生物信息学的定义篇（1）

中图分类号：J20 文献标识码：A 文章编号：1672-3104(2012)03?0042?06

近年来肖峰先生发表了《重勘信息的哲学含 义》[1]一文不点名批评了邬焜关于信息的客观存在和“自身显示”说，而邬焜先生回应以《中国信息哲学核心理论的五种范式》[2]一文，点名批评了肖峰的“不存在所谓的本体论信息而只存在认识论意义上的信息”的观点。借两位先生辩论之机，我想表达我在信息问题上的哲学观点，并表明我与两位先生观点的不同之处以就教。

我先简略介绍一下我关于信息问题的哲学观点发展的过程。我最初在中共中央党校理论刊物《理论月刊》1986年5月号上发表了《信息是什么》[3]一文，在其中首次提出了如下信息的哲学定义：“信息是客观世界中物质和能量运动的形式，以及自组织系统对这个形式的能动的反映。”[3](32)自1987年起我因出国留学多年中断这一研究，回国以后在《河北学刊》2006年第1期上发表了《信息的哲学定义和信息功能的历史演变》[4]一文，稍加改善重新提出了我过去对信息所作的哲学定义：“信息是客观世界中物质和能量存在和变动的有序形式，以及自组织系统对于这个形式的能动的反映和改组。”[4](93)以后当我意识到我过多注意了信息的认识功能而忽略了“信息引领物质和能量的运动”这一现实重要方面时，又于《河北学刊》2008年第5期上发表了《再论信息的本质》》[5]一文，在其中提出信息又是“自组织系统产生的用以规定环境中对象事物的物质和能量的存在和运动的形式的东西” (“操作信息”)。此后我于《河北学刊》2009年第4

期上又发表了《三论信息的本质》一文，那是由于我意识到了我上面分别阐明的源于客体的感知信息和源于主体的操作信息实际上处于紧密的相互联系之中，一个真实的完整的信息过程即由这两种信息之间的交流和转换构成。

一、关于信息是物质和能量的运动的“形式”——与肖峰先生商榷

我同意肖峰反对“极端化的信息主义思潮”，但是不同意他完全否定具有本体论意义的信息的存在，其实恰当地确定具有本体论意义的信息的性质未必会导致极端信息主义。我对信息所下的哲学定义是包含两层次内涵的，它的根据可以说是下述维纳对于信息的定性：“信息是我们适应外部世界，并且使这种适应为外部世界所感到的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。”[7](4)这个规定表明信息是主、客体交流的媒介，这个媒介在主、客体两方面的表现应该既有区别，又有共同性。首先我抓住它们的共同性提出了信息定义的第一层次内涵：“信息是客观世界中物质和能量存在和变动的有序形式”——这是对于维纳提出的“信息就是信息，不是物质也不是能量”[8](133)的思想的一种接续。其次，由于信息只对作为自控系统(即自组织系统)的能动主体的控制活动才具有意义和效用，我又提出了信息定义的第二层次内涵：信息是自组织

收稿日期：2012?03?26

作者简介：陈一壮(1946?)，男，重庆市人，中南大学公共管理学院教授，博士生导师，主要研究方向：科学认识论和方法论，复杂性理论，马克思主义理论.

系统对上述形式的能动的反映和改组。我在过去的文章中说过从这个定义的第一层次内涵得出了客观的信息(亦即具有本体论意义的信息)，从第二层次内涵得出了主观的信息(亦即具有认识论意义的信息)，“客观信息说明了主观信息的来源和客观基础，这就是客观世界中物质运动的形式、有序性”[3](34)。肖峰完全否认客观信息而只承认主观信息，他在反对把信息纯客观化的斗争中达到了对信息的纯主观化。

肖峰说：“对象本身无所谓信息”[1](36)，“信息是思想对对象的建构”[1](36)，“信息是接受者对对象赋义的产物”[1](40)。他否定信息的固有性、既成性(即在物质中的固有、既成)，提出信息的生成性、建构性(即在人脑中的生成、建构)，建立了被封闭在主体内部的信息概念。我们要问了：主体是怎样对对象“赋义”的？凭空地赋义的吗？信息的产生没有存在于客观对象中的依据吗？由于信息的内容是信宿所反映的信源的性状，肖峰强调作为信宿的人的理解能力，这有正确性。但是如果过分固执这个观点就会得出因人而异的信息(因为信宿都是个体的)，而看不到信息的公共性。由于信息还是交流的媒介，我们也应该站在主体际的立场看到社会信息的存在。比如说，对于一个没有学过英语的人别人讲的英语对他不产生主观信息，但是由于其他学过英语的人都理解这些英语包含的意义，因此不妨说英语对于那个人仍作为客观信息存在。客观信息也构成他的潜在的主观信息，因为他以后一旦学过英语就可以掌握它们的意义了。同样，对于主客体之间的交流我们也应该站在主客体间的立场上来看待。自然界物质的许多性质、规律对于没有学习过专业知识的人们不产生主观信息，但是它们在有关的科学家那里已经形成了主观信息，因而实质上对前者构成客观信息。当然科学家也还有大量没有掌握的自然事物的性质和规律，而后者也对他们构成可能的潜在的主观信息亦即客观信息。我用物质和能量的存在和变动的有序形式来指称一切可能的客观的信息的实质。

肖峰在文中表现出对用“形式”这个概念定义信息很不理解。我过去在文中说过，我在信息定义中使用的“形式”概念是借用的亚理士多德的与“质料”范畴相对应的“形式”范畴，其中“质料”概念相当于今日的“物质”概念，而“形式”概念意味着物质的规定性。肖峰反对的理由之一是：“物的结构和形式与物质是直接同一的”；“从形式和质料皆为物质的层面来说，不能在界定信息时只见形式而不见质 料”[1](33)。——他的意思是形式和质料不可分。反对的理由之二是：形式是具有广延性的，“‘无形’的信息不能被归结为‘有形’的形式”[1](34)。以为“形式”一定占有空间，这表明肖先生对“形式”概念的理解很狭隘。我先回答这一个问题。“形式”可以作为一个哲学范畴，在前苏联制订的马列主义哲学体系中就有“内容和形式”一对唯物辩证法的基本范畴。其说明是：“所谓内容指的是客体的全部组成部分”，而“所谓形式指的是内容的外部表现形式”[9](119)。形式因此具有极其广泛的含义，难道一部文学作品的表现形式也一定具有广延性吗？再来谈形式和物质的可分性问题。我在《信息是什么》一文中已表述了形式为“实体的一切可分辨的属性的总称”[3](32)。那么这些形式、属性是怎样作为信息进到我们的主观世界中来的呢？是通过传递信息的符号系统建立与对象规定性的同构关系而实现的。我在那篇文章中说到：“我们人在生活中摄取关于外界环境的信息，也不是把环境中事物的物质基质和能量本身吸引到我们脑子中来，而是以脑内神经脉冲和强度的不同组合形式来对应于环境中事物的不同性状特征。”[3](33)这是就感性认识来说的，就理性认识来说我们可以以人们用语言表达现实世界的状况为例。在语言系统中我们用不同的名词来表示某一现实对象的不同组成部分，用不同的动词来表示这些部分之间不同的相互作用和关系，用不同的形容词来表示这些部分及其相互作用的不同性质，等等。这样我们就可以用语言来“描述”现实对象，传达关于现实对象的信息了。因此形式可以说就是对象的可以通过符号系统的同构对应关系加以传递的性状。肖峰说“形式”“属性”与物质是不可分的，那么当他的主体在生成关于对象的信息时是怎样进行“赋义”的呢？是唯心主义地赋义的还是唯物主义地赋义的呢？如果是唯物主义地赋义的，那就要吸取认识对象中的某种东西，这种东西不可能是对象的物质和能量，而只可能是它的“形式”。而这就是反映的机制。我们不能为了使“信息不能以任何方式归结为物质”[1](32)而断绝信息的客观根源，使它成为无源之水，无本之木。

