到中世紀的歐洲，手工業的發展最引人注目的是使用了新的能源。一種高效率的軛具在全社會得到廣泛使用，大幅增加了農田畝產量。同時人們改進水磨坊和風車，提高木材和麵粉的產量，改善排水係統。所有這些物資的大規模生產都是在非奴隸製的環境中實現的。正如科技史學家林恩·懷特（LynnWhite）寫到的那樣：“中世紀晚期的主要輝煌成就不是大教堂和史詩，也不是經院哲學，而是推動了這樣的潮流：這個龐大文明在曆史上第一次主要依靠非人力動力來生存，而不是奴隸或苦力的汗流浹背。”機器正成為我們的苦力。

18世紀，幾種革命讓社會翻天覆地，工業革命是其中之一。機械生物侵入農莊和家庭，但人們對這種入侵同樣沒有稱謂。最終，在1802年，德國哥廷根大學經濟學教授約翰·貝克曼（JohannBeckmann）為這股新興力量命名。貝克曼認為，“有用的藝術”迅速傳播，重要性日益增加，因此需要按照“係統的結構”來教學。他談到建築藝術、化學工藝、金屬工藝、磚石工程和製造工藝，並首次宣稱這些知識領域相互交叉。他把這些知識統一整理為綜合課程，撰寫了題為《技術指南》（GuidetoTechnology，德語為Technologie）的教材，重新使用了那個被遺忘的古希臘詞匯。貝克曼希望他的綱要成為這個領域的第一門課程，事實的確如此，並且不止於此。這本教材給科技命名，就像我們今天所做的那樣。科技有了名稱，就不再是隱形的。注意到它的存在後，我們會感到詫異，人們怎麽能對它視而不見。

貝克曼的功績不隻是為科技正名。他是首批認識到我們的成就不僅僅是隨機發明和優秀思想的組合的人物之一。作為整體的科技，在如此漫長的時期裏不為我們所知，原因是其中比例很小的個人天才成分的遮掩擾亂了我們的視線。一旦貝克曼摘下這層麵紗，人們的技藝和手工藝品就可以被視為與個人無關的由獨立要素編織而成的連貫整體。

每一項新發明取得進展都需要借鑒過去的發明成果。沒有用銅壓製成的電線，機器之間就無法連接。不開采煤礦或鈾礦，不在河流上築壩蓄水，不采集稀有金屬製造太陽能電池板，就沒有電。沒有交通工具運送，就不會有工廠的物流循環。沒有鋸子鋸出的手柄，就沒有錘子；沒有錘子鍛成的鋸條，就沒有手柄。這種由係統、子係統、機器、管道、公路、線纜、傳送帶、汽車、服務器和路由器、代碼、計算器、傳感器、文檔、催化劑、集體記憶和發電機構成的全球範圍內循環不斷、相互連接的網絡——整套由互相關聯、互相依存的部分組成的宏大裝置形成一個單獨的係統。

當科學家開始研究這個係統的運轉過程時，很快就注意到一些不尋常的跡象：科技的龐大係統經常像原始有機體一樣工作。網絡，特別是電子網絡，顯示出仿生行為。在我早期體驗在線生活時，我發現，發出電子郵件後，網絡會將郵件截成數段，然後通過多條路徑將這些片段發送至收件人地址。多路徑不是預先確定的，而是根據整個網絡的實時流量“臨時決定”。事實上，電子郵件分拆成兩個部分，可能曆經完全不同的路徑，到達終點時又恢複如初。如果某個片段在傳送途中丟失，會再次從其他路徑發送，直至抵達終點。這種不可思議的有機性令我吃驚——像極了蟻巢中傳送信息的方式。

1994年，我的一本名為《失控》的書得以出版，該書詳細地探討了科技係統模仿自然係統的方式。我以計算機程序和合成化學品為例，前者可以自我複製，後者可以自我催化——還有簡單的機器人，他們甚至可以像細胞那樣自組裝。許多複雜的大型係統，例如電網，被設計成具有自我修複功能，與我們身體的同類功能差別不大。計算機專家運用進化規則生成人類難以編寫的計算機軟件，研究者不是設計成千上萬條代碼，而是使用進化係統挑選最佳的代碼行，不斷使之變異，去除有缺陷的部分，直至進化後的代碼可以完美運行。

同時，生物學家逐漸知道，生命係統也具備機械過程——例如計算——的抽象本質。舉個例子，研究者發現DNA（脫氧核糖核酸）——取自依附在我們腸內的無處不在的大腸杆菌的真實DNA——可用於計算數學難題的答案，就像計算機。如果DNA可以製作成正在運行的計算機，而計算機可以像DNA那樣進化，那麽在人工製品和自然生命之間有可能——或者說一定——存在某種對等關係。科技和生命一定共同具備某些基本屬性。

