如果回顾我们漫长的朝圣之旅，我们会发现哪些其他的模式或节律呢？进化是进步的吗？至少存在一个合理的关于进步的定义，我将为之辩护。接下来我需要努力阐明这一点。首先，进步可以定义为一种微弱的、无价值判断的极简主义的趋势，是对过去趋势的可预测的延续。一个孩子的成长是进步的，我们在体重、身高和其他测量上观察到的任何趋势在接下来的一年里都在继续，在这个对进步的微弱定义中没有价值判断。癌症的生长在同样的微观层面上是进步的。在治疗中癌症的缩小也是如此。那么，在微弱的趋势上，什么是不进步的呢？随机的，无目的的波动：肿瘤生长一点，收缩一些；生长很多，收缩一点；生长一点，收缩很多，以此类推。一个进步的趋势是没有逆转的趋势，或者如果有逆转，它们就会在数量和重量等方面从主导方向上被超越。在年代序列的化石中，这种价值中立的进步意味着，从早期到中期的任何解剖特征变化趋势，都将持续从中期延续到晚期。
我现在需要澄清价值中立的进步和价值负载的进步之间的区别。我们刚刚定义的这种弱意义上的进步是价值中立的，但是大多数人所理解的进步是负载了价值的。病人在接受化疗后，肿瘤萎缩变小，医生会表示满意，他说：“我们正在取得进展。”当医生们看到肿瘤的X光片中显示有很多的肿瘤转移时，他们并不会宣布肿瘤治疗正在取得进展，尽管他们完全可以这么做。这是价值负载的，不过却是负面价值。在人类政治和社会事务中，“进步”通常指的是演讲人认为的人心所向的趋势。我们回顾人类历史，认为以下趋势是进步的：废除奴隶制，公民权的拓展，减少性别或种族歧视，减少疾病和贫困，提升公共卫生，减少大气污染，普及教育。持某些政治观念的人可能会认为，这些趋势中至少有一些是负面价值的，并且怀念女性拥有投票权或被允许进入俱乐部餐厅前的日子。但是，这些趋势仍然是进步的，而且不是我们最初定义的那些微弱的、极简主义和价值中立的进步。它们是按照某种特定的价值体系界定的，即使这不是一个普适的价值体系。
令人惊讶的是，自1903年莱特兄弟第一次在比空气重的机器上进行动力飞行以来，航空业仅仅100年的历史一直都以惊人的速度取得难以置信的进展。仅仅在莱特兄弟成功42年之后，1945年德国空军飞行员汉斯·吉多·穆克（Hans Guido Mutke）驾驶一架梅瑟施密特喷气式战斗机打破了音速[48]。再往后24年，人类已经能够在月球上行走。事实上他们不再这样做了，而且唯一的超音速客运服务已经停止了，这都是经济原因导致的暂时性逆转。在航空航天的发展方向上，飞行器速度越来越快，同时它们也在其他领域以各种各样的方式继续进步。这些进展并非与每个人的价值观都一致——例如那些不幸生活在飞行路径下的人。航空方面的进步很大程度上是由军事需求推动的。但没有人会否认这些进步体现了一整套连贯的价值观，至少一些理智的人会持有这种观点，根据这种说法，战斗机、轰炸机和制导导弹在整个20世纪以来都在日益改进。所有其他形式的运输工具，也可以说是其他形式的技术，包括计算机，比其他任何形式的技术都要进步得快。
我必须重申，在这些充满价值负载的进步中，价值对你或对我不一定都有积极的意义。就像我刚才说的，我们谈论的技术进步很大程度上是由军事需要推动并为军事服务的。我们可以合理地推测，在这些发明出现之前，世界是一个更安全的地方。从这个意义上来说，“进步”是有价值的——充满了消极的信号。但它仍然是一种具有重要意义的价值，超越了我最初的价值中性的极简主义定义，因为任何未来的趋势都是过去的延续。根据某些人的价值体系，武器的发展，从石头到矛，一直到长弓、燧火枪、步枪、来复枪、机关枪、炸弹、原子弹，直至不断升级至百万吨级的氢弹，这都代表了进步（即便这不是你我观念中的进步），否则制造武器的研究和开发就没法完成。
进化展示的进步不仅体现在脆弱的、价值中性的意义上。至少根据一些完全可行的价值体系，有一些进展是价值负载的。既然我们谈论的是武器，现在是时候指出，我们最熟悉的例子来自捕食者和猎物之间的军备竞赛。
在牛津英语词典中列出的“军备竞赛”的第一个用法出现于1936年的英国下议院的会议记录：
本议院不同意这样的政策。事实上，依靠本国武器装备寻求安全，这一政策只会加剧各国毁灭性的军备竞赛——不可避免地会导致战争。