肖峰在文中讲到，“对信息只能做认识论的解读而不能做本体论的解读”[1](39)，那么请问能不能做实践论(或控制论)的解读呢？而后者是对信息概念的最全面的解读，但它包含着本体论的解读。由于自控系统应用信息是为它们开展与客观质能世界相互作用的质能活动服务的，因此在现实世界中信息过程是与物质－能量过程紧密相连的。肖峰忽略了信息存在的目的、

意义，因而没有联系物质－能量过程来探讨信息过程，这也是导致他轻视客观信息的一个原因。他说“信息并不是一种主动性的存在”[1](37)，其实一大类信息正是主动性的存在，这是可以引领物质和能量的运动和作用的信息，即我讲的“操作信息”“控制信息”。这是另一类主观信息，它在更深刻的层次上是主观的，因为它不是主体运用“反映”机制产生的关于客观世界状况的信息，而是由主体的控制中枢产生的结合客观环境现状制订出来的表达主体行为目的的信息；同时它也是更具有本体论意义的，因为它将引起现实的质能运动。

操作信息的产生涉及到在自控系统控制中枢进行的信息处理活动：那是把含有客体质能运动形式的感知信息与关于主体自身求达目标的信息结合起来加工，得出含有对主体自身质能活动的形式的规定的操作信息。由于操作信息控制着能动主体的行为，才使能动主体面对环境影响发生的行为不是如无机物那样被机械地决定的，而是根据主体的目的灵活可选择的。操作信息预先规定了主体自身进行的现实的物质－能量活动的适宜的形式、方式，这表现了自控系统的能动性。后者也叫自组织系统，因为它们可以自己组织自己求达一定目的的行为方式，它们的合目的实现的关键环节就在于进行信息处理。自控系统的合目的把质能运动和信息活动、感知信息和操作信息连接起来：把现实环境中的客体质能运动的状况转变为感知信息，处理感知信息产生操作信息，把操作信息转变为主体自身的质能活动作用于客体，再使主、客体质能运动相互作用的状况转变为感知信息，通过再处理感知信息发出调整主体质能活动形式的新的操作信息，如此循环往复。举一个简单的例子来说明这个控制过程：一个司机驾驶车辆在道路上行驶，他的汽车在道路上行驶的状况作为视觉信息进入他的脑中；当他看到车辆过于偏向道路的右侧行驶时大脑就发出指令信息使手把方向盘向左转一些；当他看到车辆过于偏向道路的左侧行驶时大脑就发出指令信息使手把方向盘向右转一些……如此保持车辆在道路当中行驶。我们在这个控制过程中看到感知信息和操作信息的相互作用，一方面操作信息须根据感知信息制订，另一方面操作信息在付诸实施后改变着感知信息表现的内容。虽然感知信息是被动的、操作信息是主动的，但是它们可以被放在一起处理、互相产生，这说明在这两类信息之间存在着某种同质性。这个同质性是什么？就是物质和能量的运动的形式。处理信息的活动就是处理质能运动的形式的活动。

二、是否有本体论的“间接存在”？

——与邬焜先生商榷

我们来分析一下邬焜提出的信息的哲学定义：“信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质(直接存在)存在方式和状态的自身显示。”[10](45?46)定义的一般方式应是以已知的熟悉的概念来解释未知的生疏的概念，而在此用以定义信息的“间接存在”一词本身就较难理解，需要人们首先弄清楚它的含义和了解它被提出的意义。我们通过邬先生的专著《信息哲学——理论、体系、方法》来寻找有关的答案。邬焜是从天上的月亮和水中的月亮的关系推出直接存在和间接存在的[10](36?37)。天上的月亮和水中的月亮之间的关系具有偶然性，由此推出万物的普遍的必然的联系，谓任何事物皆有间接存在，这样严谨吗？而且所谓“间接存在”究竟是在认识论上被间接地认识还是在本体论上间接地存在呢？从邬焜举的一些例证来看我们想到前一种情况，比如树木的年轮数反映了树木的生长年龄。虽然我们是由前者推知后者的，但这两个事实是客观并存的两个现象，只是前一个现象对我们比较明显而后一个现象对我们比较隐蔽。我们根据树木每年增生一个年轮这个因果关系运用逻辑推导规则进行推理，从明显的现象推知隐蔽的现象，这完全是一个认识论的过程，难说是本体论的“双重存在”的关系。邬焜把本体论上的“间接存在”界定为“一个‘客观不实在’的存在领域”[10](37)，这个东西既是“不实在”的，又是“客观存在”的，独立于任何主体的理解而存在。但我在上文讲了信息只有对于自控系统才有意义。虽然我也讲了客观信息，但那是为了表明信息的本体论基础——客观世界中物质和能量的运动的形式，而只有具有能够感知这种“形式”并把它们抽取出来加以利用的能力的能动主体才能了解它们。邬焜的问题是脱离自控系统谈信息，追求把信息普遍化和本体论化，把它和物质并列起来(“双重存在”的世界)，结果导致了信息的神秘化。

邬焜的论证也没有遵从严密的逻辑推理，发生着跳跃。开始时说信息的存在是根据列宁所说的一切事物之间都具有反映的特性的思想，而“反映的实质就是将某物的内容、特性等等在另一物中映现出 来”[10](36)。在“反映”中反映物接受了被反映物的信息但二者本身都是不变的，如水接受月的形象形成水中月，而且信源、信宿、信息三者区别分明。但接下来邬先生忽然又用“物质相互作用的普遍性”来说明信息的起因：“物质的相互作用，必然引起双方的内在结构、运动状态和性质的某种改变，这种改变的‘痕迹’就是对作用物信息的接受和储存。在这一过程中，双方都同时是信源(输出自身信息)，又同时是信宿(输入对方传来的信息)，还同时是载体(将输入的对方信息以自身的某种改变了的‘痕迹’储存起来，也便是载负起来)。”[10](44?45)在这里发生了对在自然界发生的物质－能量过程与信息过程的混淆。我们认为只有当一个自控系统与物质发生相互作用时，才会在自控系统内部产生有意义的信息。而任意两个物体盲目地相互作用引起物质－能量状态的改变不会对它们本身产生信息，“力源”不是“信源”，受力者不是“信宿”。何况相互作用千差万别，比如氧气和氢气化合生成水，两车相擦留下擦迹，水和擦迹都能载负相互作用物的独特信息吗？

