器，能夠監測體內健康。這種傳感器之前名為「可吸收的事件標記儀」，可以嵌入片劑，通過胃液激活並獲得動力，然後將一個信號透過身體發送到一個配對的皮膚繃帶上。這種傳感器尺寸是沙粒大小，已經在臨床前及人類臨床測試中證實了其在心臟衰竭、高血壓、心理健康、移植、糖尿病和肺結核等方面的安全性和效能。皮膚繃帶能獨立地測量病人的生命體征及體力活動，例如移動、鍛煉等，並且通過無線將傳感器和繃帶所搜集的所有數據發送到智能手機的普羅透斯應用上。
普羅透斯公司將這種應用、傳感器和繃帶的聯合體系稱為葡萄乾系統（Raisin System）。這種系統搜集並匯總行為、生理和治療方面的統計數據，例如藥物依賴性、心跳頻率、睡眠規律、體力活動以及壓力水平。數據不僅可以與病人或用戶分享而且也可以分享給由病人給予正當授權的醫療衛生專業人員。
這種傳感器是由從食物鏈中發現的可生物降解材料製造而成，因此是安全無毒的。
可吸收的事件標記儀使用了兩種材料，當它們與胃液接觸時，就能為可吸收的事件標記儀提供能量。可吸收的事件標記儀通過改變這兩種材料之間的電流產生一種可以監測到的信號……可吸收的事件標記儀沒有包含任何電池、電線或無線電，而是使用身體為設備提供能源並將獨特的、基於藥丸屬性的信號以一種私密的方式傳遞出去，相比像RFID（無線射頻識別）這種複雜、昂貴及存在隱私風險的方式要好很多。
馬克·茲德布林克，普羅透斯公司首席技術官
如果將摩爾定律應用到植入物中，5—10年之內這種傳感器將縮小到現有尺寸的1/20，可通過注射植入，並且在血管中流動，從而傳遞健康數據。這種傳感器與人工智能的聯合將能夠預測潛在問題，若將其與可穿戴設備或者個人智能手機聯用，可以在你困難的時候聯繫醫療專家提供幫助。未來的設備甚至能夠直接將治療措施釋放到你的血液中。
圖6–6 大頭針大小的可吸收傳感器
AliveCor是位於美國舊金山市的一家私有心臟健康技術公司，正在努力降低在確定心率不齊的特徵這一過程中對技能的要求。在這家公司的APP中，它利用了一種經美國食品和藥物管理局批准的算法，可以監測心房纖顫，也能夠記錄失常心臟活動的背景信息，例如它跟飲用咖啡或壓力的關聯頻率。
在未來幾年內，我相信這個行業將能夠發現在接下來的三天內可能會心臟病發作的人員的特徵。
尤安·湯姆森，AliveCor首席執行官
在三星Simband這樣的設備上具有交互界面，而傳感器所搜集的心電圖數據，與可以闡釋心電圖數據並利用這些數據預測心臟健康事件的算法結合，就構成了真正神奇之處。你不需要跟我們之前用鍵盤一樣手動將這種數據鍵入這些反饋環中，你也不需要醫生去採集這些數據。相反，傳感器自動搜集這些數據，而且無時無刻不在搜集著。
如果你感覺胸部疼痛去看醫生，他只能查證當時那一刻你心臟所發生的情況，而這些新的技術將可以實現對你心臟健康程度的縱覽，不斷地與你長期形成的基準線（或者與你年齡相同的人群的數據）進行比對。醫生絕對無法與這種數據採集能力媲美。不可否認，醫生很可能是當你的智能手錶或傳感器網絡監測到心臟病即將發作的時候你首先電話聯繫的人員，但是這種情況下的關鍵因素是醫生可以拿到的數據。他將能夠更好地治療你的疾病，不是因為他是很高明的醫生或者在治療心臟病發作方面經驗豐富，而是因為他可以看到你的心臟健康在一段時期中表現出來的漸變。
一些人擔心這可能成為保險公司拒絕對你承保的另外一個原因，但相反的情況可能才是真實的。不久之後，如果你不佩戴傳感器，保險公司將拒絕承保，因為風險過大——除傳感器之外沒有對你一直以來的健康狀況進行衡量的可靠方法，而且更為重要的是將無法實時降低健康風險。
鑒於這樣的傳感器成本極低，正如智能手機的普遍應用一樣，未來給每個人發放傳感器和簡單的醫療衛生人工智能覆蓋將比任何策略的成本都低。你的政治敏感性先不要陷入混亂，這僅僅是摩爾定律發生作用的另外一個例子。如果一個傳感器的費用是幾美分，而且與人工智能連接起來能提高人類的健康、令診斷更精確而且降低了國家的醫療衛生成本，未來要阻止傳感器成為醫療衛生系統的一部分將需要極強力的政治抵抗。
你可能認為隱私將是扼殺這種類型的技術的原因，但是請記住我們的後代對隱私的觀點已經與我們的祖輩相差甚遠。關於隱私的話題將在第10章討論。
增強我們的感官
也許對我們感官最早進行的增強就是眼鏡及之後的望遠鏡的發明。眼鏡可以追溯到13世紀的意大利，但是直到18世紀才變得普遍。修道士和學者們據說是最早戴眼鏡的，因為他們關注細節的工作性質。最早的眼鏡是用手拿著放到眼睛前面，或者架在鼻子上，由放大鏡演化而來。1452年可移動式印刷機的發明、識字比率的提高以及書籍的傳播促進了新設計的出現和最終廉價眼鏡的大規模生產。鏡片技術出現之後，使用玻璃增強視力很快成為一種科技應用。
