在生物进化过程中，虽然基因是随机变异的，但在漫长的生命演化长河中，却呈现出基本的模式，似乎受到某种律令(Law)的规范或者程序（Program）的指引。
生活在寒带的动物毛发厚；生活在赤道附近的则相反。
寒冷地区的人类鼻梁高和长，以便加热加湿空气；热带地区人类的鼻子则矮和短。
大多数鱼都会有鱼鳔——一种囊状、可以缩放的器官，通过它的扩张或缩小可以帮助鱼实现沉浮，也可以在缺氧情况下为鱼提供氧气。
一种动物如果听觉和视觉不够发达，一定会发展出另外一种特别的信息感知功能，比如，蝙蝠通过超声波来定位；响尾蛇对动物由于体温发散出来的红外线异常敏感。
技术系统在“进化”过程中也呈现出有规律可循的模式，总结起来比较典型的有八种：
一、完备性法则
二、能量传导法则
三、协调性法则
（前三条法则代表了技术系统能够维持和发展的必备条件，也可称为技术系统的“生命力”法则）
四、提高理想度法则
五、子系统不均衡进化法则
六、向超系统进化法则
七、向微观系统进化法则
八、动态性法则
一、系统完备性法则：
“系统是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。”（钱学森《系统工程》）。一个完整的技术系统必须包括四个部件：1.动力装置；2.传输装置；3.执行装置；4.控制装置。1.动力装置：从能量源获取能量，转化为系统所需的能源2.传输装置：把能量（或场）传递给执行装置3.执行装置：对系统需要作用的对象实施功能，常称为“工具”4.控制装置：控制其他组件如何协调，以实现功能
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技术系统如果缺少其中的任一部件，就不能成为一个完整的技术系统。如果系统中的任一部件失效，整个技术系统也无法“幸存”。技术系统存在的必要条件是主要组件都存在，并且拥有最基本的工作能力。
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技术系统的主要组件分包括：动力、传输、执行和控制。在系统早期，其中一个或几个组件可能并不完善。随着技术系统的发展，技术系统逐渐获得需要的资源，由自己提供需要的功能。技术系统会不断自我完善，减少人的参与，以提高技术系统的效率。
以交通工具为例。车的动力来源一开始是人或者动物（比如：马车、牛车），蒸汽机和内燃机诞生后，不管是两轮的车、三轮的车，还是四轮的车或者多轮的车，拥有了自己的动力来源，由之前外来的动力进化为自己产生动力。
“控制”这个模块也是如此。帆船的速度和方向是由水手来控制船帆和舵来实现；汽车是由驾驶员操控方向盘、油门、变速器和刹车等。近年来，自动驾驶开始成熟并且技术领先的系统还进入实际商用，这意味着车的控制交给了车的系统本身，尤其是人工智能。
二、能量传导法则：
技术系统实现功能的必要条件：能量必须能够从能量源流向技术系统的所有组件。如果某个组件接收不到能量，就不能发挥作用， 这会影响到技术系统的整体功能。比如，多米诺骨牌中的某一个骨牌没有被推倒，后面的也就只能直立着了。技术系统的进化应该沿着使能量流动路径缩短的方向发展发展，以减少能量损失。如何减少能量损失，存在三大途径：
1.缩短能量传递路径，减少传递过程中的能量损失。手摇绞肉机代替菜刀：用刀片旋转运动代替刀的垂直运动，能量传递路径缩短，能量损失减少，同时提高了效率。
2.减少能量形式的转换，最好用一种能量（或场）贯穿于系统的整个工作过程，减少能量形式的转换导致的能量损失。火车自诞生200多年以来，在动力方面经历了三个阶段，每一次的进化都是能量形式转换次数的减少。
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3. 如果系统组件可以更换，将不易控制的场更换为容易控制的场。控制的难易程度（由难到易）：机械场——声场——热场——化学场——电场——磁场/电磁场生活中常见的电灯、车门的控制就是经历这样的转换。电灯开关：机械控制——使用手动的按钮或者拉绳。电磁控制——使用遥控器。车门开关：机械控制——用手开关门。电磁控制——使用遥控器或者使用手机上的APP。
机车动力的进化反映出的规律是，一个技术系统中的能量转换次数会逐渐减少，从而提高能量的传输和利用效率。将此进化规律应用到汽车行业，不难可以预见汽车的动力由目前的内燃机为主，也会进化到以电动为主。从不易控制的场到容易控制的场，我们可以对手机和电动车的充电方式进行预测，从目前插电的充电方式会进化为减少接触或无接触的充电，部分手机以及苹果的Airpods耳机已经实现了无线充电。
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三、协调性法则：