邬焜最后离开了“相互作用”又用“信息场”来解说信息的存在。信息场能够用什么方法来检验吗？他说信息场就寄寓在物质场上，因为物质场从信息论的角度来看也可以被视为信息场[10](49)。那么我们就来考察一下他说的这种物质场。邬焜说：“物体的相互作用是通过物体的自身辐射或反射的中介场来完成 的。”[10](48)这些场应由物体辐射或反射的粒子或波组成。他说：“任何物体，一方面与其他物体比较具有无限差异性，另一方面作为物体本身，又存在着内部成分、结构、层次的无限差异性。由于这两方面无限差异性的存在，使任何物体产生的场都会具有相应的与其他物体所产生的场相区别的差异的结构、状态和特性，……正是这种场的无限差异的特性使物体本身的存在方式和状态显示了出来，外化了出来。”[10](48)果真如此吗？我们设想认识一头牛和一匹马，它们会分别辐射出不同的粒子场吗？没有科学根据证明这一点。它们会像任何可见物体一样反射光子，但除了由于它们外形和颜色的原因使我们看到反射光子场的不同效果外，牛皮和马皮在反射光子的功能方面不会有根本的区别(黑牛和黑马都同样地显现为黑色)。我们是通过解剖了解到牛和马的内部结构的不同的，我们是通过饲养牛和马的过程了解到它们的不同习性的，并不是通过由牛和马散发出来的分布于空间的表现了它们的不同特性的物质场。当然我们也可通过看书和听取专业老师授课来了解牛和马，于是借助语言符号，我们真正接受了关于牛和马的信息。我上面说了信息是通过具有同构设置的符号系统传输的，而通过物质场只能传输物质的相互作用，因此邬先生在这里又有把物质的相互作用信息化或把信息物质化之嫌。

实际上在邬焜的整部书中都存在着把间接存在“直接存在化”的倾向。他在开始时说：“间接存在(信息)是由直接存在(物质)派生出来的，是以直接存在(物质)为根据、为条件的。”[10](41)可是在后面他又说：“间接存在一旦产生便以自身独具的特质超越了直接性的本性，并由此展开了自身运动和发展的过程。”[10](47)信息“自身造就自身、自身规定自身、自身演化自 身”[10](47)，而且还“规定物体的性质及其变化发展的趋势”[10](50)。这表明作为间接存在的信息后来不仅由附属的变为独立的，而且还控制和决定直接存在的发展。水中月能够决定天上月吗？而根据我的信息观，如果说信息世界能够凌驾于物质世界，那不是由于它自身的作用，而是由于产生、使用、开发它的人类智慧的作用。

最后我们来考察一下邬焜在他的信息定义中使用的另一重要概念“自身显示”的寓意。“显示”、“存在”有什么区别？物质存在那里，被我们所感知，在这个意义下它们的存在就是它们的显示。邬焜一定要区别存在和显示，看来是为了给信息争得独立的地位，因为他说：“间接存在是直接存在的显示”[10](38)。难道作为直接存在的物质就不能直接显示吗？我们看到天上月比水中月更清晰更确实。更难理解的是把“显示”说成“自身显示”，说：“信息是物质自身显示自身的属性。”[10](45)我们说一个女孩“自我显示”，有意地显示出她的美丽可爱之处。难道物质也具有这种自我显示的意向性吗？我们推测邬焜想表达的意思是：虽然信息作为一种间接存在是与物质相区分开的，但它又是从物质的本性中生发出来的，因此享有与物质同样的普遍性和必然性的地位。但是我们认为信息恰恰不是由物质自身生发出来的，而是由自控系统察知的。物质只是存在在那里，在一定的客观条件下(如光照)，它们的性状被具有感知能力的主体所感知。没有这种具有感知能力的主体的存在，物质什么也“显示”不了。

三、信息哲学的中心问题

总之，我认为信息主要与自动控制系统的功能活动有关。自动控制系统有自然的和人工的两种，最高级的自然自动控制系统就是人类。我认为信息的重要性不是由它的什么无所不在的普遍性决定的，而是由它作为世界上最高级的物质运动形式(生物的能动的合目的)的必具要素的高级性决定的。信息哲学的核心问题是探讨信息何以使自组织系统的自组织行为成为可能。自组织系统能够通过感知信息考察它与客观世界的相互作用，并通过操作信息与感知信息的配合改进这种相互作用，只有在自组织系统的视阈里世界才充满信息。

普通信息科学技术谈论得最多的是句法信息(或称语形信息即符号序列)，研讨对它的获取、加工、存储、变换、传输，而在自组织系统的生活活动中信息具有语用、语义、句法三个层次。语用信息应该是最基本的，在它的基础上产生了语义信息，最后在后者的基础上又产生了句法信息。语用信息表明信息内容对信宿有实际效用，能满足后者的某种需要。举例来说，在巴甫洛夫的条件反射实验中为什么铃声会对狗构成信息，那就是因为每次铃声响都会出现喂食现象，而食物对于狗维持生命是必要的。因此信息的起因首先是它对于自组织系统的用处，在这个基础上两个现象被联系起来——食物构成了铃声这个信息的含义，最后才产生对于像铃声这类信息的符号形式的研究。但是如果我们局限在这个范围内谈论信息还是不够的，因为我们还只谈论了感知信息，而能动主体获取感知信息是为了实现生活目的的，因此它还需要把获取的感知信息通过在它的控制中枢中加工处理转化为操作信息，用以指导它在现实世界中进行的具体的生活活动。对于狗来说，在发现食物之后它的中枢神经系统会制订一些运动信息驱使狗的肢体冲向食物并采取进食行动。这是最简单的操作信息的实例。而对人类来说，操作信息可以表现为各种行动方案(从指导房屋建造的蓝图到规范政治行为的宪法)。这表明在真实情况下，感知信息与操作信息是紧密相连的。不仅感知信息与操作信息紧密相连，而且信息过程与世界上的物质－能量过程也是紧密相连的。因为感知信息来源于对现实世界的物质和能量的存在和变动的状态的反映，而操作信息将指导主体在现实世界中进行物质和能量的活动。我在《三论信息的本质》中已谈到：自组织系统的信息－控制的活动过程是一身而二任的：一是实现系统谋生的实践目的，二是增进主体对客观世界的认识。这是因为只有在正确反映客观世界状况的感知信息的基础上制订的操作信息才能适宜地指导主体的现实质能活动以达到实践目的，另外所掌握的感知信息是否符合客观世界的状况也需通过主体的现实质能活动的成效来检验。我于是得出了这个结论：人类只有通过观察他与客观世界的相互作用才能认识世界。这导致知行相互渗透的认识哲学。