據說羅傑·培根（Roger Bacon）在1250年左右發明了放大鏡。證據顯示第一種複式顯微鏡（結合了凸面鏡和凹面鏡）出現在1590年後期處於荷蘭帝國頂峰的荷蘭。申請望遠鏡專利的第一個人是一位名叫漢斯·利伯希（Hans Lippershey）的荷蘭眼鏡製造商。1608年，利伯希宣佈發明了一種放大三倍的設備。他的望遠鏡具有一個凹面鏡的目鏡，與凸面鏡的物鏡排列在一起。一則故事中講到他設計的靈感是在看到兩個在他店裡的兒童拿著兩個鏡片使遠方的風標顯得更近而出現的。另外一些說法聲稱他從另一個眼鏡製造商札恰裡亞斯·詹森（Zacharias Jansen）那兒竊取了這項設計。幾年之後，伽利略·伽利雷完善了第一個稱為「顯微鏡」的設備。「顯微鏡」這個詞據說是伽利略的夥伴、德國羅馬教宗博士、植物學家和藝術收藏家喬凡尼·法布爾（Giovanni Faber）杜撰出來的。
一則稱為衍射極限的光學基本定律最早是在1873年發現的，它指出顯微鏡的分辨率永遠無法超過所看到的光的波長的1/2。對可見光來說，該極限為大約0.2微米，是人類頭髮寬度的1/500。因此，顯微鏡幾乎不可能看到細菌和細胞、DNA或者單個蛋白質的細節。
這種不可能現在已經成為現實。2014年，埃裡克·白茲格（Eric Betzig）、威廉姆·莫爾納爾（William Moerner）和斯特凡·赫爾（Stefan Hell）獲得了諾貝爾化學獎，因為他們設計出了突破1873年所提出的衍射極限的超高分辨率螢光及電子顯微鏡，將光學顯微鏡學帶入了納米級別的範圍。一年之前，美國物理學會公佈了有史以來第一個氫原子的量子波函數圖像，展示出了斯塔克的狀態（與托尼沒有關係）。[10]利用荷蘭原子和分子物理學研究所所研發出來的量子顯微鏡，該研究團隊成功使用光離子化及一種靜電放大鏡直接觀測到了一個激發狀態的氫原子的電子軌道。伽利略肯定會為之驕傲的。
現代量子電子顯微鏡使用一種稱為壓縮光（squeezed light）的技術，利用量子力學（及海森堡不確定性原理）製造光束，光束中所有光波的強度被降低，迫使它們具有相似的相位。研究人員認為使用這種技術能夠拍攝納米甚至更小尺寸的量子狀態。
此外，我們現在使用像美國國家航空航天局的開普勒、雙子望遠鏡行星成像器或者系外凌日現象觀測衛星等太陽系外行星搜索望遠鏡技術，不僅測量圍繞其他太陽運轉的行星，甚至對其進行拍照。截至2015年12月，我們已經發現了1900顆圍繞著我們的太陽系之外的恆星運轉的行星，或稱之為太陽系外行星，另有1700個正在審核的可能星體。[11]
我們已經增強了我們的視力，可以窺見量子世界的結構也可以延伸至浩渺宇宙光年距離之外。按照邏輯，接下來就是在日常生活中增強我們的視力。不管是從《超越時間線》《鋼鐵俠》《蝙蝠俠》《殺出重圍》還是現在的F22猛禽戰鬥機，增強的平視顯示器[12]視覺已經在科幻小說和軍用機中作為主要技術使用長達50多年之久了。
圖6–7 左側的圖像是氫原子通過光子力顯微鏡拍攝的量子結構，右側的圖像描述的是三個圍繞一個遠距離恆星的軌道運轉的太陽系外行星
圖片來源：原子和分子物理學研究所與雙子望遠鏡行星成像器
谷歌眼鏡在2013年一經發佈就受到媒體熱捧。[13]谷歌眼鏡被認為是接下來在可穿戴技術和增強現實兩個領域中的重大突破，但是跟所有類似的科技突破一樣，它也遭受了不屈的熱情或者說輕微的嘲弄。然而，在媒體場景中，谷歌的第一個平視顯示可穿戴設備既不是傳統意義上的平視顯示器也不是浸入式的增強現實。顯然，它還僅僅是增強視覺疊加演化中的第一步。
我知道一些讀者會認為自己永遠不會佩戴像谷歌眼鏡這樣的東西，永遠不會成為社交媒體所杜撰出來的綽號「glassholes」（佩戴谷歌眼鏡的裝腔作勢者）中的一員，但是如果你認為這是人類與增強視覺技術900年的關係發展歷程中不可或缺的部分，那麼它就是符合邏輯的下一步。
