這是全書最爲激動人心的一章。
從這一章，可以領略思想家是如何遵從內心的呼喚，捕捉生物進化中“不大可能的必然事物”，描繪被正統進化論忽略了的必然
趨勢。
凱文·凱利的立場十分鮮明，“進化，乃至技術元素，遵循由物質和能量的本質決定的固有方向”。
這一“固有方向”彷彿有意地將生物引導到一個高度複雜的、精巧的方向，比如眼睛、翅膀、雙足、回聲定位系統，以及螞蟻、蜜蜂、齧齒動物和哺乳動物的互助行爲。更重要的是，這種“趨同進化”是跨物種的。
在傳統進化理論看來，物種的內部變異力量，受到外部環境壓力和選擇的引導，其結果呈現出適應性和偶然性。進化的必然性，在傳統進化理論中毫無立足之地。
通過匯聚現代生物學、考古學的最新發現和前沿觀點，凱文·凱利認爲，“必然性是外熵性質的力量，是像進化中的生命一樣複雜的系統自發形成的自組織”。
用作者的話說，就是堅信“生命的機器化和機器的生命化”（參見《失控》一書），是未來世界的進化方向。通過審視數十億年自然與生命紛繁複雜的進化歲月，那一條條長長的、依稀可辨的軌跡表明，“看起來進化似乎想要創造某些構造”。
對凱文·凱利來說，作爲生命的第七王國，技術元素已經深深地捲入、參與到智人的進化軌跡當中，自組織進程不但發生在生物界，而且在技術元素的王國裡也悄然發生、發酵、演化，並與人類文明進程緊密相連、相互交織。
那麼，技術元素進化的固有趨勢是什麼呢？這是接下來將要探討的重大問題。也是理解本書核心思想的關鍵。
作爲第七生命王國，技術元素目前正在放大、擴展並加速在漫長歲月裡推動生物進化的自組織進步。我們可以認爲技術元素是“加速的進化”。因此，爲了看清技術元素的發展方向，我們需要分辨進化本身的走向和促使它向該方向前進的動力。
現在的正統教科書認爲生物進化過程是宇宙的隨機運動，本章的觀點正好相反。進化，乃至技術元素，遵循由物質和能量的本質決定的固有方向。該方向使生命的形成具有若干必然性。這些普遍的趨勢還滲入了科技的產生過程，這表明技術元素的某些方面也是不可避免的。
爲了追蹤這條軌跡，我們必須回到起點：生命的起源。就像機器人制造自己一樣，40億年前我們所知的生命構造也在緩慢地自我組合。從這種看似不可能的自我創造之後，生命進化出數以億計不可思議的生物。可是它們到底如何不可思議？
當查爾斯·達爾文研究自然選擇理論時，眼睛給他製造了麻煩。他發現很難解釋眼睛如何逐漸進化，因爲視網膜、晶狀體和瞳孔構成的整體看起來如此完美，缺少任何部分都會導致眼睛完全喪失功能。當時達爾文進化理論的批評者認爲眼睛是一個奇蹟。可是按照定義，奇蹟只發生一次。達爾文和他的反對者都沒有注意到這一事實：像照相機一樣的眼睛進化次數不止一次——儘管它似乎是奇蹟，在地球生命發展歷程中它進化了6次。人們在某些章魚、蝸牛、海洋環節動物、水母和蜘蛛身上也發現了“生物照相機”非凡的光學構造。這6種無關聯生物有一個生活在遙遠過去、無視覺的共同祖先，因此它們都因爲獨立進化出這樣的奇蹟而受到人類的讚歎。6種形式的眼睛都是令人吃驚的成就，畢竟，人類用了數千年時間才製造出第一塊可用的人造相機鏡頭。