我认为信息的关键问题就是两个连接：一个是感知信息与操作信息的连接，一个是信息过程与质能过程的连接。客体质能运动的形式转变为感知信息是在自控系统的感受器中发生的，操作信息转变为主体的质能活动是在自控系统的执行器中发生的，它们通过反映或同构变换实现，机理还比较简单。复杂的是从感知信息向操作信息的转换，这发生于自控系统的控制中枢中，通过信息处理实现。我们要注意感知信息的内容反映客体的质能运动的形式，而操作信息的内容是规定主体的质能运动的形式的，它们虽然同为“形式”，但在起源和附着体上是不同的。其间的转换机制也不可能简单地通过同构关系进行，因为操作信息的内容还含有关于主体行为目标的规定，而主体行为目标会要求对现实状况施加复杂、多样的作用。那么这两种起源不同的信息是怎样匹配起来的呢，亦即控制中枢在信息处理活动中怎样能够从一定的感知信息得出一定的适宜的操作信息呢？我认为这需要具备两个先决条件。从逻辑上说首先要求借助关于自身运动的操作信息和感知信息的基础联系建立起主体的自我对象关系。由于生物的肢体也构成物质世界的组成部分，它们在生物的感觉世界中向生物主体自身显现，在生存实践活动中生物会建立起它们发出的指挥肢体运动的操作信息与相关的肢体运动在感知信息中的表现之间的对应联系(如自身手动的意向与手动的表象的双向对应联系)。这样才能形成主体行为方式的客体化，使主体可能对自身的行为方式加以了解和调控。其次就是在这个基础上，自控系统能够在感知信息中考察主体质能活动的形式与客体的质能运动的形式的相互作用的因果关系。从而在自控系统面临一定的客体形势时，首先知道自身应该应对以怎样的行为方式；然后知道为了达成自身的这种行为方式需要发出怎样的操作信息。这两种先决条件的实现都是通过自控系统在其生活实践中总结行为经验完成的。控制中枢还通过概括与客体相互作用的成功经验形成处理信息的不同具体程序。操作信息的正确性通过它在实施后达到行为目的而被肯定。在此我想提出美国新行为主义心理学家纳金斯提出的操作性条件反射在建立操作信息与感知信息的联系方面发挥着重要作用(巴甫洛夫提出的应答性条件反射主要在形成感知信息上发挥作用)。操作性条件反射不是由外界刺激而是由主体活动引起的，纳金斯具体说明如下：让一只小白鼠在设有一根小杠杆的箱子里自由奔跑，当小白鼠踩动小杠杆时会有食物落下；小白鼠在几次偶然踩动杠杆获得食物之后，就会从无意地踩动杠杆变到有意识地踩动杠杆。总之，生物的信息处理能力是它们在本能活动的基础上通过归纳生活经验形成的，在这个基础上才产生了包含复杂逻辑推理技术的高级的信息处理机制。而主体的感知信息世界的真实性，通过它可能通过操作信息的实施与现实世界联系起来而被保证。

我在《三论信息的本质》中讲到借助信息的作用机理可以更好地阐明马克思在《关于费尔巴哈的提纲》中提出的实践唯物主义的哲学原理。马克思说：“从前的一切唯物主义(包括费尔巴哈的唯物主义)的主要缺点是：对对象、现实、感性，只是从客体的或者直观的形式去理解，而不是把它们当作感性的人的活动，当作实践去理解，不是从主体方面去理解。……费尔巴哈想要研究跟思想客体不同的感性客体，但他没有把人的活动理解为客观的活动……”[11](55)“人的思维是否具有客观的真理性，这不是一个理论的问题，而是一个实践的问题。人应该在实践中证明自己思维的真理性，即自己思维的现实性和力量，自己思维的此岸性。”[11](55)马克思在这里一方面提到要把“现实”“从主体方面去理解”，即把客体主体化，另一方面又提到要把“人的活动理解为客观的活动”，即把主体客体化，这是怎么可能的？根据上面阐述的信息作用的机理，所谓不能“只是从客体的或者直观的形式去理解”世界，就是说不能只依靠来自客体的感知信息来认识世界，应当把人类借助操作信息实施的实践活动亦即干预客观世界的主体活动也看作对象世界的组成部分，从而把对象世界看作主客体相互作用的世界，这就是客体的主体化，它表明认识活动离不开操作活动(实践活动)；另外，实践活动又可以进入认识活动，因为由主体操作信息引起的主体质能活动在与客体质能运动发生相互作用时又可以通过感知信息被展示出来，从而成为客观认识的对象，这就是主体的客体化。主体能够客体化和客体能够主体化是由于感知信息和操作信息的连接把人类改造世界的活动对象化了。从而感知信息既认识世界，又引起考察人类自身实践活动的

成败；操作信息既改造世界，又引起检验主体对世界的认识的正确程度。二者相互渗透，相互促进，使实践唯物主义哲学的主客交融、知行合一的原理得以实现。总之，信息这个“物质和能量的运动形式”贯串现实世界的质能运动(包括客体的和主体的)、感知信息、操作信息这三个层次的存在，能够把知、行和现实世界联系在一起。

如果需要把我的信息观定位为什么范式的，可以说它是实践范式的——根据马克思的概念，实践包括环境创造人和人创造环境，亦即主客体的相互作用——，或者说是自组织范式的。

参考文献：

[1] 肖峰. 重勘信息的哲学含义[J]. 中国社会科学, 2010, (4): 32?43.

[2] 邬焜. 中国信息哲学核心理论的五种范式[J]. 自然辩证法研究, 2011, (4): 48?53.

[3] 陈一壮. 信息是什么[J]. 理论月刊, 1986, (5): 31?35.

[4] 陈一壮. 信息的哲学定义和信息功能的历史演变[J]. 河北学刊, 2006, (01): 92?96.

[5] 陈一壮. 再论信息的本质[J]. 河北学刊, 2008, (5): 50?53.

[6] 陈一壮. 三论信息的本质[J]. 河北学刊, 2009, (4): 71?76.

[7] 维纳. 维纳著作选[C]. 上海: 上海译文出版社, 1978.

[8] 维纳. 控制论[M]. 北京: 科学出版社, 1963.

[9] 康斯坦丁诺夫. 马克思列宁主义哲学原理教科书[M]. 北京: 人民出版社, 1985.

[10] 邬焜. 信息哲学——理论、体系、方法[M]. 北京: 商务印书馆.

[11] 马克思恩格斯选集?第1卷[C]. 北京: 人民出版社, 1995.

