作者在本节讲述了复杂的技术系统需要生物学思维的3个原因，从人类生物学和物理学，工程科学的角度，通过一些案例来说明我们要想深刻了解这个世界的复杂性，必须借助于生物学思维，进化的生物学思维才行。
那么，我们应该如何对待复杂的技术系统呢？它们是生物系统还是物理系统？理解技术系统应该采用哪种思维方式？现在我们就来探索生物系统和物理系统的特征，并与我们所了解的技术系统特征进行比较。
复杂的技术系统需要生物学思维有以下3个原因。
第一，生物系统通常比物理系统更复杂。
在物理世界中，系统的组成部分一般是相同的，也就是说，物理系统通常是这样的：由相同的气体分子组成封闭系统，或是由同一种原子组成单质，比如钻石。此外，在整个系统中，各部分之间的相互作用方式往往是统一的，例如卫星围绕行星运行的方式。
但是在生物学中，情况却不是这样的。在生物学中，系统的组成部分不仅类型繁多，而且涉及很多层级。例如，细胞中的蛋白质具有多样性；生物个体内部的组织器官也功能各异。要研究蓝鲸的交配行为，海洋生物学家就不得不考虑一切与之相关的事情，比如它们的脱氧核糖核酸，以及海水的温度等。生物系统中的每个组成部分不但各不相同，而且还很难从整体中被单独拆解出来。例如，要想观察一只变形虫的细胞核，并尝试分析它的特征和功能，就需要让细胞核留在生命体内，只有这样才能了解细胞核如何适应变形虫的生活，如何提供涉及细胞诸多功能的核心遗传信息。现在，我们的技术系统正变得越来越复杂，显然，它们更像生物系统而不是物理系统。（现实的世界就是如此，物理学抽血世界可以作为理论指导现实，但并不是真的现实）
第二，生物系统有别于物理系统的一个重要因素是，生物系统是有历史的。
生物会随着时间的推移而进化。尽管物理学所研究的对象也不是无中生有的，天体物理学家甚至还经常讨论恒星的进化进程，但是相比之下，生物系统更容易受到进化的影响。实际上，这正是生物系统的根本特性之一。生物系统之所以会呈现出如此复杂的结构，正是因为系统中存在极为复杂的历史路径，而且，在漫长的进化进程中，历史路径还会受到众多因素的影响。（进化才是我们人类的核心呀，如果一直保持不变，估计早就物种灭绝了）因为生命体的形式很复杂，所以任何微小的变化都有可能会带来意想不到的后果。随着时间的推移而发生的变化，一直在做着修补工作：以零敲碎打的方式修整着系统，使之适应新的环境。（这种不断修补并适应的特性也影响了人类本身的行为，还有他们创造的系统）
举个例子，人类细胞中有许多至关重要的脱氧核糖核酸序列，譬如那些为遗传密码的翻译工作提供“指导”的序列，还有那些为使用能量提供“操作流程”的序列；而在其他生物体的细胞中，也存在同样功能的脱氧核糖核酸序列，尽管它们与人类的截然不同，甚至相隔千秋万代。这种生物学上的遗留代码有时可能是完全未经修改过的，但是通常来说，在进化进程中，生物系统也会被修补、被改变。
站在生命体的宏观角度上来看，这种情况意味着新功能通常是层层叠加在旧功能上的。这种分层有时会导致一些问题。例如，虽然人类现在已经可以双足直立行走了，但是人类的骨骼结构最初却是为了“四足运动”而存在的，也就是说，本来人类是用“用四条腿走路”的。后来，进化女神不断对我们祖先的身体修修补补，最后给我们提供了一个“足够好”的手段，也就是依靠脊柱实现双足直立行走。但是，这个解决方案远远谈不上完美，比如，有许多人都不得不忍受背痛之苦。（人体至今还存有一些没有太大作用的遗留器官~比如盲肠）
这种惊人的复杂性，以及对进化路径的依赖性，又会带来什么结果呢？在试图理解这些系统时，生物学家是不能依靠美学观念的。正如生物学家史蒂夫·本纳所说，进化而成的系统虽然能够有效地运行下去，但它看上去却不一定“很美”。这样的系统可能很符合功利主义的需求，当然，有些人有时会把“功效”与“美”混为一谈，但是一般来说，它远远谈不上优雅或简单。本纳还进一步指出，真实的脱氧核糖核酸结构绝对算不上美，不过艺术家通过抽象手法呈现给公众的脱氧核糖核酸形象却很美。生物系统是进化而来的“足够好”的系统，而不是设计出来的精致优雅的系统。（不是事先设计出来的，而是进化出来的）换句话说，生物系统是拼凑而成的系统。
与技术系统一样，生物系统的进化也会留下遗留代码。我曾在美国中西部地区居住过，当时我家后院种有许多皂荚树，树上密密麻麻地长着很多刺，那些刺又长又大，很是危险。这些刺似乎没有任何功能，除了让我担心会被刺伤之外。皂荚树为什么会长刺？一个解释是，有了这些刺，这些树就可以“确保”叶子不会被猛犸象，或者其他北美巨型食草动物吃掉。当然，那些动物都已灭绝了。随着这些巨型动物的灭绝，对种子荚遗传基因进行编码的信息也势必会出现进化，当然，“长刺”这个信息到现在还没有消失。（遗留基因退化过程可能需要上万年吧，没那么快，哈哈）
虽然在这个问题上仍有很多争论，但许多科学家都认为，在生命体的基因组中存在着许多“多余物质”，这些物质也被称为“垃圾脱氧核糖核酸”片段。它们在进化进程中被积累起来并留存至今，却没有任何特定的生物学功能。（保存的时长总有一定限度，未来说不定就没有了或者被替代了）许多复杂的技术系统，例如软件系统等，都包含着这类不会再被使用的功能，这些功能甚至可能已完全过时。与此类似，在许多生物系统中也存在不少这样的退化性状，它们原有的功能已不复存在。
对于生物系统和技术系统的相似之处，我们无法完美地一一对应。当然，生物系统处理遗留代码的方式与技术系统是有所不同的，皂荚树最后可能会变得没有刺。如果这个性状确实是无用的，那么长刺对于皂荚树来说就是在浪费能量。因此，在未来的进化中，在与那些因为不长刺而更能适应环境的树种的竞争中，长刺的皂荚树会败下阵来，从而被淘汰。倘若真是如此，那么我的子孙后代就不用再承受被皂荚树刺伤的风险了，对此他们应该感恩。（这种进化思路挺好，但时间可能需要很久很久了）在大多数技术系统中，这种可能性都是不存在的。尽管遗留代码会让软件程序变得过时且效率低下，但它们却不会被自动清除。（信息系统的冗杂，未来应该也可能发展出一门技术来简化他们吧，类似人工智能帮我们去做）
第三，生物系统与技术系统的相似性还可以通过前文所提到过的高度最优化容限模型来进行分析。
某个看上去很强大的技术系统，可能会因为一些很小的干扰就出现灾难性的故障。在生物系统中也会发生同样的事情。例如，总的来说，人类具有很强的环境适应能力，但是人类基因组中的某个微小突变却会导致侏儒症，而且受到影响的两个基因副本是具有致死性的。无论是在生存尺度上，还是在构成材料上，人类以及其他生命体都与粒子加速器或计算机网络有所不同，但是所有这些系统的复杂性和脆弱性却有着深层意义上的相似之处。（人类在天灾人祸下的脆弱性确实渺小，技术系统有时候也确实如此）
总而言之，生物系统与技术系统确实存在着深远的“亲缘”关系，这意味着我们可以从生物学思维中学到很多东西。
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