技术系统的所有部分之间需要保持适配和吻合，才能保证系统具有生命力。技术系统的进化，沿着整个系统的各个子系统之间互相更为协调；与超系统更加协调的方向发展。就如人体系统，各个系统和器官（消化系统、神经系统、内分泌系统、泌尿系统、消化系统等）相互之间需要协调；骨骼和肌肉的各个部分之间也需要保持协调，否则人体无法维持正常的新陈代谢和运动机能。技术系统的协调性表现在四个方面：
1.结构上的协调
2.频率上的协调
3.参数上的协调
4.材料上的协调
1.结构上的协调：
系统（包含子系统和超系统）的结构包含：表面的形状和内部的结构。所以，结构的协调具体上有体现在：
（1）外在形状的协调
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（2）表面形状的协调
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（3）几何形状的协调
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（4）内部结构的协调
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2.节奏或频率上的协调
在一个技术系统中，如果某个组件或者说子系统与系统其他的部分在节奏或者频率上不一致，该系统就会出现问题或者故障。例如，汽车行驶地形崎岖并且湿滑的野外，如果某个轮子陷入了石坑中无法动弹，当驾驶员太过用力踩油门，会导致轮毂的转动节奏与发动机和传动轴的转动频率不一致，可能会造成传动轴折断或者变速箱损坏等严重问题。
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还有一个例子是汽车的转向灯。目前较为高端的轿车的前灯会跟随着方向盘的转动方向及角度进行转动，也就是二者的节奏保持一致，这样的好处在于能够及时照见车头前面的物体。如果是常规的不能转向的前灯，当前轮已经转向时，车灯还照着另外的方向。
3.性能参数上的协调
技术系统不同组件或子系统之间的性能参数之间保持协调比较容易理解。一个组件或子系统本身的不同性能参数之间也要保持协调。例如，网球拍的重量与力量之间协调。较轻的球拍更灵活，较重的球拍能产生更大挥拍力量，因此需要考虑两个性能参数的协调。设计师将球拍整体重量降低，提高了灵活性，同时增加球拍头部的重量，保证了挥拍的力量。
4.材料上的协调
某些患有严重心脏疾病的患者需要移植心脏才能存活。随着技术的发展，人工心脏的解决方案现在越来越成熟。移植心脏，意味着人体安装了由相同材料构成的器官；人工心脏，作为复杂的技术系统，需要使用抗腐蚀、防血凝的金属材料、生物材料等组成。虽然是与人体不同的材料，但是仍然达成了可以协调的程度。
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四、提高理想度法则：
任何技术系统，在其生命周期之中，都是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化，提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向。理想化是推动系统进化的主要动力。
最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消耗任何资源，但是却能够实现所有必要的功能，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。
按照这样的表述，这样的理想系统其实并不存在并且不能被创建，但却是技术系统进化的方向。提高理想度法则的路线：
（一）简化路线：
目的：保证其功能的前提下，尽可能降低成本。最大限度的简化系统：技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移至超系统，作为超系统的一部分，在该子系统的功能得到增强和改进的同时，也简化了原有的技术系统。
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（二）扩展-简化路线：
目的：在系统进化的初始阶段，增加新的组件以提供新的功能，在得到满意的效果后，开始系统简化，以减少成本。这条进化路线是任何系统在长时间内进化的主要趋势。
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五、子系统不均衡进化法则：