這個領域最令人興奮的一項進步是一種新式的、由加斯·韋伯（Garth Webb）博士所率領的位於加拿大不列顛哥倫比亞的初創科技公司Ocumetrics所生產的用於眼內的仿生鏡片。這種鏡片正在開展臨床測試，不僅能夠矯正視力，而且讓你的視覺比天然的1.0視力好三倍。這種鏡片使用先進的生物合成技術製造而成，根據每一個人的情況單獨定制，通過一個簡單的8分鐘長的手術就替換掉你目前佩戴的鏡片。這種手術在眼睛上開一個2毫米小的切口，將現存的晶狀體吸取出來，然後將折疊成類似墨西哥玉米卷、放在盛滿鹽水的注射器中的仿生學鏡片放到眼睛中，幾秒鐘之後它就平展開來。然後利用激光將切口封閉，在幾天之內，你的視覺就開始進行調適。鑒於這種操作過程可以為任何一個人改善視力，有多少沒有視覺障礙的人會選擇接受這種手術呢？超增強視覺，為什麼不要呢？
這是一種世人從未見過的視覺增強。（今天）如果你在10英尺外剛剛能看到時鐘，當你擁有了仿生鏡片之後，你可以在30英尺之外看到時鐘。
加斯·韋伯博士，Ocumetrics仿生鏡片的發明者
圖6–8 Ocumetrics仿生鏡片
通過利用美國威士伯公司（Valspar）的特殊塗層等技術處理這種鏡片，新的鏡片甚至在理論上能夠矯正色盲。韋伯說Ocumetrics仿生鏡片在幾年之內就能夠推向市場，我們拭目以待。不過，顯然材料科學、製造工藝以及新的醫療技術將讓我們在未來20年實現這類進步。
用不了多久，這樣的鏡片也將會具備其他植入其中的功能。谷歌X（谷歌的一個秘密實驗室）在2014年年初公佈了一個項目，與諾華公司（Novartis）的眼部護理部門合作開發隱形眼鏡，此款眼鏡可以監測葡萄糖含量並自動調節焦點。例如，諾華和谷歌的原型鏡片中有一種形如一個亮片大小的設備，用於測量眼淚中的葡萄糖含量。然後無線天線將測量結果傳輸給一個外部設備。其設計初衷是為了降低糖尿病患者的負擔，否則若要測量血糖含量，人們就不得不刺破手指。谷歌甚至提議這種隱形眼鏡可以通過太陽能供電。
從生物測量傳感器和監測，到現實增強及夜視能力，我們的眼鏡為增強技術提供了特別的機遇。隨著我們通過數據和洞察力增強我們的視覺，我們想看到什麼東西呢？我們都將會戴著終結者式的視覺增強設備及擁有《無敵金剛》主角那樣的超級聽力嗎，還是會比這更細微一點呢？
增強現實、個人平視顯示器及視覺增強
毫無疑問，許多公司都面臨著一種誘惑，將增強視覺認為是架起數字化世界與真實世界之間橋樑的新景觀，尤其是在3D遊戲、基於地理位置的營銷及場景商務（contextual commerce）方面。今天，大量的通知、反饋和提議已經讓我們有點不知所措了。我們真的需要在我們開車、走進商店時，或者在辦公室專注於一份文檔的時候讓這種數據干擾我們的視野嗎？
不管是由新一代的谷歌眼鏡還是智能隱形眼鏡顯示出來，場景將是增強我們視野的信息應用中唯一重要的驅動力。通過平視顯示設備傳達出來的信息需要高度個人化及情境性。這種信息通常將轉瞬即逝，只是在當時為提高決策而出現，因此其本質上就會需要由一些極為複雜的預處理算法給予支持。這不是關於簡單地看到誰在給你打電話或者誰喜歡你的Facebook狀態更新等跳出來的信息。
從1942年到1955年，英國皇家空軍與美國海軍研究發展辦公室研發了各種早期平視顯示系統的原型。1958年，皇家海軍部署了布萊克本公司的攻擊機「掠奪者」（Buccaneer），這種為艦載襲擊而設計的次音速攻擊機配備了第一個能夠運作的平視顯示系統。一項關於這種戰鬥機上平視顯示設計的重要原則很快就出現了。如果飛行員不得不低頭查看雷達顯示或者儀器設備，尤其是在戰鬥狀態下，那麼飛行動力會被改變或者飛行員會很快失去對情勢的掌控。因此，平視顯示系統的設計目的是充分發揮飛行員的能力，專注於實時控制飛機和做出決策的操作要求，而無須調整焦點。一旦確定了使用這種新技術的飛行員在操作上佔有優勢，尤其是在高壓的、動態的作戰狀態中，這項技術就成為戰鬥機中的常見設備。在20世紀70年代，商用飛機開始使用類似的技術，而且今天在像波音787這樣的飛機中配置平視顯示系統已經成為標準做法。
更進一步講，個人平視顯示系統的原則就簡單了——它應當增強你的視覺以做出決策，而不會讓你從現在的主要任務中分神。谷歌創始人拉裡·佩奇指出，很遺憾，將更多的廣告直接映射到你的視網膜上是行不通的……
雖然早期增強現實的個人平視顯示系統的設計聚焦於將大量數據放置到你的視野之內，這種技術的成功運用將涉及高度篩選、高度個人化、緊密相連的場景。個人平視顯示系統的成功將部分地取決於在合適的時間顯示合適的信息。它不僅僅是一個推送更多內容的渠道：你的視覺可以得到增強，但是絕不能受阻擋；你的決策可以得到增強，但是必須盡量少地分心。
在這方面，針對戰鬥機和商用飛機飛行員進行的平視顯示系統設計的基準是一個非常有用的基線。如前所述，早期平視顯示器的設計是為了減輕飛行員的工作負荷。飛行工作絕不能處於危險之中。