在我對這些問題感到困惑的日子裏，科技發生了異常的變化：最優秀的科技產品變得難以置信地非實體化。奇妙的產品體積越來越小，用料越來越少，功能越來越多。一些最出色的科技產品，例如軟件，完全沒有物質實體。這種發展趨勢並非今天才有，曆史上任何一份偉大發明的列表都包含大量體積細小的發明：計算器、字母表、指南針、青黴素、複式記賬法、美國憲法、避孕藥、牲畜馴養、零、細菌理論、激光、電、矽質芯片等。如果這些發明中的大多數落到腳趾上，你是不會受傷的。現在，非實體化過程開始加速。

科學家得出一個驚人的結論：無論生命的定義是什麽，其本質都不在於DNA、機體組織或這樣的物質，而在於看不見的能量分配和物質形式中包含的信息。同樣，隨著科技的物質麵罩被揭開，我們可以看到，它的內核也是觀念和信息。生命和科技似乎都是以非物質的信息流為基礎的。

此時，我意識到需要更清楚地了解是什麽力量貫穿科技始終。真的隻是幽靈般的信息？或者說科技還需要物質基礎？是自然力量還是非自然力量？科技是自然生命的延伸，這一點可以確定（至少對我而言是如此），但是它與自然的差異表現為什麽形式？（盡管計算機和DNA共同具有某些本質屬性，但不能說蘋果電腦與向日葵一樣。）還有一點可以肯定，即科技來自人的大腦，但是大腦的產物（即使是人工智能這樣的認知產物）在何種程度上不同於大腦本身？科技是否具備人性？

我們傾向於將科技等同於閃爍著智慧之光的工具和器械。盡管我們承認科技能夠以非實體的形式存在，例如軟件，但我們一般不會把繪畫、文學、音樂、舞蹈、詩歌和通常意義上的人文學科歸屬於科技。其實，應該包含這些內容。如果說UNIX係統內上千行的字母可稱為科技——用於製作網頁的計算機代碼，那麽英語文學（如《哈姆雷特》）中的上千行字母也應當可以。它們都能改變我們的行為，影響事件的進程，為未來的發明創造機會。因此，莎士比亞的十四行詩和巴赫的賦格曲與穀歌的搜索引擎和iPod同屬一類：都是大腦產生的有用的東西。電影《指環王》拍攝過程中運用了多種相???交錯的技術，我們無法分割它們。正如用數字技術展現想象出來的角色一樣，對原始故事進行文學演繹也是一項發明。二者都是人們想象力的有意義的產物，都讓觀眾感到震撼，都具備科技的屬性。

為什麽不把數量龐大的發明創造統稱為文化？事實上有人這麽做。在這種用法中，文化包括迄今為止所有被發明出來的技術和這些技術的產物，以及我們的集體思維產生的其他任何東西。當有人提及“文化”時，如果他所指的不僅是當地的民族文化，而且包含人類的整體文化，那麽這個詞匯所指代的就非常貼近我一直在談論的科技涵蓋的廣闊範圍。

但是“文化”這個詞匯有一個至關重要的缺陷：過於局限。1802年貝克曼為科技正名時認識到，我們正在進行的發明將以自我繁殖的形式孕育其他發明。科技藝術產生新工具，新工具又引發新藝術，新藝術再次催生新工具，無限循環。手工製品的操作越來越複雜，來源越來越相互關聯，以至於它們構成了新的整體：科技。

“文化”這個詞匯不能表達出這種推動科技發展的必不可少的自推進動力。但是，說實話，科技這個詞也不是特別貼切，它也有很大局限性，因為科技也可以表示具體的方法和裝置，例如“生物技術”、“數字技術”，或者石器時代的技術。

我厭惡發明一些其他人不使用的字眼，不過就本例而言，所有已知的選項都未能反映所需的範疇。因此我勉強創造了一個詞匯來指代環繞我們周圍的科技係統，這個係統涵蓋範圍更廣，具有全球性和大範圍的相關性。這個詞匯就是技術元素（technium）。技術元素不僅指硬件，而且包括文化、藝術、社會製度以及各類思想。它包含無形的事物，例如軟件、法律和哲學概念。最重要的是，它包括人類發明所具有的“繁殖”動力，這種動力促進新工具的製作和新的科技發明，鼓勵不同技術進行溝通以實現自我改進。在本書的其餘部分，其他人使用科技一詞以示複數或者表示整個係統（如“科技加速發展”）的地方我將使用技術元素這個詞匯。在指代具體技術，如雷達或塑料聚合物時，我會使用科技一詞。舉個例子，我會說：“技術元素加快科技發明的速度。”換句話說，科技可以申請專利，而技術元素包括專利係統本身。

總之，英語中的技術元素與德語的technik類似，後者同樣概括了機器、方法和工程流程的總和。技術元素還與法語名詞technique有關聯，法國哲學家用這個詞表示社會和工具文化。不過，這兩個詞都沒有抓住我所認為的技術元素的本質屬性：這是關於發明創造的自我強化係統的理念。在進化過程中的某個時刻，處於反饋環和複雜互動過程中的工具、機器和觀念係統變得非常密集，從而產生了些許獨立性。這個係統開始具備某種自主性。