過去1萬年科技的發展影響著每個新時期科技的預定曆程。例如，早期電力係統的簡陋設施可以通過多種方式影響成熟電網的特性。工程師可以選擇支持集中化的交流電，也可以選擇支持分散化的直流電。係統電壓可以設為12伏（外行的設計）或250伏（專業人士的設計）。法律製度可以支持或不支持專利保護，業務模式可以是營利性的，也可以像慈善事業那樣成為非營利的。這些初始特性還影響到在電網係統基礎上形成的互聯網的發展過程。所有這些變量將這個不斷變動的係統引向不同的文化方向。不管怎樣，某種形式的電力化是技術元素無法逃避的必要階段。緊隨其後的互聯網也是必然的，但是它的具體特性取決於此前科技的總體進程。電話也是必然的，而iPhone不是。我們可以用生理學現象作比喻：人類青春期是必然的，但行為不端不是。任何個人必然的青春期的具體表現部分依賴於他或她的生理條件，而生理條件又部分依賴於他或她過去的健康狀況和生活環境，同時也取決於個人自由意誌下的選擇。
科技如同人的個性，由三元力量塑造而成。首要的推動力是預定式發展——科技自身的需求。第二種動力是科技史的影響，也就是舊事物的引力，就像馬軛的尺寸決定太空火箭的尺寸那樣。第三股力量是人類社會在開發技術元素或確定選擇時的集體自由意誌。在第一種必然性力量作用下，科技的進化路徑既受到物理法則的製約，又被其複雜的大型自適應係統內部的自組織趨勢控製。技術元素趨向於特定的宏觀形態，即使退回到過去也是如此。即將發生的事情取決於第二種力量，即已經發生的事情，因此曆史動力製約我們未來的選擇。這兩種力量引導技術元素沿著受限路徑前進，又嚴重製約我們的選擇。我們喜歡認為“未來一切皆有可能”，而事實上就科技而言，一切不一定可能。
與前兩種力量明顯不同，第三股力量是我們確定個人有效選擇和集體決策時的自由意誌。與我們能想到的全部機會相比，我們的選擇範圍非常狹窄。可是與1萬年前、1000年前甚至去年相比，我們的機會正在增多。盡管我們受到的製約是極其廣泛的，但我們擁有的選擇比我們知道如何處理的更多。借助技術元素這台發動機，這些真實選擇將持續增多（盡管上層路徑是預定的）。
不僅科技史學家，普通的史學工作者也認識到了這個悖論。文化史學家戴維·阿普特（DavidApter）的觀點是：“人類自由實際隻存在於曆史進程的約束中。雖然不是一切皆有可能，但我們仍然有很多選擇。”科技史學家蘭登·溫納用下麵的話總結自由意誌和必然事物的偶然性：“科技似乎在按照因果循環穩步前進。這並不排斥人類的創造力、智慧、習性、運氣或執念會偏向某個方向，而不是其他方向。所有這些都被卷入人類進步的洪流，成為各種進程中的片段。”
技術元素的三元本質與生物進化的三元本質相同，這絕非巧合。如果技術元素確實是生命進化過程的加速延伸，就應該受同樣三種力量的控製。
一種動力是必然性。基本的物理法則和自發的自組織過程推動進化向特定形態發展。具體物種（生物或科技）的微觀細節是不可預測的，但是宏觀形態（如電機、二進製計算）是由物質和自組織的物理法則決定的。這股無法逃避的力量可被視為生物和科技進化的結構必然性（如圖9-2左下角所示）。
動力三角形的第二個角是進化的曆史（或者偶然性）因素（圖9-2右下角）。意外事件和偶然機會引導進化過程百轉千回。這些偶然因素長期積累，憑借內在動力創造出生態係統。曆史的作用不可磨滅。
進化過程的第三種力量是適應功能——優化和創新產生的不斷解決生存問題的持久動力。在生物學中，這是無意識的、無目的的自然選擇不可思議的力量（如圖9-2最上角所示）。
可是對於技術元素，適應性功能不像它在自然選擇中那樣是無意識的。相反，它對人類的自由意誌和選擇開放。這個由人類意識產生的領域包含很多決策，這些決策來自關於必然性發明的政府言論和數十億人作出的是否（以及如何）使用或避免某些發明的個人決定。生物進化沒有設計者，而技術元素的進化有智能設計者——現代智人。當然，這種有意識的開放式設計（如圖9-3最上角所示）就是技術元素成為世界上最強大力量的原因。