1937年，在《军备竞赛之忧》的标题下，《每日快报》称：“所有人都对军备竞赛感到担忧。”不久之后，这个主题就进入了进化生物学的研究领域。在“二战”正酣的1940年，休·科特（Hugh Cott）在他的经典著作《动物的色彩适应》（Adaptive Coloration in Animals）中写道：
在断言蚱蜢或蝴蝶的欺骗性外观不必如此精细之前，我们必须先确定这些昆虫的天敌的感知和识别能力。不这样做，就像不去探究敌人武器的装备和威力就断言一场战斗中的装甲巡洋舰太沉重，或者枪的射程太远一样[49]。事实上我们看到进化过程中进行的激烈军备竞赛，发生于原始丛林的斗争不亚于文明世界的战争。对于防御一方，主要表现在它的速度、警觉性、盔甲、棘刺、穴居习性、夜行性、有毒的分泌物、恶心的味道、警戒色和迷彩等；对于进攻方，则体现在速度、伏击、引诱、视觉的敏锐性、爪子、牙齿、刺、有毒的尖牙、隐形和诱人的色彩。逃逸者的速度加快，与追赶者的速度增加有关；同样，防御性装备与侵略性武器相关。因此，随着天敌感知能力的提升，生物隐藏装备也得以完美地进化。
我在牛津大学的同事约翰·克雷布斯（John Krebs）和我在1979年英国皇家学会的一篇论文中，研究了生物进化中军备竞赛的问题。我们指出，在动物军备竞赛中所看到的改善是生存所需的装备的改善，但并不意味着生存本身的改善，这其中有一个很有趣的原因。在进攻和防御之间的军备竞赛中，可能会出现一方暂时领先。但总的来说，一方的改进抵消了另一方的改进。关于军备竞赛，甚至有些自相矛盾的地方。它们对双方来说都是经济上的代价，但却没有任何净收益，因为一方的潜在收益被另一方的收益抵消了。从经济的角度来看，双方最好达成一项取消军备竞赛的协议。举一个荒唐可笑的极端例子，猎物可能会牺牲自己的数量来换取族群安全的、不受困扰的生活。无论是捕食者还是猎物，都不需要将宝贵的资源转移到肌肉中以快速奔跑，以及感知敌人的感官系统，警惕和长期的捕猎对双方来说都是浪费时间和压力的。如果能达成这样的交易联盟协议，双方都将从中受益。
不幸的是，达尔文理论告诉我们此路不通。相反，双方都竭尽全力将资源投入到竞争中，以压倒对方，双方都被迫在自有的资源条件下进行艰难的取舍。如果没有天敌，兔子就可以把所有的经济资源和所有宝贵的时间用于饲养和繁殖更多的兔子。事实却相反，他们被迫投入了大量的时间来警惕捕食者，并动用了大量的资源来升级逃生装备。反过来，这也迫使掠食者将其资源从繁殖这项核心事业转移到改进它们的武器上，以捕获猎物。在动物进化和人类科技方面，军备竞赛并没有改善生存质量，而是增加了经济资源的转移，从生活的其他方面转向了为军备竞赛提供服务。
克雷布斯和我认识到军备竞赛的不对称，这可能会导致一方将更多的经济资源转移到军备竞赛中。我们把这种不平衡称为“活命/美餐原则”。这个名字来源于伊索寓言的一个典故：兔子跑得比狐狸快，因为兔子跑是为了活命，而狐狸跑是为了美餐。失败的代价是不对称的。在布谷鸟和寄主之间的军备竞赛中，每一只布谷鸟都有信心回溯一连串不曾间断的祖先，其中每一个祖先都成功欺骗了它的养父母。而另一方面，寄主也可以回溯一系列祖先，但这些祖先中有些甚至从未见过布谷鸟，另一些则遇到了布谷鸟而且被它愚弄了。在寄主物种中，大量未能检测和杀死布谷鸟的基因已经成功传递了很多代。但是，那些让布谷鸟欺骗寄主失败的基因因其对后代造成了很大的危险而被淘汰。这种不对称的风险孕育了另一种不对称：资源更多地用于军备竞赛，而不是生活的其他部分。我们需要重复这一重要观点，布谷鸟失败的代价比寄主大得多。这就导致了不对称的情况，即双方如何在时间和其他经济资源的竞争中保持平衡。
军备竞赛以一种深刻而不可避免的方式朝前推进。然而，对气候的进化适应则不是如此。对于任何一个世代来说，糟糕的天气都会使掠食者和寄生者的生活变得更艰难。但随着进化过程的推移，有一个至关重要的区别。不像天气，它是无目的地波动的，捕食者和寄生者（以及猎物和宿主）本身也在系统地进化。从受害者的角度来说，系统变得更加糟糕。与冰期和旱季更替轨迹不同，过去的军备竞赛趋势可以用于推断未来，而这些趋势与飞机和武器的技术进步同样具有价值负载意义。捕食者的眼睛会变得更加锐利，但不一定会更有效，因为猎物更难被发现。双方奔跑的速度都在不断增加，但同样好处也被另一方面的改进抵消了。当兽皮变得越来越硬时，（天敌的）牙齿会变得更锋利也更长。当生物解毒的技巧提升时，毒素也变得更厉害。