讓我們首先按照重要性和有限性處理內容問題，然後我們才能應對未來60年中最有可能為我們帶來個人平視顯示系統的技術。
圖6–9 你的個人平視顯示系統將給你顯示什麼？
圖片來源：博爾恩·斯道克
健康、生命統計及生物測量
最為重要的常用信息很可能是生物測量反饋，主要是提醒你為了自己的整體健康需要按其採取行動的內容。我們將看到的提醒類型已經開始出現在蘋果手錶和Fitbit的通知中，例如提醒你坐得太久或者你的心跳加速。下面是在個人平視顯示系統中可能會衍生出來的一些生物測量提醒：
▪葡萄糖含量增高（糖尿病治療）
▪鐵、血紅蛋白、肝酶等處於不利水平或者不正常水平
▪血液酒精限值，從而阻止你駕駛（當然，影像防抖），或者過量攝入咖啡因、糖、果葡糖漿等
▪對潛在或即將出現的肌肉拉傷或者損傷的提醒
▪心臟、腎臟或者呼吸功能失常
▪高度精神緊張水平或者血壓變化
▪損傷分析及建議做法
▪血氧測定（血液中氧氣含量）
▪人體核心溫度或者發燒預警
▪T細胞或免疫系統響應
這將成為你整合健康管理中的一部分，而且在信息的優先級方面，很大程度上無法對其進行配置。換言之，如果有提醒，則提醒優先於其他問題，因為這種提醒將直接影響你的健康幸福。當然，你可以選擇在觀看完提醒後將其關閉，但是我認為關鍵的提醒會在你的視野中以這樣或那樣的形式出現，直到你通過獲得醫療衛生專業人士幫助、採取特定的行動或者服藥對其進行響應。最終，你使用的某種可攝取物可能釋放藥劑以便解決短期問題。例如，糖尿病患者可能通過一種植入物而無須接受注射即可維持胰島素水平，但是這可能是一種聯合行動，通過個人平視顯示系統提醒你，然後你接受植入物的行動。
提醒將根據其重要性加以優先排序。所以，關鍵提醒可能將在你視野的上端或下端（予以重視）通過閃光指示燈加以強調，而關鍵性低的警示可能出現在你視野的某個角落。不需要立即回應或確認的信息可能轉發到個人設備，完全不必呈現在你的個人平視顯示系統中。
場景式決策及優化
接下來的一個重要領域是輔助決策能力。這包括情境意識及處理日常情景，在這些場景中增強信息將使實時決策變容易。其中大部分將是可以配置的、可供選擇的。下面是一些個人平視顯示系統情景的例子：
▪像GPS一樣在你行進過程中提供方向（GPS駕駛提醒將在汽車顯示器中進行場景化處理或者傳遞到無人駕駛人工智能的反饋中）
▪多普勒雷達提醒，警告你墜物風險、路況等
▪關於天氣、毒素、氣溫等的環境提醒
▪實時鍛煉/活動反饋
▪在零售店中對你手中所拿的或你正在關注的產品的評論
▪消費或財富提醒以顯示反常活動或者實時購物行為
▪在外語環境中對關鍵信息的翻譯，例如禁區、電擊危險或者有毒環境、食物過敏原
▪圖像和面部識別信號
這方面的明確目標是提供指導你完成實時決策的場景信號。這通常是現在你在做出決定或採取行動前可能在智能手機上尋求的信息類型。你的個人人工智能設備將不再由你和手機的實時互動驅動，而是會瞭解你的偏好和風格並開始提供在實時情況下你最常依賴的信息並將信息推送到個人平視顯示系統中的優先安排中。
視覺優化及增強功能（較長期）
眼鏡或隱形眼鏡（較長期）領域中的材料科學、光感受器及影像處理方面的進步將使我們以利伯希和培根僅能在幻想中才想到的方式增強我們的視力。這將結合圖像處理與投影。下面所列的許多特徵仍然需要幾十年才能出現，但是通過將智能隱形眼鏡與光場和圖像處理等技術結合，它們在理論上是可行的：
▪防眩偏振
▪數字放大/擴大
▪夜視及低光照增強
▪色盲矯正
▪紅外熱成像
▪視頻採集
如果你瞭解其中某些功能，那是因為它們經常出現在現在的許多數字化相機或專用相機設備中。不過隨著微型化進程的開展，20—30年之內將這些功能融入智能眼鏡甚至智能隱形眼鏡中是可行的。
現在就已經能看到了。當你進入美國海關區域的時候，會被要求關掉任何視頻採集仿生植入物，否則你的仿生眼會有被沒收的風險。
仿生雙耳與聽力增強
耳蝸植入物的發展起步於20世紀50年代早期。然後在1957年，一名巴黎的醫學物理學教授安德烈·德魯諾（AndreDjourno）博士和法國耳科醫生查爾斯·埃裡耶斯（Charles Eyries）通過電流刺激存在於患者內耳或鼓室的聽力神經纖維，部分恢復了一名患雙側膽脂瘤的耳聾患者的聽力。20世紀70年代，關於實驗性多通道植入物出現了多個專利申請，但是直到1997年全球醫學界才對這種技術達成了某種共識。最終，法國公司Bertin（一家大型儀器設備供應商）在1977年所申請的一項專利深刻影響了這個領域。