My opinion about the information problems

—— a discussion with Mr.Xiao Feng and Mr.Wu Kun

CHEN Yizhuang

生物信息学的定义篇（2）

中图分类号：B01文献标识码：A文章编号：16738268（2015）06008806

一、会议背景

当今世界已经步入信息时代，信息业已成为学术界的研究热点之一，但是不同的学科背景使得学者们对于信息问题各抒己见，因此，为了促进各学科的信息研究能够有效沟通与合作，首届国际信息科学峰会（IS4IS）应运而生。2015年6月3～7日由国际信息科学联合会（International Society for Information Studies）和多国机构联合举办的第一届国际信息科学峰会在维也纳技术大学举行，其中，西安交通大学国际信息哲学研究中心是举办单位之一，此次峰会的总主题是：“处于十字路口的信息社会――信息科学的回应与责任。”此次峰会包括了三个分会：第二届国际信息哲学研讨会（ICPI 2015）、第六届国际信息科学基础大会（FIS 2015）和第五届国际信息通信技术与社会学术研讨会（ICTS 2015）。该峰会吸引了全球300多名信息领域的研究学者参加，我国有涵盖的30多名学者参会，其中邬j教授所带领的信息哲学团队阵容庞大，由邬j本人及其十多名博士生组成。不仅如此，由邬j教授担任主席的“第二届国际信息哲学研讨会”收获颇丰，共收录论文33篇，内容横跨科学、哲学、艺术等多个方面，每一场讨论都十分热烈。邬j教授作为首届国际信息科学峰会主席团成员在峰会开幕式上致辞，并作为“第二届国际信息哲学研讨会”主席在分会上致开幕词和闭幕词。

邬j教授在峰会开幕式上致辞指出，在各国学者的共同努力下，国际信息科学和信息哲学已经出现了一个很好的发展态势。中国的信息科学和信息哲学研究正在走向世界，而世界的信息科学和信息哲学研究也正在走向中国。人类信息社会的发展正在打通世界各国的壁垒，同时，也把世界范围内的科学家和哲学家更为广泛地联合了起来。当今世界的哲学、科学、技术、经济与社会的发展面临着一个共同的信息范式的转换过程，信息不仅是一种全新的思维方式，而且还是一种全新的生产方式、发展模式和组织模式。正是信息范式在哲学、科学、技术、经济和社会的不同层面所呈现出的这种统一性，决定了我们这个时代的特征和发展方式，同时也决定了人类的科学和哲学的发展正面临着在信息范式基础上的重新融合与统一。

在此次峰会闭幕前夕，相关组织机构还召开了国际信息科学联合会的执委会，邬j教授全票当选为国际信息科学联合会副主席；同时，执委会公布成立了国际信息科学联合会的第一个分支机构――中国分会，并决定下一届国际信息科学峰会（2017年）由瑞典哥德堡大学承办，届时西安交通大学国际信息哲学研究中心仍将是会议承办方之一，第三届国际信息哲学研讨会也将成为峰会的分会议之一。

二、信息本质与信息转向

邬j教授作了题为《信息哲学与信息科学的互动与融合》的大会特邀主题报告，他在报告中指出，关于存在的哲学是哲学的元理论，哲学的根本性变革应当基于存在领域的分割方式的变革，并依此对哲学的几次重大转向予以了总结。邬j教授认为，最开始存在被分割为三大领域：上帝（客观理念）、物质、个体精神，随着科学和哲学的发展，上帝的存在被证明是虚设的，于是上帝便被剔除在存在领域之外，最终，存在领域的范式被归结为：“存在=物质+精神”。更进一步，邬j教授基于信息科学的最新成果，将存在领域进行了重新划分，并提出了“存在=物质+信息”的新的存在论范式，在此，邬j教授从最抽象的哲学范畴上揭示了一个全新的存在领域――信息，信息包括主观信息和客观信息（精神）两大领域，并认为“存在=物质+信息”这一新的存在论范式还在信息活动的高级形态的意义上重新规定了精神的本质。同时，邬j教授认为，哲学的这一信息转向是在哲学最高范式的层面发生的变革，是根本性的转向，而所谓的认识论、语言学、现象学转向、生存论转向、价值论转向、实践论转向、身体哲学转向等都是非根本性转向，并由此断定，信息哲学给人类哲学带来了第一次根本性的转向。

来自英国牛津大学的弗洛里迪（Luciano Floridi）教授也通过一个公式定义了信息：I=Q+A。他认为，信息就像回答问题一样：人们所知道的东西就是信息（知道问题并知道回答），人们不十分确信他是否知道的东西就是不确定（知道问题但不知道回答），人们甚至连他不知道本身都不知道就是无知（既不知道问题也不知道回答）。他还将信息和权利问题放在一起来讨论，将人类的历史分为史前阶段（没有信息与通信技术）、历史阶段（个人与社会福利与信息与通信技术有关）和超历史阶段（个人与社会福利依赖于信息与通信技术）。并认为，人类在超历史阶段就进入了成熟的信息社会，成熟信息社会的权利不仅仅是与事物有关或者与关于事物的信息有关，也和不确定性有关，在成熟信息社会谁制造不确定性控制问题并塑造答案，谁就能控制现实的人。

华南理工大学吴国林教授在《量子信息的追问》一文中首先梳理了经典信息概念之所以成立的前提条件：一是可以用概率表示的可能事件集；二是信息是不确定的消除。进而对量子信息进行了考察，认为量子信息满足类似如经典信息的两个前提条件：一是量子信息描述微观事物的可能，并且量子信息是波函数的表达；二是量子信息也是通过编码、传递、解码来处理信息，量子信息是量子不确定的消除（量子信息Ⅰ）。他认为，量子信息与经典信息之间的这种家族类似性，使得量子信息可以归属于信息概念。最后，吴国林教授通过一系列的推导得出结论：量子信息是量子状态的显示（量子信息Ⅱ）。

来自加拿大多伦多大学的罗伯特・ K・洛根（Robert K. Logan）教授立足于系统生物学的观点对信息进行了定义。他在《什么是信息？为什么它是相对的？它和物质、意义以及组织之间的关系是什么？》一文中首先分析了申农信息理论的局限性，认为依据申农的信息定义，一组结构化的数据比一组随机数据包含的信息要少，并以此推出，随机有机化学物质原汤比结构化生物组织包含更多的信息；活体随着越来越结构化和组织化，所包含的申农信息也就越少；但是，这是违反生物学家直觉的。因此，罗伯特・K・洛根教授认为用申农信息理论来描述生物系统是失效的。他认为，从生物信息的角度来看，机体中的信息等同于约束性组织，它有助于机体从环境中获得能量来促进自身的增长和复制。生物体进行约束性组织的增殖，就是在进行信息构建。约束就是信息，信息就是约束，而这种约束就是生物组织，所以生物组织也是信息，反之亦然。生物信息不是象征性的，不像抽象性的符号信息，它不能和实在之物相分离，是实体化的，内嵌于生物体，作用于生物体。并认为，人类主要处理三种信息：遗传信息、认知信息和概念信息（符号）。

