1.1 新生物文明
我被關閉在密不透氣的玻璃小屋裡。在這裡，我吸入的是自己呼出的氣體，不過，在風扇的吹動下，空氣依然清新。由眾多導管、線纜、植物和沼澤微生物構成的系統回收了我的尿液和糞便，並將其還原成水和食物供我食用。說真的，食物的味道不錯，水也很好喝。
昨夜，外面下了雪。玻璃小屋裡卻依然溫暖、濕潤而舒適。今天早上，厚厚的內窗上掛滿了凝結的水珠。小屋裡到處都是植物。大片大片的香蕉葉環繞在我的四周，那鮮亮的黃綠色暖人心房。纖細的青豆籐纏繞著，爬滿了所有的牆面。屋內大約一半的植物都可食用，而我的每一頓大餐都來源於它們。
這個小屋實際上是一個太空生活試驗艙。我周邊大氣的循環再利用完全依賴於植物及其扎根的土壤，以及那些在樹葉間穿來穿去的、嗡嗡作響的管道系統。不管是這些綠色植物，還是那些笨重的機器，單靠它們自己，都不足以保證我在這個空間的生存。確切地說，是陽光供養的生物和燃油驅動的機械共同確保了我的生存。在這個小屋內，生物和人造物已經融合成為一個穩定的系統，其目的就是養育更高級的複雜物——當下而言，就是我。
在這個千年[1]臨近結束的時候，發生在這個玻璃小屋裡的事情，也正在地球上大規模地上演著，只不過不那麼明晰。造化所生的自然王國和人類建造的人造國度正在融為一體。機器，正在生物化；而生物，正在工程化。
這種趨勢正驗證著某些古老的隱喻——將機器比喻為生物，將生物比喻為機器。那些比喻由來已久，古老到第一台機器誕生之時。如今，那些久遠的隱喻不再只是詩意的遐想，它們正在變為現實——一種積極有益的現實。
人造與天生的聯姻正是本書的主題。技術人員歸納總結了生命體和機器之間的邏輯規律，並一一應用於建造極度複雜的系統；他們正在如魔法師一般召喚出製造物和生命體並存的新奇裝置。從某種程度上來說，是現有技術的局限性迫使生命與機械聯姻，為我們提供有益的幫助。由於我們自己創造的這個世界變得過於複雜，我們不得不求助於自然世界以瞭解管理它的方法。這也就意味著，要想保證一切正常運轉，我們最終製造出來的環境越機械化，可能越需要生物化。我們的未來是技術性的，但這並不意味著未來的世界一定會是灰色冰冷的鋼鐵世界。相反，我們的技術所引導的未來，朝向的正是一種新生物文明。
1.2 生物邏輯的勝利
自然一直在用她的血肉供養著人類。最早，我們從自然那裡獲取食物、衣著和居所。之後，我們學會了從她的生物圈裡提取原材料來創造出我們自己的新的合成材料。而現在，自然又向我們敞開她的心智，讓我們學習她的內在邏輯。
鐘錶般的精確邏輯，也即機械的邏輯，只能用來建造簡單的裝置。真正複雜的系統，比如細胞、草原、經濟體或者大腦（不管是自然的還是人工的）都需要一種地道的非技術的邏輯。我們現在意識到，除了生物邏輯之外，沒有任何一種邏輯能夠讓我們組裝出一台能夠思想的設備，甚至不可能組裝出一套可運行的大型系統。
人類能夠從生物學中提取自然的邏輯並用以製造出一些有用的東西，這個發現真令人驚奇。儘管過去有很多哲學家都覺得人類能夠抽像出生命的法則並將其應用到其他領域，但直到最近，當計算機以及人造系統的複雜性能夠與生命體相媲美時，這種設想才有了得到驗證的可能。生命中到底有多少東西是能被轉化的，仍然是一個神奇的謎團。到目前為止，那些原屬於生命體卻成功被移植到機械系統中的特質有：自我複製、自我管理、有限的自我修復、適度進化以及局部學習。我們有理由相信，還會有更多的特質被人工合成出來，並轉化成新的東西。
人們在將自然邏輯輸入機器的同時，也把技術邏輯帶到了生命之中。
生物工程的源動因，就是希望充分控制有機體，以便對其改進。被馴化的動植物，便正是將技術邏輯應用於生命的範例。野生胡蘿蔔芳香的根，經由草本植物採集者一代代的精心選培，才最終成為菜園裡甜美的胡蘿蔔；野生牛的乳房也是通過「非自然」的方式進行了選擇性增大，以滿足人類而不是小牛的需求。所以說，奶牛與胡蘿蔔跟蒸汽機與火藥一樣，都是人類的發明。只不過，奶牛和胡蘿蔔更能代表人類在未來所要發明的東西：它們是生長出來而非被製造出來的。