任何技术系统所包含的各个子系统都不是同步、均衡进化的，每个子系统都是沿着自己的S-曲线向前发展。这种不均衡的进化经常会导致子系统之间矛盾出现，解决矛盾将使整个系统得到突破性进化。整个系统的进化速度取决于系统中发展最慢的子系统，即“木桶原理”。改进进化得最慢的子系统，就能提高整个系统的性能。
在电动汽车系统之中，马达的转速和效率已经非常成熟，但是锂电池的电能存储和充电速度依然还处在发展过程中。你可以认为是电池的技术“拖累”电动车整体系统的进化以及市场占比（电动车数量/汽车总量）。利用系统不均衡进化法则，可以及时发现技术系统中尚不理想的子系统。及时改进这样的子系统或用先进的子系统替代他们，从而以最小的成本改进系统。
六、向超系统进化法则：
技术系统的进化是沿着从单系统—双系统—多系统的方向发展。当前系统可用资源逐渐枯竭，需要新的资源来支撑系统继续发展，这就要引入新的子系统，以增强功能或降低成本。单系统 → 双系统 → 多系统进化，包括：1.类似组件的单-双-多进化路线
- 相同系统：和原技术系统有相同的参数
- 差异性系统：至少一个参数与技术系统不同
- 竞争系统：不同的系统，但具备类似的功能
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2.不同组件的单-双-多进化路线
- 竞争系统：和原系统具备相同的主要功能
- 关联系统：不同的主要功能，共同的特征
- 不同系统：不同的主要功能，不同的特征
- 相反系统：具备相反的主要功能
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技术系统通过与超系统组件合并来获得资源，超系统提供大量可用资源。技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移至超系统，作为超系统的一部分。空中加油机的诞生就是这样的例子。飞机为了增加航程，会加挂副油箱在机身或机翼下面。但是为了保证载弹量，副油箱的体积一般不大，为了达到更远的航程，飞机中分化出了专门用于载油和加油的加油机。
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七、向微观系统进化法则
技术系统的进化是沿着减小其原件尺寸的方向发展的，即原件从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化，同时能够更好地实现相同功能。向微观级进化法则，可以使系统的尺寸更小，减少空间资源占用。向微观级别跃迁使得系统的组件的相互作用更加容易协调，并可能建立动态可操控的系统。
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八、动态性法则
技术系统的进化应该沿着结构柔性、可移动性、可控性增加的方向发展。目的：适应各种环境或工作条件，调节系统组件达到 最佳工作状态，调整系统参数与变化的环境参数更加精确地匹配。（一）提高结构柔性：进化路线：刚性—单铰链—多铰链—柔性—液态/气态—场
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（二）增加可移动性：进化路线：不可动—部分可动—整体可动
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（三）提高可控性：进化路线：直接控制—间接控制—反馈控制—自动控制
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一个技术系统的进化方向和路线，可能会同时受到多个法则的影响，也就是说，当我们在分析和预测技术系统走向时，可以综合若干法则来进行。不妨以汽车的发展为例：
1.能量传导法则：
内燃机（汽油和柴油等）在能量方面存在的局限时，能量的损耗较大，也即能量转化率不高，因为在由化学能转化为机械能过程中，相当比例的能量以热能形式耗散掉了。而电动力的能量转化效率明显高于内燃机，再加上在环境保护上的考量，以内燃机为动力的汽车会向电动车的方向进化。
2.向超系统进化：
随着车联网的发展，汽车逐渐变成了一台可以移动的“电脑”。车上以及路况的信息和数据可以及时传送给汽车厂商、交通管理机构、地图服务商等不通过机构；相反，这些机构的信息也可以随时传送给汽车和驾驶员。此时，汽车成为更大的网络的一部分，也就是成为一个超系统中的子系统。
3.动态性法则：
从可控性的角度，汽车会不断进化成为能够自我控制甚至具有智能的交通工具。以空调为例，未来的汽车会根据车外和车内温度的情况，自动开启空调，进行制冷或加热，并且进化车内空气，而不用再等到车上的人来进行遥控操作。
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