随着进化时间的推移，军备竞赛也在进步。人类工程师所欣赏的生活的所有复杂而优雅的特征都变得更加复杂，更加优雅，更加陷入设计的错觉[50]。在《攀登不可能的山峰》这本书中，我区分了“设计”和“类设计”。有很多这种壮观的工程“类设计”，如秃鹰的眼睛、蝙蝠的耳朵、猎豹或瞪羚的肌肉骨骼等，都是捕食者和猎物之间进行进化军备竞赛的巅峰之作。寄生虫/宿主的军备竞赛甚至达到了更精细的融合，和谐共处，互惠互利。
现在是一个重要的节点。在军备竞赛中，任何复杂的类设计器官的产生都必须经过一系列渐进式的进化。这样的演进符合我们的定义，因为每一个变化都趋向于延续其前辈的方向。我们怎么知道有很多步骤，而不仅仅是一两个？这就要借助基本的概率论了。一台复杂机器的零部件，比如蝙蝠的耳朵，可能在达到某种使得其能够如真正的耳朵那样听到声音的组合之前，已经经历了上百万次的组合。从统计学上看，这是不可能的，不仅仅是因为枯燥无聊，还因为特定的零部件组合是不可能的，就如事后看来其他任何事情一样。少数几个原子的排列无法形成精密的听觉仪器。真正的蝙蝠的耳朵只是百万种可能中的一个，但它确实有用。从统计学上来说不可能的事情不能感性地解释为一次幸运的结果，它一定是由某种“非概率性发生”的过程构建的，这个过程被哲学家丹尼尔·丹尼特称为“起重机”（与“天钩”相对）。科学上已知的这样的起重机只有“设计”和“选择”。我敢打赌，整个宇宙的过去和将来也仅有“设计”和“选择”堪称这样的起重机。设计，解释了麦克风的有效复杂性，而自然选择解释了蝙蝠耳朵的有效复杂性。最终，选择解释了麦克风和一切设计，因为麦克风的设计者本身就是由自然选择产生的。然而设计不能解释任何事情，因为设计师的起源问题是不可避免的。
设计和自然选择都是一步一步渐进提高的过程。至少，自然选择不可能是任何其他东西。而设计可能是也可能不是一个原则问题，但它是一个可被观察到的事实。莱特兄弟并没有令人炫目的灵感闪现并迅速制造出一架协和式飞机或隐形轰炸机。他们建造了一个摇摇晃晃、吱呀作响的板条箱子，勉强能从地面上飞起来，就蹒跚地降落到附近的田野里。从小鹰号到卡纳维拉尔角航天基地，每一步都是建立在前人的基础之上的。改进是缓慢的，一步一步地朝着相同的方向前进，实现我们对渐进的定义。我们很难想象，一个维多利亚时代的天才能够靠他那长满络腮胡子的头脑设计出一个响尾蛇导弹。这个想法颠覆了所有的常识和所有的历史，但它并不违背概率法则，就像我们不得不说的，以回声定位方式飞行的现代蝙蝠的自发进化。
从穴居的鼩鼱祖先进化为以回声定位技术飞行的蝙蝠，并非因单个突变一蹴而就；我们可以大胆排除这种可能性，就如同排除一个魔术师只是凭运气成功地猜出一副洗好的扑克牌的完整顺序一样。在这两种情况下，运气并非完全不可能。但是，一个合格的科学家不会将答案归于如此巨大的运气。猜扑克牌的表演是一种把戏，我们都看到过一些能让不知情的观众感到困惑的把戏。大自然并不会如魔术师那样愚弄我们。我们可以排除运气，天才的达尔文低沉地道出了自然的手法。蝙蝠的回声测距是一种微小的日积月累的结果，一步步在原先的基础之上累积叠加，推动着进化的趋势在相同的方向上前进。这就是渐进的定义。这个论点适用于所有投射出设计的梦幻感并因此让人感觉在统计学上是不可能的复杂生物体。所有的一切都在渐进式进化。
朝圣归来的主人，现在不加掩饰地对进化中的主要命题感兴趣，并且注意到渐进式发展就是其中之一。但是，从进化的开始一直到现在，这种进步并不是一种统一的、不可阻挡的趋势。相反，不妨借用起初引用马克·吐温评论历史的言论来说：它是有节奏的。在军备竞赛的过程中，我们注意到其演进过程。但是这种特殊的军备竞赛结束了。也许其中一方被另一方灭绝了，也许是在一场大规模的类似灭绝恐龙的大灾难中，双方都灭绝了。然后整个过程又开始了，不是从头开始，而是从军备竞赛的某个早期阶段开始。进化的前进不是单一向上的攀登过程，而是一个像锯齿一样的起伏过程。当最后的恐龙突然让路给新的壮观的哺乳动物渐进式进化时，这个锯齿在白垩纪末期深深地凹陷下去。但是在恐龙统治时期，有很多更小一些的锯齿出现。即便在后恐龙时代迅速崛起，哺乳动物也经历了多次灭绝和重新开始的小型军备竞赛。军备竞赛与更早期的军备竞赛起起伏伏，在周期性的渐进式演变中规律地上演。
