赛博格宇航员太空竞赛升温
宇航员需要穿戴防护装备才能冒险进入太空。他们的生命不仅取决于宇航服的正常工作，而且他们必须限制在太空中的时间，因为宇航服不能提供太多的辐射屏蔽。
半机械人——人类与机器的结合——是科幻小说中的主要内容。
《星球大战》中的达斯·维德、《星际迷航》中的博格和《博士》中的赛博人都是这一主题的变体——他们都是“坏人”，这绝非巧合。赛博人象征着我们最大的恐惧之一：随着时间的推移，我们将深深地沉浸在我们的技术中，从而失去人性。
半机械人科学在现实生活中的应用并不可怕。医疗技术已经开发出可植入的心脏起搏器、胰岛素泵、助听器，甚至用于大脑治疗抑郁症和帕金森病的计算机芯片。从这个意义上说，我们已经走上了成为半机械人的道路。
跨人类主义者相信，这项技术的发展总有一天会带来“人类2.0版”——人体的升级，不仅消除了困扰我们的许多问题，而且改善了人类的基本设计。例如，一些跨人类主义者认为，有一天，人类的大脑将重新连接上计算机芯片，使我们能够以前所未有的速度和准确性思考、学习和交流。
在利用技术帮助人们克服残疾和利用技术“改善”健康人类之间，存在着伦理上的飞跃。1972年，马丁·凯丁（Martin Caidin）的科幻小说《机器人》（Cyborg）被改编成了热门电视节目《六百万美元的男人》（The Six Million Dollar Man），通过创造一个机器人超人作为拯救生命的措施，弥合了这一差距。主角是美国国家航空航天局的一名试飞员，他在飞机坠毁时受了伤。他的腿、左臂和一只眼睛都被仿生部件取代了，这给了他卓越的速度、力量和视力。
马丁·凯丁的小说可能受到了当时太空界讨论的启发。美国国家航空航天局曾考虑过工程人类的可能性，不是为了创造超级英雄，而是为了帮助我们前往其他行星和更远的恒星。
打造更优秀的宇航员
如果没有宇航服，一个人在太空的真空中只能存活大约90秒。空间不仅缺乏可呼吸的氧气，而且真空压力会导致静脉中的血液起泡和膨胀。太空如此寒冷——零下270摄氏度（零下454华氏度）——你会在短时间内被冻结成固体。辐射是另一种破坏模式——太空中含有高能伽马射线和X射线，以及能量较低但仍然有害的紫外线。
1960年，曼弗雷德·克莱恩斯（Manfred Clynes）和内森·克莱恩（Nathan Kline）在《宇宙航行》杂志上发表了一篇题为《太空中的机器人》的文章。他们将太空中的人比作出水的鱼，他们指出，即使你能在太空探索中携带所需的一切，“泡沫也太容易破裂了。”
然而，如果人体被改造以适应太空条件，宇航员将可以自由探索宇宙，不受限制。
作者写道：“通过使人类适应环境来解决载人航天飞行中涉及的许多技术问题，而不是相反，这不仅标志着人类科学进步的重大进步，而且很可能为人类精神提供一个新的、更广阔的维度。”
Clynes&Kline的论文创造了“半机械人”一词，美国国家航空航天局跟进了他们的建议，委托对该主题进行了研究。“机器人研究：太空工程人”于1963年发布，它回顾了器官替代的可能性，以及如何使用药物和冬眠来减轻太空旅行的压力。该报告得出的结论是，用当时可用的技术替代心脏、肺和肾脏——太空旅行压力最大的器官——是不可行的。
考虑到冬眠和药物如何用于应对身体和心理压力，这项研究的范围包括对宇航员大脑和身体的总体控制。目前关于半机械人研究的学术讨论包含了更广泛的“半机械”观点，即技术对生活的总体影响。
康涅狄格州哈特福德三一学院的医学专家詹姆斯·休斯说：“你可以说，半机械人化始于毛皮和火，当然还有眼镜和假牙。”
休斯是《公民机器人：为什么民主社会必须回应重新设计的未来人类》一书的作者。休斯说，我们应该承认，我们已经生活在半机械人时代。这一过程是渐进但稳定的，随着医学技术的进步，越来越多的人会选择最新创新的优势——只要他们确信收益大于风险。休斯以LASIK眼科手术为例。
休斯说：“我不想戴眼镜，其中一个原因是我想看到更多的证据，证明LASIK手术确实以它应该的方式工作。”“我还没有被说服。我想很多人会对把硬件粘在脑子里有这种反应。你的笔记本电脑几乎在你买的那天就已经过时了，所以当你‘需要手术来更换它’的时候，你为什么要把东西粘在大脑里呢？”