耳蝸植入物已經為世界各地成千上萬患有聽力障礙的病人帶來了聽力。不過，下一代的仿生耳朵將會帶給我們超人般的聽力。
2013年，普林斯頓大學的科學家利用組織工程學中常用的材料水凝膠3D打印出了人類模擬仿生耳朵。水凝膠注入一頭小牛的細胞中並與包含了能傳導無線電頻率的銀納米粒子的聚合體交織在一起。小牛細胞隨後長成軟骨並在一圈天線周邊變硬，就像中耳內的情況一樣。經檢測，這種仿生耳朵接收到了很寬的頻率範圍，從1兆赫到5千兆赫，遠遠超過了人耳從20赫茲到20千赫茲的正常範圍。
圖6–10 比天生的耳朵聽得更清楚的仿生耳朵
當具備了比1.0的視力好三倍的仿生眼睛和眼鏡，顯示個人平視顯示系統的隱形眼鏡以及比天生的耳朵聽力好千倍的仿生耳朵，你會樂意選擇通過這些技術進行增強從而成為後人類嗎？
生活在增強現實和虛擬現實中
現實和虛擬的連續統一體
像Magic Leap（一家增強現實公司）的數字視野技術是用於將圖像以非常深刻的形式帶進視野中，而微軟的HoloLens（全息眼鏡）是第一代高解析度的全息透視計算平台。在這個領域中所從事的最具潛力的研究是激光投影的使用，有效地將圖像直接從具有特殊配置的眼鏡投射到視網膜。舊式的增強現實概念依賴通過鏡子投影或者反射到視野中的小型屏幕，包括谷歌眼鏡。新式的技術可以通過在前端具有微透鏡的透視顯示器或者有機發光二極管顯示器獲得更高的分辨率及更清晰的圖像，或者通過激光或其他投影直接投射到眼睛表面。這些技術的設計都是為了對現實進行大幅增強。
相反，像Oculus Rift這樣的虛擬現實頭戴設備具備內置纏繞式查看器/頭戴設備的1080像素×1200像素分辨率液晶顯示或者有機發光二極管面板。典型的虛擬現實頭戴設備配備了頻率為90赫茲的單眼顯示器、360度位置追蹤、集成音頻、位置追蹤範圍和注重佩戴舒適度及美觀的設計。
不同於向視野投射並可以透視的增強現實，虛擬現實的設計目的是將人放入虛擬世界的完全浸入式體驗中。然而，增強現實與虛擬現實都是實現混合現實系列的技術途徑。
混合現實系列
對該系列予以闡釋如下：
▪現實世界是通過先天的眼睛所看到的現在的事物。
▪增強現實是我們所探討的個人平視顯示系統中的技術類型，或者像微軟HoloLens這樣更直接的技術。
▪虛擬現實是將人放入完全虛擬的世界中的浸入式體驗，而且通過處理能力增強及更好的屏幕分辨率，虛擬現實頭戴設備正以Oculus Rift、HTC Vive、三星Gear VR等形式快速推向市場。
▪然而，增強虛擬是利用現實世界的人造物品對虛擬世界進行增強，是將現實世界與虛擬現實合併。
舉例來說，增強虛擬包括將你的身體投射到虛擬環境中以便你可以看到自己的手轉動虛擬門把手，或者當你穿過虛擬環境時低頭看自己的虛擬腳部。這些行動將通過虛擬現實頭戴設備或者布設了虛擬現實單元的房間中的追蹤傳感器或行動傳感器得以成為可能。追蹤系統將通過實時掃瞄你的身體或者將你作為環境系統中的一部分進行高清晰度掃瞄，然後根據實時掃瞄結果建立虛擬身體模型而發揮作用。
圖6–11 混合現實系列
這種技術的早期商業應用案例已經在利用像微軟Kinect、HTC Vive和Oculus Rift這樣的虛擬現實頭戴設備進行測試。不過，在未來，這些追蹤傳感器將具有更高的清晰度並分辨諸如皮膚色素、衣服穿著、頭髮顏色等特徵，然後將你的天生特徵投射到虛擬世界中或者精確地追蹤你的行動並將其與你在虛擬世界中的化身進行比對。
虛擬現實設備經常通過配備高清顯卡、功能非常強大的計算機而得以運轉，而增強現實設備在設計上是自足的。如果在第5章中所探討過的量化自我與監測的基礎上進一步拓展，可能隨著智能手機、智能服裝及其他個人設備擁有足夠的計算能力，我們將隨身攜帶某種持續與我們在雲中的個人處理空間同步的平行處理計算平台。20年之後，這將讓我們可以擁有極為強大的分佈式處理能力，比今天所使用的最先進的超級計算機還要強大。
想想看，現在市場上最強大的智能手機和平板電腦配置了4千兆赫多核處理器，可以產生大約180吉拍（1吉拍為每秒10億次的浮點運算數）的計算能力，按照摩爾定律，我們可以推測到2025年典型的智能設備將具有大約每秒3萬億到6萬億次浮點運算能力！現在，將智能手機、智能手錶、智能眼鏡和一些植入在智能衣服、其他可穿戴設備或可吸收的設備中的計算能力，以及雲中隨時可用的計算能力結合起來，那麼你就將得到即便保守看來也比現在最強大的台式機還強大十萬百萬倍的處理能力。你可能穿戴在身上或者通過雲可以即刻使用每秒20萬億到30萬億次浮點運算能力。處理能力將絕對不再是問題，視網膜顯示將成為標準，而且這一切都將被融合進一種基於我們的環境、個性、偏好和優先、生物測量數據和生物反饋，以及實時情境和行為的個人包。