但是，6次獨立自我組裝“相機鏡頭”是否代表着最大程度的不可能性，就像拋擲600萬次硬幣，全部都是正面朝上？或者說，眼睛的多次創新是否意味着它是自然形成的吸引進化的漏斗，就像山谷底部的井吸引水一樣？還有另外8種眼睛，每一種都不止進化一次。生物學家理查德·道金斯估計，“整個動物王國中眼睛獨立進化的次數在40～60次之間”，他因此宣稱，“生命——至少是我們理解的地球生命——幾乎迫不及待地要進化眼睛。我們可以肯定地預測，一個關於（進化）模擬演示的統計樣本將以眼睛結束。而且不只是籠統的眼睛，還可以分爲昆蟲、對蝦或三葉蟲所具有的複眼，以及與人類和烏賊類似的照相機一樣的眼睛……有如此多的方法創造眼睛，我們已知的生命完全可以找到所有方法”。
是否存在某些結構、某些自然形態，經常引導進化的前進方向？這個問題和技術元素關係密切，因爲如果進化表現出向普適性解決方案發展的趨勢，那麼作爲進化的加速延伸，科技也會這樣。最近幾十年，科學家發現，複雜的自適應系統（進化是其中一個例子）往往會融入（其他所有因素相同的情況下）幾種再現模式中。這些模式沒有出現在系統內部，因此其表現出的結構被認爲既是“自發的”，又受到作爲整體的複雜自適應系統的控制。由於同樣的結構會重複出現，就像洗衣機脫水桶中的水突然出現渦流，似乎是憑空出現的，因此這些結構也可以被視爲必然的。
地球生命不斷重演此類相同的現象，生物學家整理出了一份記錄這些現象的越來越長的表單。他們無法確定該如何處理這些奇怪的狀況。但是有幾位科學家相信這些反覆出現的創新是生物界的“多重旋渦”，或者說在進化的複雜互動過程中產生的類似模式。人們估計地球上的3000萬種物種每小時進行數百萬次的試驗。它們不停地生育、爭鬥、殺戮或者互相改變。除了徹底的重組，進化還不斷匯聚生命樹龐大分枝上的相似特性。這種對重現結構的嚮往被稱爲“趨同進化”。不同物種間的血統在分類學上距離越遠，趨同性就越令人印象深刻。
舊大陸靈長類動物與它們的遠親新大陸猴類相比，具有全色視覺，但嗅覺沒有那麼靈敏。新大陸的這些猴子——蜘蛛猿、狐猴和絨猴——都有非常敏銳的嗅覺，但是缺乏三色視覺。吼猴是一個例外，它們與舊大陸靈長類相似，有三色視覺和不靈敏的鼻子。吼猴和舊大陸靈長類的共同祖先非常古老，因此吼猴獨立地進化出三色視覺。通過檢測全色視覺的基因，生化學家發現吼猴和舊大陸靈長類都使用調製到相同波長的受體，在3個關鍵位置具有完全相同的氨基酸。還不只這些，二者嗅覺弱化的成因都是同樣的嗅覺基因受到抑制，按照同樣的序列關閉，細節也相同。“當類似的約束力共同作用時，類似的結果就會出現。進化顯然是可以重現的。”基因學家肖恩·卡羅爾（SeanCarroll）說道。
進化可複製的觀點引起了很大爭議。可是既然趨同性不僅給生物學帶來巨大沖擊，而且強烈暗示了技術元素也存在趨同性，那麼分析關於其本質的進一步證據就是值得的。根據不同人對“獨立”概念的理解，被記錄在案的獨立的趨同進化的例子有數百個，而且還在增加。任何這樣的名單必然會包括鳥類、蝙蝠和翼龍（恐龍時代的爬行動物）撲翼的3次進化。這3類動物譜系最後的共同祖先沒有翅膀，表明它們各自獨立地進化出翅膀。儘管在分類學上相距甚遠，這3類動物的翅膀在結構上明顯相似：皮膚伸展，緊連在多骨的前肢上。