科技進化的另外兩個力量與生物進化的相同。基本的物理法則和自發的自組織過程推動科技進化經曆一係列必然的結構形態——四輪汽車、半球形小船和書頁等。同時，已有發明的曆史偶然性產生了驅使進化過程曲折前行的慣性——在必然性發展的約束範圍內。給技術元素賦予特性的是第三個力量，也就是擁有自由意誌的個體的集體選擇。正如我們的自由意誌在個人生活中的選擇塑造我們的個性（無法用言語表達的“人格”）一樣，我們的選擇也造就了技術元素。
我們也許不能選擇工業自動化係統的宏觀結構——裝配線工廠、以礦物燃料作為能源、大眾教育以及時間的精確性，但可以選擇這些組成部分的特性。我們有權自主選擇大眾教育的默認內容，從而逐漸改變係統，使之或者實現平等最大化，或者有利於優秀人才的培養，或者鼓勵創新。我們可以改變工業裝配線的發明，要麽追求產出最大化，要麽追求工人技能最優化，這兩條路徑導致不同的文化。每個技術係統可以設定可供替換的默認值，這項技術的特征和個性將因默認值不同而改變。
從太空中可以方便地觀察到選擇的結果。掃過天際的人造衛星記錄夜晚的城市燈光。從軌道上看，地球上每一個亮燈城市猶如技術元素的夜間畫像的一個像素。均勻的燈光表層展現了科技發展水平。在亞洲，燈光的均勻散布被一大片黑暗無光的地區打破。黑暗輪廓與朝鮮的邊界線完全吻合。
斯坦福大學經濟學家保羅·羅默（PaulRomer）指出，這片明顯暗淡的區域是當地政策的結果。產生夜間燈光的所有科技要素都對朝鮮開放，周邊明亮區域可以證明，但是作為一個國家，朝鮮向外界展現的是它的電力係統稀少而分散，幾乎沒有。這幅令人印象深刻的科技選擇圖就是這樣誕生的。
在《非零》（Nonzero）一書中，作者羅伯特·賴特（RobertWright）提供了絕妙的比喻，幫助讀者理解必然性對科技的作用。下麵我要解讀這個比喻。賴特說，斷言微小種子——例如罌粟種子——命中注定要成為一株植物是恰當的。按照花卉10億年的發展曆程鑄成的永恒的固定程序，花卉收獲種子，種子長成植物。成長發育是種子的職責。從這個基本意義上說，罌粟種子成長為植物是必然的，雖然有相當數量的罌粟籽最後被撒在麵包圈上。承認罌粟的成長方向不可變更，並不意味著要求100%的種子都發育到下個階段，因為我們知道，在罌粟籽內部發生作用的是DNA程序。種子“想要”成為植物。更準確的說法是，罌粟種子的先天屬性決定了它將長出特定類型的莖、葉和花。我們很少把種子的命運等同於有多少將走完整個旅程的統計概率，更多的是從它的預設結局來考慮。
斷言技術元素憑借自身動力實現某些必然的技術形式，不代表認為每種技術都??數學上的確定性。確切地說，它更多的是顯示一種方向，而不是宿命。更確切的說法是，技術元素的長期趨勢揭示了它的內在屬性，而內在屬性又說明技術元素注定的發展方向。
必然性不是缺點，它讓預測變得更加簡單。我們的預測越準確，就越能作好準備迎接未來。如果我們能夠辨識出技術元素的各種持久力量的主流，就可以更好地教育孩子掌握合適的技能和文化知識，這些是他們將來成為社會精英所需要的。為了反映即將到來的現實，我們可以修訂法律和公共機構的默認條款。舉例來說，如果我們實現了給每個人從出生或者更早開始的完整DNA進行排序（這是必然的），那麽用遺傳學知識指導大家就絕對有必要。每個人都應當知道：代碼可以和不可以提供哪些信息受什麽限定，有親緣關係者基因如何變化或完全相同，什麽力量可能影響它的完整性，哪些相關信息可以共享，諸如“血統”和“種族”之類的概念在這樣的背景下意味著什麽，如何使用這種知識獲得合適的疾病療法。全新的世界將開啟，也許需要時間，但我們現在可以開始篩選出這些機會，因為按照外熵定律，這個全新世界的到來是必然的。
