第2章 技术系统的进化法则

第2章技术系统的进化法则一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能，子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的，超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。

技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行着的，不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律，有利于设计者开发出更先进的产品，从而提升产品的竞争力。同样地，对系统的子系统或元件进行持续改进，以提高整个系统的性能，也属于技术系统的进化过程。

在介绍技术系统的进化论之前，有必要先了解一点进化论的主要内容，以便更好地理解和掌握技术系统的进化法则。

2.1三大进化论

说起进化，人们自然会联想到达尔文，因为达尔文的生物进化论一举终结了长期统治人们思想的神创论。其实，在达尔文的生物进化论之外，还存在着另外2个进化论，一个是社会学界的社会达尔文主义，另一个是技术领域的技术系统进化论。因为社会达尔文主义所极力倡导的是自由放任的资本主义社会制度，所以一直到近些年来，在国内才可以了解到有关社会达尔文主义的相关信息。而技术系统进化论属于TRIZ理论，TRIZ发源于20世纪中期的苏联，属于苏联的国家秘密而不被世人所知，直到20世纪90年代初，苏联解体后，TRIZ才开始传播到欧美等发达国家。而我国对TRIZ的研究和应用才刚刚起步，所以人们对技术系统的进化论还是相当陌生的。

下面先简要介绍一下生物进化论和社会达尔文主义，然后详细介绍技术系统的八大进化法则。

2. 1. 1达尔文和生物进化论

生物学进化论是作为神创论的对立面而出现的。18世纪以前，《圣经》及其宣扬的神创论在西方的学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。神创论认为，地球及万物是上帝在大约6000年以前，即公元前4004年10月26日上午9时创造出来的。自从被上帝创造出来以后，地球上的生命没有发生任何变化!在那个时代，大多数人相信世界是上帝有目的地设计和创造的，由上帝制定的法则所主宰，是有序谐调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。

第1个提出完整进化论思想的是法国生物学家拉马克(1744一1829 )。通过大量化石和近代生物系统分类研究，拉马克越来越坚定地认识到，生物经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的进化过程，物种不是像《圣经》中说的那样是由上帝创造的，物种是变化的。他在《动物哲学》中提出著名的“获得性遗传”原则。比如长颈鹿，在古代时它的脖子并不像现在这么长，是一种类似玲羊的原始动物。长颈鹿生活在干旱的非洲，靠吃树叶为生，吃光了低处的树叶后，不得不拼命伸长脖子吃高处的树叶，于是脖子渐渐变长了。这种获得的特征又传给了后代，一代又一代传下去，长颈鹿的脖子就越变越长，最后成为我们今天看到的这个样子。人们公认，拉马克为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础，他的《动物哲学》和达尔文的《物种起源》被称为现代进化论思想的两大源泉。

达尔文，1809年2月出生在英国的施鲁斯伯里。于1831年12月到1836年10月乘坐英国“贝格尔号”军舰进行了长达5年的环球考察，收集了大量的生物化石和标本。1842年，他写出《物种起源》的简要提纲，但迫于当时强大的神创论力量，他将书稿交给妻子收藏，盼咐在他死后才可以发表。随后的时间里，其他的一些科学家相继提出了类似的进化论观点并向达尔文进行讨教，达尔文终于在1859年发表了著名的《物种起源》。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了进化论的思想，说明物种是处在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。《物种起源》的问世，第一次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了神创论和物种不变的理

论。《物种起源》是达尔文进化论的代表作，标志着进化论的正式确立。《物种起源》的出版，在欧洲乃至整个世界都引起轰动。它沉重地打击了神权统治的根基，从反动教会到封建御用文人都狂怒了。他们群起攻之，诬蔑达尔文的学说“亵渎圣灵”，触犯“君权神授天理”，有失人类尊严。

紧接着，达尔文又开始他的第2部巨著《动物和植物在家养下的变异》的写作，以不可争辩的事实和严谨的科学论断，进一步阐述他的进化论观点，提出物种的变异和遗传、生物的生存斗争和自然选择的重要论点，并很快出版了这部巨著。晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版了《人类的由来》等很多著作。1882年4月19日，这位伟大的科学家因病逝世，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达对这位科学家的敬仰。

达尔文进化论主要包括4个子学说：

(1)一般进化论物种是可变的，现有的物种是从别的物种变来的，一个物种可以变成新的物种。

这一点早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实，我们现在甚至可以在实验室、野外直接观察到新物种的产生。所以这是一个科学事实，其可靠程度跟“地球是圆的”、“物质由原子组成”一样。在今天，除了极其个别的由于宗教信仰偏见而无视事实的人，实际上已无生物学家否认生物进化的事实。

(2)共同祖先学说所有的生物都来自共同的祖先。分子生物学发现了所有的生物都使用同一套遗

传密码，生物化学揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性，最终证实了达尔文这一远见卓识。

所以这也是一个被普遍接受的科学事实。

(3)自然选择学说自然选择是进化的主要机制。自然选择决定生物进化的方向，自然选择的存在，

是已被无数观察和实验所证实的，所以这也是一个科学事实。但是现在学术界一般认为，自然选择的使用范围并不像达尔文设想的那么广泛。自然选择是适应性进化（生物体对环境的适应）的机制，对于非适应性的进化，有基因漂移等其他机制，所以不能用自然选择来解释所有的进化现象。考虑到适应性进化是生物进化的核心现象，说自然选择是进化的主要机制，也是成立的。

(4)渐变论生物进化的步调是渐变式的，是一个在自然选择作用下累积微小的优势变异的逐渐改

进的过程，而不是跃变式的。这是达尔文进化论中较有争议的部分。在达尔文在世时以及死后相当长一段时间，大部分生物学家，特别是古生物学家都相信生物进化是能够出现跃变的，认为新的形态和器官是摞自大的跃变，而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢而逐渐地累积下来的。包括赫青黎在内的一些古生物学家由于强调生物化石的不连续性，而持这种观点。在遗传学诞生之后的一段时间内，早期遗传学家们由于强调遗传性状的不连续性，也普遍接受跃变论。在20世纪40年代，"现代综合"学说将遗传学和自然选择学说成功地结合起来，渐变论逐渐占了优势。但是近二三十年来，古生物学和进化发育生物学的研究表明，生物进化过程很可能是渐变和跃变2种模式都存在的，跃变论又有抬头的趋势。不过进化论所说的跃变，除了某些非常特殊的情形(例如植物经杂交出现新种) ，并非是指在一代或数代之间发生的进化，而可能经历了数千年、数万年乃至数百万年，只不过以地质年代来衡量显得很短暂而已。

2.1.2 斯宾塞和社会达尔文主义

斯宾塞(Herbert Spencer，1820-1903)，英国哲学家、教育学家、社会学家、心理学家和早期进化论者。斯宾塞是达尔文和马克思的同时代人，是社会达尔文主义理论的主要创始人之一。1850年发表了第一部著作《社会静力学》。1852年发表论文《进化的假说》，首次提出社会进化论思想。

斯宾塞一直有一个梦想，那就是要创造一部“综合哲学”，在这部“综合哲学”中能够包括所有的知识类型，比较有名的是《第一原理》、《生物学原理》、《心理学原理》、《社会学原理》、《伦理学原理》等。

斯宾塞的社会有机体论集中反映在他的《社会学原理》第一卷中，他将社会与生物有机体进行了6项类比，得出了3个结论：

1 )社会是一个体系，一个由相互联系的各个部分构成的紧密整体；

2)这个体系只能从其结构运转的意义上去理解；

3)体系要存在下去，它的需求就必须得到满足。

这些观点开启了结构功能理论的先河。