回聲定位的導航方法經歷過4次進化：蝙蝠、海豚和兩種穴居鳥類（南美夜鶯和亞洲金絲燕）。雙腳在人類和鳥類中重複出現。防凍化合物在銀魚身上進化兩次，一次在北極，一次在南極洲。通過進化，蜂鳥和蜂鳥蛾能夠圍繞花朵盤旋，通過一根細管吮吸花蜜。恆溫特性進化次數大於1。雙目視覺在分類差異很大的動物身上進化過很多次。珊瑚的近親苔蘚動物在4億年時間裡6次進化出獨具特色的螺旋狀羣落。螞蟻、蜜蜂、齧齒動物和哺乳動物進化出互助行爲。??物王國中相距很遠的領域分別進化出食蟲物種——爲了獲取氮物質而吃蟲。分類不同的多汁樹葉進化了許多次，噴射**的能力進化兩次。多種魚類、軟體動物和水母獨立進化出用於游泳的浮力氣囊。在昆蟲王國，撲翼由繃緊的薄膜覆蓋在骨架上構成，中間經歷了不止一次進化。儘管人類運用技術開發出固定翼和旋翼飛行器，但我們還沒有製造出可靠的撲翼飛行器。不過，固定翼滑翔者（飛行松鼠、飛魚）和旋翼滑翔者（多種植物種子）也進化了若干次。事實上，3類齧齒動物滑翔者物種也顯示出趨同性：飛行松鼠、鼠袋鼯和蜜袋鼯，後兩種均產自澳大利亞。
澳大利亞大陸在地質時期發生了獨立的板塊漂移，使之成爲平行進化的試驗室。在澳洲，多個例子表明有袋類動物與舊大陸的有胎盤哺乳動物相似，甚至在過去也是如此。在已經滅絕的有袋劍齒虎和劍齒虎化石上，都發現了劍齒。有袋獅長着貓科動物一樣的可縮進的爪子。
人類標誌性的遠親恐龍獨立地發展出若干新特性，與我們共同的脊椎動物始祖相似。除了翼龍和蝙蝠相似以外，流線體形的魚龍和海豚、滄龍和鯨都有相似之處。三角龍的嘴與鸚鵡、章魚和烏賊的嘴類似。外形像蛇的鱗腳蜥科與後來的蛇一樣沒有腳。
不同譜系在分類學中位置越近，趨同性就越普遍——但重要性越低。青蛙和變色龍獨立進化出速射型“舌叉”，可以在一定距離外捕捉獵物。主要的3類蘑菇各自進化而成的物種都會結出黑色、濃密、像松露一樣的地下果實；僅在北美，蘑菇種類超過75類，包括松露，其中有許多是獨立進化的。
對某些生物學家來說，趨同性的出現不過是統計學上的新鮮事，就像遇到別人名字和出生日期與你相同。的確古怪，但那又如何？如果有足夠多的物種和時間，你也一定會遇見兩個形態碰巧相似的物種。但是相似特性實際上是生物學法則。大多數相似點是不可見的，只出現在近緣物種間。近緣物種自然共享某些特性，而非近緣物種的相似特性較少，因此非近緣物種的同源性更有價值，更值得注意。不管怎樣，生命用過的大多數方法不止一種有機體使用，也不止一個門類使用。沒有被自然界重複使用的特性纔是罕見的。理查德·道金斯對博物學家喬治·麥加文將只發生過一次的進化命名爲生物“創新”提出質疑，麥加文能夠收集的只有很少的例子，如投彈手甲蟲，它在需要時可以混合兩種化學物質，向敵人射出毒液；還有潛水鐘蜘蛛，通過水泡呼吸。同時發生的獨立創新似乎是自然界的法則。我將在下一章中論述，同時發生的獨立創新似乎也是技術元素的法則。在自然進化和科技進化這兩個領域，趨同性導致必然性。必然性引起的爭議甚至比可複製性還要大，因此需要更多的證據。