圖6–12 2025年的增強人類
雖然才剛剛起步，像Magic Leap這樣的增強現實應用以及像Oculus Rift這樣的虛擬現實應用已經名聲大噪。20世紀福克斯公司的常駐未來學家泰德·斯基洛維茨（Ted Schilowitz）曾說過：
這是谷歌的第一個價值萬億美元的點子！
對此的另外一個支持是，傳奇影業公司首席執行官托馬斯·圖爾（Thomas Tull）說Magic Leap「太厲害了，令人難以置信」。應當指出，傳奇影業是Magic Leap的一個投資方。谷歌主導了傳奇影業參加的這輪融資，在2014年投入了5億美元，而Magic Leap將在2016年進行另外一輪8億美元的融資。[14]那麼，Magic Leap用這麼多錢在做什麼呢？
Magic Leap的技術核心是一種混合增強現實與虛擬現實的可穿戴設備。這種技術通過向佩戴者視野中投射由數字光場生成的圖像，具有超越個人平視顯示系統而成為更依賴環境的產品的潛力。可以想像，你能夠將Magic Leap的技術用作增強現實頭戴設備、個人平視顯示系統甚至一種完全的虛擬現實設備（也許需要降低光亮度），或者作為一種虛擬世界與現實世界的混合物。
Magic Leap的首席執行官稱之為「科技生物技術」（techno-biology），以此試圖表現Magic Leap和其他增強現實/虛擬現實應用之間的區別。
你可以將（Magic Leap）當作一種科技生物技術，我們認為這是計算的未來。科技生物技術是將科技恰當地應用於我們的生物性，帶來魔法般的體驗。
Magic Leap首席執行官羅尼·阿伯維茨接受
紅迪網論壇版塊「萬事通」（AMA）採訪， 2015年2月24日
Magic Leap不同於微軟HoloLens，因為它期待的效果是在你的視野之上通過數字光場投射對視覺現實或影院現實進行真正的複製。[15]其理念很簡單——你將無法感知到真實世界與添加到你視野中的物體之間的區別。
Magic Leap計劃的時間表呢？2—4年。考慮到這一點，看起來個人平視顯示系統在2025年之前如果得到普及將成為我們生活中的一部分。
虛擬現實有一些同樣充滿前景的應用，可能要比Magic Leap設計的應用更早推向市場。如果你想試試Oculus Rift優化過的遊戲，我推薦「PewDiePie」的推送或者類似的推送。
毫無疑問，一種令人驚奇的虛擬現實創新將是以增強現實頭戴設備永遠無法讓你實現的一種方式去體驗世界的模擬環境。例如，位於瑞士蘇黎世的Somniacs公司創造了一種飛行模擬器，稱為「Birdly」。Birdly通過將Oculus Rift和一種你可以躺在上面的器械結合模擬出了像鳥兒一樣飛行的體驗，揮動手臂就能感覺像鳥兒一樣在飛翔。
曾夢想過像鳥兒一樣飛行嗎？你運氣不錯——新的飛行模擬器Birdly就能通過虛擬現實的功能讓你實現了。
英國《每日電訊報》，2014年5月
圖6–13 虛擬現實模擬器Birdly
不久之後我們就能看到更多這樣的應用以及全新形式的影院內容了。為了展示這種技術的潛力，虛擬現實動畫短片中由像素構成的明星亨利（Henry）誕生了，它是一隻和藹且喜歡擁抱的豪豬，而它全身是刺——這顯然成了一大難題，亨利很悲傷也收穫不到友情。當這個10分鐘長的虛擬現實短片《亨利》開場——由伊利亞·伍德（Elijah Wood）解說——的時候，亨利正在慶祝自己的生日。戴上一個虛擬現實頭戴設備就讓你進入了亨利的360度虛擬世界，你不僅能觀看電影，而且也參與其中。你實際上處於亨利的世界之中，而不是僅僅在觀看。
想像一下，重拍《星球大戰》《泰坦尼克號》《阿凡達》《卡薩布蘭卡》《壯志凌雲》等老電影，讓你身處其中並扮演額外的甚至主要的角色會怎樣。也許《星際迷航》中的全像甲板（holodeck）完全不再是一種遙不可及的體驗！
不管你相信混合現實的哪一種可能，未來都為我們的視力和感覺提供了一些令人難以置信的東西。我們將不再受限於天生的感覺及周邊的物理世界。
增強智能
拿破侖是哪一年出生的？首次登月的日期是哪天？元素週期表中哪個元素的符號是Ba？人類基因組平均有多少個鹼基對？現在冥王星離地球多遠？袋狼是什麼動物，它是什麼時候滅絕的？
很少有人能夠立馬正確回答全部的問題，但是如果我們能夠利用谷歌或互聯網本身，我們幾乎沒有回答不了的問題。實際上，現在許多人毫不費力地記住這些事實，因為他們可以很簡單地從谷歌中搜索答案。