三、信息理论的发展

中国人民大学苗东升教授在《信息研究的中国路径在开拓中》一文中对信息相关理论进行了梳理。首先，他对申农、维纳、惠勒以及邬j的信息理论进行了评价，认为申农的信息理论回避了语义信息，为通信技术提供了有力的工具，但是申农信息论的优点也造就了他理论的局限性，认为申农信息论有待突破。苗教授认为维纳信息理论突破了申农信息论的框架，并指出了突破方向：抛弃机械唯物论，承认宇宙存在既非物质、亦非精神的信息，建立信息时代的唯物论。认为惠勒的信息观也有助于突破机械主义论，但是惠勒信息论是唯信息主义，是唯心论在信息时代的反映。苗教授对邬j教授的信息理论给予了高度评价，认为邬j教授既坚持唯物主义立场，又对传统存在领域发出挑战，将存在领域重新划分为物质和信息，并认为邬j教授以这种本体论为核心建构了自己的哲学体系，是对信息时代的哲学回应。此外，苗教授还在文章中以信息概念为核心对辩证法的发展历史进行了梳理，提出了构建信息时代唯物辩证法的重大课题。文章最后，苗教授对信息研究的中国路径也进行了梳理，指出中国的信息研究起步于1960年代，在1980年代出现研究高潮，并认为此次研究高潮得益于钱学森的推动，即“三论热”中的信息论热。苗教授还认为，钟义信教授、邬j教授、闫学杉教授三人的工作大体代表了当前中国信息研究的学术水平，并认为，在中国只有邬j教授形成了一支信息研究队伍。苗教授也肯定了中国其他一些信息理论研究学者的贡献，认为信息研究的中国路径正在开拓中。

还有一些学者从信息这一词的构词以及词义的流变来研究信息，来自于德国国际信息伦理学中心的拉斐尔・卡普罗（Rafael Capurro）教授从亚里士多德作品中的希腊语νóησιζ到阿拉伯语tas・awwur，再到希伯来语z・iyyur，再到拉丁语（in）formatio，讨论了一系列信息构词以及词义的复杂历史流变过程。卡普罗教授还认为，拉丁语的信息概念已经接近我们现代意义的信息概念，Informatio和 informo在整个中世纪被普遍用于认识论、本体论和教育学等相关文献之中，其中信息概念在托马斯・阿奎那（12251274）的作品中得到了最充分的展现。卡普罗教授还认为，在拉丁语中（in）formatio第一个含义代表着“不可分之物”，第二个含义被用来对名字或符号构成的正确与否进行判断。现代英语所用的information更多地保留了信息这一词的认识论上的含义，信息主要用来表示“告知”、“沟通”、“思想的形成”，20世纪随着信息理论的发展，信息概念开始紧密地和知识、科技等联系在一起。

中国青年政治学院肖峰教授在《许多信息“主义”》一文中梳理了众多的信息“主义”。肖峰教授认为，信息主义主要是通过“information+ism”的形式来形成的，包括四种：informationalism，informatism，informationism，informatilism。肖教授认为，informationalism最早可以追溯到加拿大学者大卫・莱昂的著作之中，被用来描述由于信息技术的广泛应用而带来的新的社会结构的出现，后来被美国学者曼纽尔・卡斯特尔泛化了，在他的著作中直接用“information”代替“information technology”（信息技术），认为信息技术从根本上改变了我们这个时代，此时“informationizationism”等同于信息时代，周理乾和索伦在文章中用“Paninformationalism”（泛信息主义）来表示一种哲学命题。肖峰教授还认为，“informatism”比“informationalism”一词出现得更早，被用于文艺领域，包括信息艺术、数据艺术、电子艺术等，主要用来描述那些借由电脑、新媒体、网络、数据处理等信息技术手段来实现的艺术形式，“informatism”也应用于哲学，拉斐尔・卡普罗用“dialectical informatism”（辩证信息主义）来评价沃尔夫冈的信息进化论方法，用以区别“dialectical materialism”（辩证唯物主义）。Informationism被理查德・普莱斯用于表述一种新的哲学趋势。中国学者沈新曦单独把“informatilism”当作一种哲学范畴来使用。

四、信息科学探索

北京邮电大学钟义信教授在《信息转换与智能创生的定律》一文中深入分析了阻碍信息科学发展的原因，钟教授认为主要有三点：一是信息科学研究者学术背景的差异，这些背景包括了图书馆科学界、计算机科学界、通信科学界、信息哲学界、社会信息学界、生物信息学界、艺术学界等，这些不同的学术背景使得相关研究人员对信息科学的理解不甚相同；二是信息科学研究者视角的差异，不同的视角使得研究者对于相同的信息产生了不同看法；三是信息科学研究者的方法论的差异。钟教授认为，方法论上的差异是这些原因中最重要的，传统的“分而治之”的方法论已经不适应于信息科学的研究，而应当将“转而创之”的方法应用于信息科学的研究。钟教授认为，“转而创之”就是“信息转换与智能创生”，具体而言就是通过信息手段来实现智能创生。文章通过一系列的模型和公式推导，研究了“信息转换与智能创生定律”，并认为这一定律是信息科学的核心定律，几乎适用于所有领域，包括人、生物、非生物和人造机器等。

中国科学院大学颜基义教授深入挖掘了申农信息理论中的关键理念，使得申农信息理论的价值重新得到了突显。颜教授认为，从信息去意义化方面来看，正是由于申农信息理论没有考虑信息的意义才使得他的理论和“communication”紧密相联，由此也发挥了很大的作用；从不确定性方面来看，由于“不确定性”现象的普遍存在，而“不确定性”又是申农信息的基本属性，这就使得信息能够和自然界、人类社会中的各种纷繁现象建立起联系；从冗余度方面看，申农的冗余度概念有利于当今的通信实践和“大数据”工作的发展；从点对点的关系方面来看，申农通信理论中的点对点关系抽象为当今的通信应用留下了十分广阔的空间；从逆向推断过程方面来看，申农信息论中的解码过程本质上就是一个逆向推断过程，对于许多技术都有所启发，比如机器翻译；从communication方面来看，尽管申农的信息论去意义化了，但是毕竟是一种通信理论，人类社会离不开communication，所以申农信息论从一开始就同时踏入了科技和社会领域。此外，颜教授还认为莫比乌斯带应当是我们的时代图标，在信息时代，人们自由地在真实世界与虚拟世界之间转换着，他还发现此次国际信息科学峰会的图标正是莫比乌斯带。

北京大学闫学杉副教授在《统一信息科学的三种实现方法与三种可能的前景》一文中认为，人们可以通过直接统一法、级进统一法和特别统一法等方法来建立统一信息科学，并认为无论采取哪种方法，统一信息科学的前景都不超过三种：大信息科学、小信息科学、类信息科学。紧接着，闫学杉副教授详细介绍了这三种方法和可能的三种前景：直接统一法就是将各种信息学科的共同信息特性和问题进行直接统一；级进统一法就是首先将性质相近的信息学科进行统一，然后在此基础之上再进一步统一，一步步最终达到统一的目的；特别统一法就是采取一套特别的方法对信息学科进行一步到位的统一；大信息科学是指有常规科学性质的科学，包含许多子学科；小信息科学是指有交叉科学和跨科学特点的科学；类信息科学是指包含有若干类的信息学科群。