隨著技術元素的發展，更好的預測預報工具將幫助我們認識必然事物。回到前文的青春期比喻，因為我們可以預見人類青春期的必然出現，所以能夠更好地在那段時間提升自己。青少年的生理發育迫使他們為獲得獨立性而冒險。進化“需要”敢於冒險的青少年。知道青春期將有冒險行為既能讓青少年（你很正常，不是怪物）和社會（他們會成熟起來的）安心，又能引導青少年對這種正常的冒險行為加以控製，使之轉化為進步和收獲。如果我們確定全球性的無中斷網絡是文明發展過程中的一個必然階段，就可以打消對這種必然事物的疑慮，同時把它作為動力促使我們盡可能地建造最好的全球網絡。
科技進步讓我們擁有更多機會，而且如果我們聰明機敏，還可以從中掌握更好的方法來預測這些必然趨勢。科技帶給我們的真實選擇將產生重要影響力。盡管某個技術階段受製於預定的發展形態，但它的特定細節對我們具有非常重要的意義。
發明和發現都是技術元素的固有結晶，等待時機展示自己。定向發展的技術及其預定模式沒有任何神秘之處。所有保持穩定自組織的自適應複雜係統——從銀河係到海星再到人腦——將展現自發形態和固有方向。我們稱這些形態為必然事物，是因為不論何時，隻要環境適合，它們就會像排水時產生的旋渦或者冬日暴雪中的雪花一樣顯露無遺。當然，它們表現出來的細節絕不會完全相同。
技術元素的旋渦按照自己的節奏、自己的規則和自己的方向發展。它的父母和創造者——人類——不再擁有完全的掌控力。像所有父母一樣，我們感到憂慮，在技術元素的影響力和獨立性增強的背景下尤其如此。
可是技術元素的自主性也為我們帶來巨大收益。作為具有生命力的係統，它的自主性引發了真實的長期進步。科技最具吸引力的部分也要歸功於它的自我強化的長期趨勢。
自我保護、自我擴展和自我成長的激勵是任何生物的自然狀態。我們不會抱怨獅子、蝗蟲或者我們自己的自我本性。不過對於我們的孩子來說，在他們的童年時期，他們兒童式的自我天性有時讓我們苦惱，這時我們必須承認他們有自己的生命節奏。盡管他們的生命是我們生命的延續（他們的一切細胞完全來自我們的細胞），但他們也有自己的生命特性。不論我們見過多少嬰兒，每次孩子們表現出這樣的獨立性時，我們還是會感到不安。
技術元素也有這樣的時刻，人類正集體麵對其中的一次。在生物界，我們每天都要遇到這樣的自然生命循環，而在科技領域中還是第一次，我們對此感到不安。我們麵對科技自我意識時的震驚與這一事實有關：從技術元素的定義上說，我們是它的一部分，並且將始終保持這樣的關係。用心理學家謝裏·特爾克的話來說，科技是人類的“第二自我”。它既是“他者”，也是“我們”。它與我們的生物後代不同，後者長大後思維完全獨立，技術元素的自主性包括我們和我們的集體思維。我們是它自我本性的一部分。
因此，人類永遠無法擺脫科技正在麵對的困境。它是我們使用過的最精巧的工具，不斷得到升級，推動人類社會進步。它也是最成熟的涵蓋人類的超級有機體，獨立於我們為它設定的方向而前進。人類既是技術元素的主宰者，也是它的奴隸。我們的命運將是保持這種令人不快的雙重角色。所以，我們將始終對科技存有矛盾心理，難以作出選擇。
可是我們的擔憂不應該包括是否擁抱科技。我們已經不隻是擁抱，而是與它共同進退。從宏觀意義上說，技術元素正沿著它的必然進程前行。而在微觀層麵，意誌決定一切。我們的選擇將是與它一起進入同樣的軌道，為所有人與事物增加選擇和機會，並且給科技的具體形態賦予優雅和美麗。或者，也可以選擇（我認為這種選擇不明智）抗拒我們的第二自我。
技術元素在我們心中激起的矛盾歸因於我們拒絕接受自己的本性——事實是，我們與自己製造的機器連為一體。我們是自我創造的人類，是我們自己最優秀的發明。如果我們集體排斥科技，就為自己貼上了仇恨自我的標簽。
“我們信任自然，但我們的希望來自科技。”布賴恩·阿瑟說道。希望存在於接受我們的本性。我們與技術元素同步運動，這樣，當條件滿足時我們可以做好更充分的準備去駕馭它，同時更加明確我們的前進方向。通過追求科技之追求，我們可以更加輕鬆地發揮它的全部作用。