回到重複進化的眼睛這個話題。視網膜上有一層專用蛋白質，用於執行感光的工作。這層蛋白質被稱爲視網膜紫質，將射入光的光能轉化爲活躍的電信號，沿着光學神經傳送。構成視網膜紫質的古老分子不僅出現在照相機似的眼睛視網膜上，在低等蠕蟲的大多數無透鏡原始眼點上也能找到。這種分子在動物王國隨處可見，因爲性能很好，所以無論在哪裡發現，其結構都相同。它可能數十億年保持不變。其他若干種與之競爭的光敏分子團（例如隱花色素），在效率或者耐久性方面有所欠缺，這表明經過20億年的視覺進化後，視網膜紫質確實是自然界可以找到的最佳感光分子。不過令人驚訝的是，視網膜紫質是又一個趨同進化的例子，因爲在遙遠的過去它曾經分別在兩個獨立物種王國中進化，一次是太古代細菌，一次是真菌。
這一事實讓我們震驚。可能存在的蛋白質鏈數量是個天文數字。組成所有蛋白質“單詞”的字母表包含20種基本符號（氨基酸），這些單詞平均下來估計有100個符號——或者說100個“基”——那麼長。（實際上，很多蛋白質鏈要長得多，不過對於本次估算，100足矣。）進化能夠產生（或發現）的可能蛋白質鏈總數是10020，或者1040。這意味着可能存在的蛋白質鏈數量比宇宙中的恆星還要多。讓我們來作簡化處理。因爲100萬個氨基酸“單詞”中只有1個合成爲功能型蛋白質，我們可以大規模減少數量，並假定潛在的功能型蛋白質數量等於宇宙的恆星數量。找到特定的蛋白質就等同於在廣袤太空隨機尋找特定恆星。
按照這樣的類比，進化經過連續跳躍後發現了新蛋白質（新恆星）。它從一個蛋白質鏈跳至“鄰近的”相關鏈，接着到達下一個新型鏈，如此反覆，直至抵達某種極不相同的獨一無二的蛋白質鏈，此時已距離起點很遠，就像人們在星際間跳躍，遠行至另一個恆星。可是在一個像我們的宇宙那麼大的空間裡，經過上百次隨機跳躍，在某個遙遠星球上着陸後，絕無可能重複同樣的隨機過程而再次完成相同的過程。從統計學意義上說是不可能的。然而進化對視網膜紫質卻做到了。在生命宇宙的所有蛋白質星球中，進化兩次發現這種數十億年從未改良的蛋白質。
這種“兩次擊中”的不可能事件在生命領域不斷髮生。進化學家喬治·麥吉在論文《趨同進化》（ConvergentEvolution）中寫道：“魚龍或海豚形態的進化並不是無關緊要的。應該這樣描述才正確：它完全稱得上奇蹟，一羣陸生四足動物，具有完整的四肢和尾巴，可以使肢體和尾巴退化成像魚那樣的鰭。如果不是完全不可能，至少可能性非常小，不是嗎？而這在爬行動物和哺乳動物——兩種譜系不是很近的動物——身上重複發生了兩次。要尋找它們的共同祖先，就必須回到石炭紀這樣古老的年代。這說明，它們的基因傳承非常不同。雖然如此，魚龍和海豚都有獨立再進化的鰭。”
是什麼引導這種不太可能的現象發生了？如果說這同一種蛋白質，一種“偶然”出現的形態，進化了兩次，那麼這一過程的每個步驟顯然不可能是隨機的。這些相似旅程的主要引導因素是它們的共同環境。太古代細菌的視網膜紫質和真菌的視網膜紫質，以及魚龍和海豚，都漂浮在同樣的海洋環境中，都擁有自適應產生的優勢。就視網膜紫質的例子而言，因爲包圍原始分子的漿液基本相同，自然選擇壓力往往有助於每次朝同樣的方向跳躍。實際上，環境生態位的匹配常被用於解釋趨同進化出現的原因。不同大陸的乾燥沙漠都出產大耳朵、長尾巴、蹦蹦跳跳的齧齒類動物，這是因爲氣候和地形塑造了一系列相似的壓力和優勢。