今天，像治疗帕金森病这样的外科脑植入物是最后的补救措施。但是，如果这项技术更温和，人们可以更容易地下载最新的升级版本，那么这种植入物可能会变得更常见。
休斯说：“你可能会想象，你可以吞下一粒纳米技术药丸，纳米生物就会在你的肠道中展开，通过血脑屏障迁移，找到它们应该去的地方。”“理论上，你可以给他们指示，然后说，‘是时候让你们慌了，因为我想要下一次升级。’他们都死了，在你尿里出来，然后你再吃一片药。”
英国雷丁大学控制论智能研究小组的KevinWarwick并没有等到医疗纳米机器人的发明。在两个不同的实验中，他通过手术在手臂上植入了一台计算机设备。
正如他在《我，赛博格》一书中所述，第一次实验涉及一个封装在玻璃管中的射频识别芯片。试管被插入他手臂的皮肤下，RFID芯片与计算机通信。
在第二个更具侵入性的实验中，将硅微阵列上的尖峰直接植入他左臂的正中神经。这个100个电极排列在他的神经系统中以接收来自计算机的信号。沃里克和他的同事进行了各种实验，包括操作轮椅、通过互联网发送信号以及人与人之间的通信（通过植入妻子手臂的电线）。Warwick的神经植入物在计划的实验完成几个月后被移除。
Warwick说，除了神经纤维再生引起的手指刺痛感外，他没有受到植入物的任何异常身体影响。在实验之前，他曾怀疑自己的大脑是否会对电信号做出反应。如果它真的接受了这些信号，它能翻译它们吗？“或者不寻常的新数据会淹没他的大脑吗？”幸运的是，他的大脑能够感知输入，但当他与神经外科医生或其他医生谈论他的实验时，他们经常表示担忧。
Warwick说：“各种各样的外科医生说，我可能在将电流输入我的神经系统并进入大脑时遇到了严重的问题。”“有些信号非常强烈，因为我们试图迫使大脑不要忽视它们。我的大脑可能决定去度假，也可能疯了。我可能不完全知道可能出了问题。”
尽管存在这些风险，华威公司还是看到了开发植入式计算机芯片的巨大潜力。他目前正试图改进帕金森氏症的大脑植入物，以更好地预测震颤的发作。他还认为，计算机芯片可以用来桥接断裂的神经纤维，使瘫痪的身体部位恢复运动，但他的概念仍然纯属推测。
Warwick说：“对于严重的骨折或损伤，你能在多大程度上发挥作用是一个大问题。”“我们不明白为什么人们还没有尝试，因为尝试似乎是一件显而易见的事情。”
许多半机械人技术要么是推测性的，要么离实际实施还有很长的路要走。人工器官的开发与美国国家航空航天局委托进行半机械人研究时的情况相差不远。
尽管人工心脏和肺现在更紧凑，更适合它们设计的工作，但它们主要用作临时替代品，帮助患者生存，直到有合适的供体器官可用。
人工肾脏——透析机——带来了最大的挑战，部分原因是需要过滤大量的液体。在60年代，人工肾脏只有冰箱那么大。如今，最小的设备仍然是不可植入的，但最近的一个原型可以作为一条非常笨重的实用腰带佩戴。人造骨骼、血液、皮肤、眼睛甚至鼻子都在开发中，每一种都可以帮助人类应对太空条件。只要产生的实体仍然有人脑，它就可以被视为半机械人，而不是机器人（看起来像人的机器人）。
然而，美国国家航空航天局最近并没有考虑如何培养一名更好的宇航员。相反，他们的人类研究计划专注于药物、锻炼、更好的宇航服和辐射屏蔽可以减轻太空环境对人类健康的影响。与改变人类适应太空相比，太空界对如何改变整个行星以适应人类的讨论更多，这一过程被称为“地形形成”。
美国国家航空航天局对半机械人不感兴趣的一个原因可能是他们专注于将宇航员安全带回家。为太空中的生命而改变的人类在地球上可能不会过得太好。永久适应也是未来火星殖民者的一个问题，因为随着时间的推移，较弱的引力可能会导致骨骼变薄。虽然有些人主张“单程旅行”，让人们在火星上度过余生，但美国国家航空航天局目前的计划只持续500天。
沃里克对美国国家航空航天局缺乏对网络航天公司可能性的研究感到失望。
Warwick说：“就公众舆论而言，他们重新选择了更容易的选择。”“就研究而言，这肯定不是最令人兴奋的一个，因此具有最大的潜力。所以这很丢脸。”
但Hughes表示，宇航员和地球上所有其他人将不可避免地升级半机械人。
休斯说：“我认为，在这个世纪，我们都将为各种各样的事情设计自己。”“当然，太空旅行的严格性将需要广泛的生物工程，除非我们拿出一些令人难以置信的材料科学。所以我认为，就像我们在地球上所做的事情一样，宇航员会利用这些东西。”