技术的进化机制，就是创造新的组合并选择那些有效的组合。所有技术都是从已经存在的技术中被创造出来的。复杂技术是涌现出来的！不过，这是通过先创造简单的、作为构件的技术来实现的。正如我们所预料的那样，只有少数技术被证明是创造“子孙后代”技术的关键构件。
新技术是由已经存在的技术构建而成，或者说组合而成的，而且新技术自身反过来又会作为构件，用于创造更进一步的新技术。通过这种方式，技术，即社会可用的设备和方法的集合，从自身构建出了自身。我将技术进化的这种机制，即创造新的组合并选择那些有效的组合，称为“组合进化”。在2009年出版的《技术的本质》一书中，我对这种进化机制进行了详细的描述。这种进化机制不同于达尔文的进化机制，后者依赖于因变化和选择而发生的增量变化的不断积累。
组合进化（Combinatorial Evolution） 是技术的一种进化机制。所有技术都是从已经存在的技术中被创造出来的，已有技术的组合使新技术成为可能。
那么，能不能在“实验室”中证明技术的“组合进化”呢？2005年，沃尔夫冈·波拉克和我设计了一个用来检验“组合进化”的计算机算法。从一组原始逻辑电路，即与非门开始，让它们随机地组合成其他更复杂的逻辑电路。如果所得到的某个电路能够完成逻辑上有用的事情，就保留下来并封装好，然后作为一个构件加入到原来的“电路之汤”中，用于进一步的随机组合。在实验中，我们发现，随着时间的推移，这种连续集成的过程越来越复杂，我们最终得到了大量复杂的加法器、比较器和异或器。组合进化确实可以创造复杂的技术，但这是通过先创建更简单的、作为构件的技术来实现的。我们的结果响应了生物学的发现：复杂的特征只有在较简单的特征首先被进化女神青睐并成了“垫脚石”之后，才有可能被创造出来。我们还发现，有证据表明，由此而产生的技术集合存在于自组织临界状态下。总之，我们的结果证明了这种进化形式的强大力量。本章是我和沃尔夫冈·波拉克合撰的一篇文章，最初发表于2006年的《复杂性》杂志上。
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技术永远不可能无中生有地凭空出现。新技术是用以前就存在的组分构建的，或者说组合成的。反过来，这些新技术本身又会成为可能的组分，用于构建更进一步的新技术。[1]在这个意义上，技术，即某个社会或文化可用的机械设备和方法手段的集合，从自身构建出了自身。[2]1912年，人们将原先就存在的三极真空管与其他一些现存的电路组件组合起来，发明了放大器。放大器使得可以产生纯正弦波的振荡器的出现成为可能。这些新组件与其他组件的组合，又使得可以改变信号频率的外差混频器的出现成为可能。这些新组件与其他标准组件的进一步组合，又使得连续波无线电发射机和接收机成为可能。无线电发射机和接收机与其他元件的组合，又使得无线电广播成为可能。
在“集体”意义上，技术形成了一个由多个元素构成的集合或网络，在这个集合中，现有元素不断地构建出新元素。[3]随着时间的推移，这个集合不断地通过组合简单元素来构造更复杂的元素，而且可以用很少的构件元素创造许多元素。这种进化不仅是由先前技术的可用性驱动的，它还受到了人类的需求以及技术本身所带来的需求的驱动。特定的需求，如在人类历史上，对食物、交通、疾病治疗、田地灌溉和排水等方面的需求，总是先通过简单的技术来满足，然后用更复杂的技术替代这些简单的技术。被替换的技术（想想马车运输）变得过时后，还会使得依赖于它们的其他技术（想想马车车厢制造业和打铁业）也变得过时了。因此，新元素不仅会使网络扩增，同时还会产生熊彼特所称的“创造性破坏”。当然，所有这一切都是通过经济能动性，以及工程师、科学家和开发人员的人类能动性实现的。在这里，我们可以将经济视为一个安排技术去满足需求的组织结构。
通过考察人类历史上各项技术一步步地被构建出来的过程，可以探索技术的进化规律。但是，在本章中，我们采取了不同的研究策略。我们在计算机内构建了一个简单的人工世界，来模拟技术被构建的过程。在这个人工世界中，技术，即被构建的元素是逻辑电路。逻辑电路的优点是，我们可以精确地描述它们的功能，而且可以将它们通过相互组合而形成的简单规则界定清楚。我们假设，在我们构建的这个人工世界中，存在一些“逻辑”需求，如对执行异或功能或进行三位数加法能力的需求，而且这些需求可以通过适当的逻辑电路得到满足。当然，前提是它们能够被创造出来。在我们的大多数实验中，原始电路就是简单的与非电路。因此，从原始技术开始通过对现有的电路进行随机组合并测试由此而得到的新电路是否满足某些需求，就可以构建出新电路，即新技术。如果一个电路被证明是有用的，即能够比它的竞争对手更好地满足某种需求，那么它就会取代以前被用来满足某种需求的电路。然后，它会被添加到当前的活跃技术集合中去，并且成为可以用于构建另外电路的元件。由此，有用的元素不断地被添加到当前活跃的技术集合中，而那些被其他元素“击败”的元素则被舍弃。也就是说，技术集合以一种自展向上的方式，先创造能够满足简单需求的简单技术，然后再利用简单技术创造能够满足更复杂需求的更复杂技术。
在这里，我们要提出如下问题。在我们的人工系统中，技术进化的特性有哪些？技术网络是通过怎样一些步骤扩展进化的？某些技术是否会成为使能技术（enabling technology），即在未来进一步的组合中发挥多种多样作用的技术，如矿石冶炼术或晶体管技术，从而使得生成更多技术的有用性的分布是高度偏斜的？我们能不能在这个人工世界中，观察到熊彼特所说的破坏性的创新风暴？如果我们从一项原始技术开始，我们这个人工系统可以创造出满足复杂需求的元素组合。或者换句话说，我们这个人工系统是不是可以从一个原始的电路进化为我们所需要的电路，比如4位到8位的加法器？需要注意的是，我们的兴趣在于探究复杂的技术进化过程。我们不关注如何制造能够完成布尔函数运算的有效的逻辑电路，那是一个工程学问题，而且已经得到解决了。
先来看上面最后一个问题。在现实生活中，复杂技术的创造既源于更简单技术的存在，也源于使这些更简单的构件得以出现的特定的实际需求。例如，如果没有电子放大器和电子波发生器等构件，如果不存在使这些更简单的构件得以出现的需求，那么雷达的发明就是不可能的。因此，我们不应该预期复杂的电路会在这样的情况下被创造出来，即不存在中间元素，也不存在导致这些中间元素出现的更简单的中间需求。
类似地，在生物学中我们也观察到，如果没有“中间结构”及利用这些中间结构的“需求”，复杂的生物器官，如人眼，是不可能出现的。
我们发现，在我们的人工系统中，技术集合可以从极端简单的电路自展地生成复杂得令人惊奇的电路。我们还发现，正如我们所预期的，被创造出来的大多数技术创建都没有成为特别有用的构件，但是有些技术则被证明是创建“子孙后代”技术的关键构件。
我们还观察到了“雪崩式的替代”。在这里，请回忆一下熊彼特所说的“创造性毁灭的风潮”。这种替代遵循幂次法则，因此技术集合的证据表明它处于自组织临界点上。我们还发现，系统创造出复杂电路的方式是：首先满足最简单的需求，然后将所得结果作为构件，以自展的形式满足更复杂的需求。