2011年，一個心理學家團隊發表了一項研究成果，題目為「記憶的谷歌效應：信息觸手可及的認知後果」，證實了谷歌對我們處理信息和儲存記憶的影響。[16]結果顯示當面對困難問題的時候，人們首先會想到電腦，而且當人們未來獲取信息的時候，人們回憶起信息本身的比率降低，反而會回憶起從哪兒獲得。互聯網已經成為一種外部或交互記憶，在那裡信息作為整體在我們的大腦之外得到儲存。
美國聖路易市華盛頓大學的心理學家亨利·羅伊迪傑（Henry Roediger）在對該項研究的評論中指出，「毫無疑問我們的學習策略在發生轉變。如果我知道自己可以查到某件事情，為什麼還要記呢？從某種意義上講，因為有谷歌等搜索引擎，我們可以將一些記憶負擔卸到機器上」。
從更大的意義上講，人類整體的智商在過去大約一個世紀的時間裡一直在攀升。弗林效應（Flynn effect）是對智商研究和測驗的著名長期研究成果。它考察了從大約1930年至今世界上許多地方測量得到的關於可變智力和固化智力兩方面的大幅度、長期的增長情況。雖然增長率不同，但是全球智商的提高非常一致。弗林效應源自一系列可能的影響，包括更好的教育、對測驗的熟悉、更具激勵性的環境、更好的營養、傳染病的降低以及隨著人們由於更好的交通系統進行遷移而出現的更大的基因多樣性等。話雖如此，近期的測驗結果可能說明弗林效應正在變小。谷歌讓我們變笨了嗎？
圖6–14 弗林效應或世界智商的增長
對智力的追求顯然是全人類的共同任務。我們今天所具有的知識庫本身意味著與100年前的普通人相比，我們顯然更加聰明，更擅長解決問題和抽像推理，並且獲得了更好的信息，而且與1000年前的普通人相比絕對如此。
再往前回溯，當3000年前的人們抬頭看到星座的形態並以神的名字命名在夜空中移動的行星的時候，他們是在試圖為不可知之物提供語境和意義。今天，我們正拍攝這些令人難以置信的細節並認識到星座中的有些星星位於數百光年之遙。例如，火星不是神，而是離我們最近的鄰居，具有兩個天然衛星、固態水及表明它曾是一個流淌著河水的溫暖星球的手指形印記。在僅僅一個多世紀的時間內，我們已經從1904年萊特兄弟首次動力飛行發展到了發送航天器對冥王星進行拍照的程度。
數千年來我們都在努力提高我們的智慧。人類試圖超越自己的認知局限，使用了從書寫、語言、冥想技巧到今天的益智藥等一切方法，但是，這些都無法與尚待使用的相比。
雖然一部分人追尋著人工智能，社會上另一部分人則試圖充分利用我們天生具有的智力平台。這個研究領域通常被稱為智力放大（intelligence amplification）。這種研究的目標很簡單——我們嘗試創造一個全是超級愛因斯坦或者比曾經存在的任何人在本質上講都更為聰明的人的世界。
未來神經植入物不僅能夠修復受損的大腦功能，而且也可以提供直接的神經刺激及外部信息處理，增強我們的視覺皮層。通向智力放大的途徑一般通過三個不同的術語得以闡釋。
1.神經數據集成（Neural Data Integration）：這可以看作「心靈谷歌」，即通過連接到雲或類似系統的神經連接回憶信息。
2.全方位腦機接口（Comprehensive Brain-Computer Interfaces）：增強視覺、知覺、觸覺和聽覺皮層。提高空間可視化技術及下載可視化形象或信息的能力。我們說的不是個人平視顯示系統對眼睛進行的疊加，而是從大腦濕件本身製造出來的內部顯示。我們指的是一種整體，即正常視力加上虛擬現實疊加，再加上內部產生的視覺感知。
3.增強前額皮層（Augmented Pre-Frontal Cortex）：智力放大領域研究的聖盃，換言之，即增強我們從感知數據到形成概念的能力。最終成果將是認知上的超級馬蓋先（MacGyver），也就是完成似乎不可能的智力成果的人們。
不同於電影《永無止境》中對增強智能的描述，現實中的大腦並非特別具有彈性。事實是通常當我們試圖影響腦化學或者讓大腦「超頻」進行處理的時候，我們經常弄壞它。化學品根本不具備將人類認知能力大幅提升的足夠靶向性。因此，我們需要重新為大腦布線。今天最強大的腦機接口具有大約1000個連接。若要接近我們所說的智力放大的目標，我們將需要具有與數百萬神經建立連接的大腦植入物。這將需要15—20年的時間，但是仍然是可行的。