五、信息哲学和信息科学的互动融合

西安交通大学邬j教授认为，信息哲学和信息科学是互动融合的。首先，人类的普遍理性认识方式是哲学和科学内在融合的根据。哲学是追求普遍理性的活动，但是科学并不是单纯的感性活动，也应当包含普遍理性，哲学和科学在普遍理性的认识方式基础上可以融合。其次，普遍理性的层次性导致了哲学和科学划界的相对性和相互规定性。普遍理性是有层次的，不同学科之间只有普遍理性层次差异，而无有无的区别，并且高层次普遍理性和低层次普遍理性之间存在着双向作用，是彼此规范、融合的，所以哲学离不开科学，哲学也应是一种科学，科学也离不开哲学，科学也应是某种意义上的哲学。此外，哲学和科学之间不仅能够融合，还能实现科学对哲学的改造，哲学对科学的批判，哲学的自我批判。邬j教授将科学对哲学的改造看成是普遍理性的层次跃迁，将哲学对科学的批判看成是低层普遍理性局限性的剔除，哲学的自我批判看成是高层普遍理性结构的改变。邬j教授通过信息维度的引入，改变了传统哲学和科学的范式，并提出了“科学的信息科学化”的看法。

来自法国国际跨学科研究中心的布伦纳（Joseph E. Brenner）教授在《信息哲学与信息科学的融合》一文中，首先对邬j教授的信息哲学理论以及邬j教授所做的努力进行了简要的介绍，并认为邬j教授的信息哲学思想对科学和哲学都形成了强有力的冲击。同时，他也提出了自己对于信息哲学与信息科学相互融合的相关看法，认为信息对科学的影响不应当只被认为是影响到了单一的“科学”学科，而应当有更广范围的影响。他认为科学应当包括两个方面：第一，在“硬件”和“软件”的方向上，大约可以分为实验性的科学和概念性的科学；第二，两种不同科学学科的相对独立性。信息科学和信息哲学内在的结合是依据于它们的信息特性。由于信息的多种二重性（物理性和非物理性，动态性和系统性），使得信息无论是在科学上还是哲学上都难以定义，但是信息的特性是科学和哲学都共有的。信息的认识论性质体现了它的科学性，信息作为一种意义的载体体现了它的哲学性。布伦纳教授还指出，跨学科是一种新的理论，这一理论将不同的学科思想融合在一起，不同的学科之间的“交织”有利于更进一步地理解信息和巩固信息科学的基础。并认为，信息哲学作为科学和哲学融合的成果也应当加入到跨学科的进程当中。

来自日本国际教养大学的麻生（Marcin J. Schroeder）教授采用新的范畴来定义信息，将信息看作是哲学和科学的融合点。麻生教授首先分析了亚里士多德、弗朗西斯・培根等人关于科学和哲学的划分依据，认为随着科技的发展，亚里士多德和弗朗西斯・培根的学科划分方法无法解决现代科学中的相关问题。并认为，信息既不能用具体的科学理论，也不能用具体的哲学体系对它进行定义，它是超越科学与哲学的。麻生教授指出，信息的概念涉及到东方哲学中的“一”和“多”这一对范畴，这对范畴超越了一般的科学和哲学的划分原则，通过“一”和“多”来定义信息才能彰显出信息的独特地位：信息是哲学和科学的融合点。麻生教授认为，“多”中选“一”就是信息的选择表现，生成许多的“一”就是给“多”一个限定结构，是信息的结构表现。选择的程度能用作信息的数量特征，结构的程度能被用来描述信息的集成水平，这两种表现可以共存，是信息不同的载体。

六、信息社会

奥地利贝塔朗菲系统科学研究中心的沃尔夫冈（Wolfgang Hofkirchner）教授在《全球可持续信息社会的信息――大分岔势在必行》一文中提出，信息科学将关乎人类的生存与兴旺，并用自己创立的信息理论分析了我们正在经历的全球性挑战中所形成的危机，且提出了相关对策。他首先探讨了进化的路径模型，然后指明了全球可持续信息社会（GSIS）的进化方向，接着分析了全球性、可持续性、信息化等概念及其对于实现全球可持续信息社会的作用，并指出信息是影响全球可持续信息社会实现的重点。沃尔夫冈教授接着借助于自组织系统给出了信息的3C模型，即：认知（cognition）、沟通（communication）、合作（cooperation），并将这一模型用于分析全球可持续信息社会的社会特征，同时指明了人类最终会实现世界主义大同社会。

The Summary of the First International Summit of Information Science

and the Second International Conference of Philosophy of Information

WANG Liang

生物信息学的定义篇（3）

生命究竟是什么?这是一个很难下定义的概念。高中生物教材在绪论中借助于形形的生命形式列出了生命的六大基本特征，包括新陈代谢、生物体特有的组成与结构、应激性、生长发育与生殖、遗传变异与进化、生物对环境的适应性等。这种对生命的描述性定义虽然容易理解，但是并不能真正体现出生命的最本质属性。长期以来，许多哲学家、生命科学研究者都试图给生命下一个更能反映其本质属性的抽象性定义，当今许多生物哲学家都把生命本质问题作为其著述立说的主要论题之一。作为高中生物教师更应当对生命的本质定义有所了解和认识。

近年来有人从信息论角度对生命进行了剖析，认为生命的本质在于生长和繁殖过程中信息的传递作用。该定义强调两点：①强调生命的本质在于它是一个信息系统，是一个能够通过自我复制与自我繁殖不断地传递信息的系统；②强调生命的出发点不是个体，而是群体，生物群体具有无限度地不断适应新环境的特征。该定义启示我们，任何生命机体之所以表现出生命，其根源在于其系统中信息的不断传递和系统与环境之间的信息交流。事实上，大量证据表明生命过程本质上就是信息传递过程。

2生命机体是一个复杂的信息网络系统

随着分子生物学的发展，人们发现在生物机体内部，细胞与细胞之间、细胞内部各大分子之间普遍存在着信息流动，这种信息流动与环境的信息流动相互协调，从而构成了机体内环境的动态平衡――稳态的形成。高等动物尤其是人类机体内的信息网络系统主要是由神经系统、内分泌系统和免疫系统构成，其信息传递过程大致如下所示。

首先是细胞外的信息分子，包括神经递质、激素、细胞调节因子等，它们构成了第一信使，作用于细胞之间，传递各种信息，调节着机体发生、发展、生存和死亡；其次是受体系统，细胞接受信息具有选择性及特异性，其关键在于细胞膜上与信息分子特异性结合的蛋白质，即受体；第三是第二信使，当第一信使与其相应受体结合之后，在细胞膜上各种酶的作用下产生出许多有活性的小分子化合物，如c―AMP、c―GMP、Ca2+、NO等，它们构成了专门在细胞内起调节作用的第二信使；接着第二信使将信息继续输送，逐级放大，引发一系列特异性反应，在细胞内激活一系列特异性激酶，每一个激酶又有多种底物，由此引发出千变万化的生理效应。这些信号在传递过程中出现的信息量多少以及信息传递通道是否畅通等等，都直接影响调控的正常或失常，并与各种疾病的产生直接相关。