基因工程所做的事情，恰如養牛人挑選更好的種牛，只不過基因工程師們運用了一種更精確並且更強大的控制手段。當胡蘿蔔和奶牛的培育者們不得不在冗長的自然進化基礎上進行優選時，現代的基因工程師們卻可以利用定向人工進化，通過目標明確的設計而大大加快物種改進的過程。
機械與生命體之間的重疊在一年年增加。這種仿生學上的融合也體現在詞語上。「機械」與「生命」這兩個詞的含義在不斷延展，直到某一天，所有結構複雜的東西都可以被看作是機器，而所有能夠自維持的機器都可以被看作是有生命的。除了語義的變化，還有兩種具體趨勢正在發生：（1）人造物表現得越來越像生命體；（2）生命變得越來越工程化。遮在有機體與人造物之間的那層紗已經撩開，顯示出兩者的真面目。其實它們是，而且也一直都是本質相同的。我們知道生物領域中有諸如有機體和生態系統這樣的概念，而與之相對應的人造物則包括機器人、公司、經濟體、計算機回路，等等。而對於兩者共有的靈魂，我們該如何命名呢？由於兩者都具備生命屬性，我將這些人造或天然的系統統稱為「活系統」[2]。
在以後的章節中，我會對這個大一統的仿生學前沿進行一次巡禮。我所描述的活系統，有很多是「人造」的，即人類製造的機巧之物。它們真實地存在於我們周圍，而絕非泛泛的理論空談。這些活系統都是複雜且宏大的系統：全球電話系統，計算機病毒孵化器，機器人原型機，虛擬現實世界，合成的動畫角色，各種人工生態系統，還有模擬整個地球的計算機模型。
自然的野性是我們深刻認識活系統的主要信息來源，也許還將是未來深入瞭解活系統的最重要的源泉。我要報道的新實驗包括了組裝生態系統、復原生物學、複製珊瑚礁、探索昆蟲（蜜蜂和螞蟻）的社會性，以及建立像我在本書開場白中所描述的那個亞利桑那州生態圈II號的複雜封閉系統。
本書所研究的活系統深奧複雜，涉及範圍廣泛，差別也十分巨大。從這些特殊的大系統中，我提取出了一套適用於所有大型活系統的統一原則，稱之為「神律」。這套神律是所有自我維持和自我完善系統共同遵循的基本原則。
人類在創造複雜機械的進程中，一次又一次地回歸自然去尋求指引。因此自然絕不僅僅是一個儲量豐富的生物基因庫，為我們保存一些尚未面世的能夠救治未來疾患的藥物。自然還是一個「文化基因庫」[3]，是一個創意工廠。叢林中的每一個蟻丘中，都隱藏著鮮活的、後工業時代的壯麗藍圖。那些飛鳥鳴蟲，那些奇花異草，還有那些從這些生命中汲取了能量的原生態的人類文化，都值得我們去呵護——不為別的，就為那些它們所蘊含著的後現代隱喻。對新生物文明來說，摧毀一片草原，毀掉的不僅僅是一個生物基因庫，還毀掉了一座蘊藏著各種啟示、洞見和新生物文明模型的寶藏。
1.3 學會向我們的創造物低頭
向機器中大規模地植入生物邏輯有可能使我們滿懷敬畏。當人造與天生最終完全統一的時候，那些由我們製造出來的東西將會具備學習、適應、自我治癒，甚至是進化的能力。這是一種我們還很難想像的力量。數以百萬計的生物機器匯聚在一起的智能，也許某天可以與人類自己的創新能力相匹敵。人類的創造力，也許總是屬於那種華麗絢爛的類型，但還有另外一種類型的創造力值得一提——一種由無數默默無聞的「零件」通過永不停歇的工作而形成的緩慢而寬廣的創造力。
在將生命的力量釋放到我們所創造的機器中的同時，我們也喪失了對他們的控制。他們獲得了野性，並因野性而獲得一些意外和驚喜。之後，就是所有造物主都必須面對的兩難窘境：他們將不再完全擁有自己最得意的創造物。
人造世界就像天然世界一樣，很快就會具有自治力、適應力以及創造力，也隨之失去我們的控制。但在我看來，這卻是個最美妙的結局。
[1] 此書初稿成於1994年，故此處指臨近2000年的時候。
[2] 活系統（vivisystem）：這是凱文·凱利造的一個詞，代表所有具有生物活力特質的系統。
[3] 文化基因（meme）：也譯為彌母，文化傳播的最小單位，通過模仿等非遺傳途徑而得以代代相傳。