智力放大的實質性進步將隨著納米製造而出現，因為它能夠讓植入物進行神經元層次上的集成。鑒於在原子精確製造技術上的進展還非常小，納米級自組裝似乎是實現涉及百萬電極的腦機接口最可能的途徑。我推薦閱讀拉米茲·納姆（Ramez Naam）的《連接》三部曲中所描述的納米技術腦機接口的可能方式或後果。當我採訪納姆的時候，他是這麼談論納米科技的：
我是非常樂觀的一個人，但同時我這個樂觀主義者相信未來是亂糟糟的。我認為這個領域的事情會緩慢前進，很可能要等到2040年，因為我們在對人類進行試驗方面一直猶豫不定。不造成任何傷害是第一規則。美國國防部高級研究計劃局在腦機接口方面開展著很龐大的項目，因為他們想在戰鬥機飛行員或者在戰爭中失去視力或癱瘓的士兵的頭腦中放進去一些東西，既能治癒又能提高能力。
最近他們在舊金山的一項活動中展示了一種稱為皮層調製解調器（cortical modem）的設想。他們設想這種設備只有兩個五分鎳幣大小，製造成本是15美元，將其植入某個人的大腦就能讓他們把圖像投射到這個人的大腦中。
《聲音美國》（Voice America）節目（《破壞銀行業》）， 2015年3月12日
增強智能或智力放大面臨的問題是你要應對具有更強處理能力的人類，而人類是有缺陷的。具備了增強智能的人仍然可能具有人類的道德，利用他們巨大的智力去實現享樂主義甚至種族屠殺的目的。不過，通用人工智能可以從零開始建造出來，僅僅遵循一套善意、穩定而自我強化的內在動機。我們可以在人工智能中界定一些在智力放大領域無法設立的限制。
可以說，史蒂芬·霍金和埃隆·馬斯克關於高級人工智能的開發在長遠看來不會有益於人類的警告是因為他們將貪婪、自私和矛盾心理等典型的人類動機放進了人工智能之中。
[1]參見《攀巖與攀冰》（Rock and Ice）。
[2]參見美國國家公共電台2011年8月10日播出的節目《設計出更好四肢的截肢人士》。
[3]休·赫爾在《誰說我不能？》節目中的採訪內容，2012年7月播出。
[4]對號角狀助聽器最早的描述似乎源自法國耶穌會士的記載。
[5]由中佛羅里達大學工程學博士艾伯特·莫雷諾創立的志願者團體。
[6]資料來源：雅虎，2011年7月21日。
[7]凱文·普蘭克（Kevin Plank），安德瑪的首席執行官和創始人，他曾說過，E39的命名是因為它是在第39個原型機基礎上製作出來的。
[8]Lauren Goode,「Under Armour and HTC want to sell you abox full of fitness products,」Verge, 5 January 2016.See also Lorraine Mirabella,「Under Armour raises the Bar on Digital Fitness,」Baltimore Sun,9 January 2016.
[9]資料來源：CNNMoney網站，2015年5月29日。
[10]A.S.Stodalna et al.,「Hydrogen Atoms under Magnification:Direct Observation of the Nodal Structure of Stark States,」Physical Review Letters110,213001(May2013).
[11]資源來源於美國國家航空航天局太陽系外行星檔案。
[12]平視顯示器能夠讓飛行員的頭部保持向上，視線向前而非向下查閱處於低處的儀器。
[13]包括我的朋友羅伯特·斯考伯—《即將到來的場景時代》的作者。他在淋浴的時候戴著谷歌眼鏡拍了照片，說實話，不怎麼美觀，但是這張照片在媒體圈廣泛流傳。增強現實公司Magic Leap認為這張照片通過一項2015年的專利申請足以令羅伯特永垂不朽（參看http://www.freepatentsonline.com/20150178939.pdf）。
[14]數據來源：《福布斯》，2015年12月。
[15]根據《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）中的一篇文章，Magic Leap使用一種微型投影儀將光和圖像投射到使用者的眼睛中。
[16]B.Sparrow,J.Liu and D.Wegner,「Google Effects on Memory:Cognitive Consequences of Having Information at Our Fingertips,」Science333,no.6043(2011):776–778.