从信息角度看生物进化，进化实质就是生物遗传信息在一代又一代的传递过程中所产生的变化。它同时体现出环境信息对于生物遗传信息的选择与协调。由于人们认识到生物繁殖的基本单位是种群而不是个体，因此从宏观上看，物种的信息流以群体的形式向下传递，而生物群体具有不断适应新环境的能力，于是，种群的遗传信息就以基因库的形式存在并传递下去。

综上所述，不仅生命机体本身是一个复杂的信息网络，生命系统与生态系统之间也构成复杂的信息网络。上述事实充分证明，生命的信息定义中所强调的生命本质属性有助于我们从信息角度深刻认识生命。

生物信息学的定义篇（4）

中图分类号：B08　文献标识码：A　文章编号：1000－2731(2012)02－0028－04

在信息论创立之初，对于是否选择“信息”一词来称谓他所发现的一个新函数，香农曾感到颇为犹豫，因为这个词令人困惑，在英语中，它已经有了太多的含义，当前学界也极易将形式、关系与意义等与信息概念混为一谈。然而，从哲学传统的角度思考，现代信息论及其哲学观念中的“信息”一词确然契合了诸多深刻的思想渊源。从词源学上说，英文“information”一词的词根“form”，首字母大写时(Form)指称柏拉图哲学的“理念”，小写时指称亚里士多德哲学的“形式”，都是西方哲学传统中的重要概念，而且“Information”的动态形式是“inform”，它常取“赋予某对象以形式或特征”之意。由此概念分析处人手，我们便可开启信息哲学的形上之思。一、从“形式”概念看信息哲学中的形上问题

在信息哲学中，关于形式概念的哲学思考乃是隐而不显的，因其可谓信息哲学的根基之思，其内容本身本不纳入信息哲学的理论框架之中，却又时时处处贯穿于信息哲学的诸论之内。因此，在一定意义上，将形式之思的理路阐述清晰化、在场化，或许既是一种哲学形而上学沉思中的必然，又是一种信息元哲学探究中的可能。

在柏拉图哲学中，理念(Form)是一种绝对的、永恒的和超验的实存之物，世间万物因分有或者模仿理念而成其为自身，获得其本质，成为理念的一个摹本。分有物或者模仿物显然只能部分地具有理念的“完美性”，而永远不能成为它。因此，现实世界是虚假的，是杂多，而唯有理念世界是真实的，是完美的“一”。形象地说，柏拉图为我们描述了一幅由上而下的形式分有的运动图像，即形式作为内容由理念散发而流动到世间万物之处，进而塑造出万物之显像，而这也正是“inform”一词的本义。或许我们可以说信息(information)作为“inform”的名词化，正是表达这一形式分有之流动过程的描述性概念，正是由它描述了柏拉图哲学中世间万物形成的动力源泉、内在机理和时空构式。由此，我们便可看出信息在哲学中的存在论意蕴，即信息虽不能直接被看作万物形成的实体性本原，但它作为形式分有、流动的显像仍然是万物“形――成”的过程性本原，由此，我们便也重新理解了赫拉克利特的流变之说。

亚里士多德关于形式(form)的思想是对柏拉图理念论的继承和转换。在柏拉图那里，理念高于世间万物，而亚里士多德则说形式蕴含于万物之中，它与万物须臾不可分离，甚至形式就是第一实体。在四因说中，亚里士多德指出，形式因乃是第一因，动力因和目的因都可以归于形式因，即使是质料也离不开形式，因为我们在任何地方都不可能发现“原初质料”这样的东西，即没有无形式的质料，形式就是一切事物的“是其所是”，质料只是潜在性，而形式则是现实性，甚至自然的过程就是质料从一种形式到另一种形式的连续转换的过程。由此我们可以看出形式概念在亚里士多德哲学中的核心地位，而如果将此思想延展开来，我们便会发现亚里士多德的形式与信息哲学中的信息之间有着一条可以明确沟通的纽带。

在柏拉图哲学中，形式乃是被给予物质的，而亚里士多德将其转换为形式内在于物质的问题，这便形成西方哲学传统中的一个重要分歧。17和18世纪的欧洲经验论哲学认为知识所赖以构成的形式寓于知觉之中，而休谟则怀疑离开了客观的形式，经验只能是散乱无序的，后来，知觉被笛卡儿的主观理性所代替。走出独断论迷梦的康德又将质料(matter)和形式(form)纳入到先验范畴之中，指出心灵本就是形式之家，知觉的形式乃是由先验心灵所赋予的，由此我们才能认识世间万物。然而20世纪的哲学则更倾向于形式与质料内在不可分离的观点。向来少谈客观实在问题的现象学家海德格尔也说：“我们对这个物的概念，即把物当作具有形式的质料的概念，也是有怀疑的。……质料与形式的区分，而且以各种不同的变式，绝对是所有艺术理论和美学的概念图式。不过，这一无可争辩的事实却并不能证明形式与质料的区分是有充足的根据的”。

如果我们返回到亚里士多德的形式之思中去，便可以发现这样一种扩展，即世间万物的运动，体现为由潜在性向现实性的转换，实质上亦是形式显示的过程，是事物之本质生成的过程。如果相对于柏拉图的形式分有思想，我们将亚里士多德的运动理论称之为形式显示，那么信息(information)便可具有如下含义，即事物生成和存在的过程性显示。这一思想在当代信息哲学中得到了鲜明地回应。关于信息本质的研究指出：“信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质(直接存在)存在方式和状态的自身显示。”由此不仅承接了古代哲学的哲思，而且扩展了其思想内涵。这主要体现在信息哲学作为20世纪的哲学思潮，作为时代精神的精华，坚持摒弃二元分立，将形式与质料内在的统一起来，认为在形式显示之中，质料乃是始终作为一个不可分割的基底起作用的。“潜能当它还未曾转化为现实的时候，它是关于将要产生的现实的信息的载体；由潜能转化而来的现实则是它由以转化而来的在它之先的潜能的信息载体，同时，它又作为一种新的潜能而潜在规定着更新形式的现实的信息。”。由此，信息哲学以一种崭新的方式回答了古老形而上学的基础性发问，即“究竟为什么在者在而无反倒不在?”。信息哲学认为信息乃是在者在之根据，曾经在、现在在和将来在之根据，而无，即无信息，因而无形式显示，无本质生成，无成其自身之过程和根据，因而不在。

二、信息哲学中形上问题的“关系”维度

在学界关于信息哲学的论辩中，形式和关系概念往往处于核心地位，也往往被赋予浅薄化、平面化和实体化的解释。如同上述关于形式概念的研究旨在深刻化、立体化和过程化信息哲学的形上之思，关系概念在其中也应体现更加丰富的意义。如果说形式是信息哲学中的奠基性概念，那么关系概念则将信息哲学的形上架构铺展开来。

在信息哲学中，人、自然与社会，以及身与心的关系得到了崭新的诠释。在信息哲学关于存在领域分割的逻辑推演中，存在领域被划分为四个面相：客观实在、客观不实在、主观实在与主观不实在。从唯物主义的实在观出发，我们可以认为客观实在=物质，客观不实在+主观不实在(精神)=信息，由此，整个世界在其基础的关系层面便获得了一

个新奇的诠释视角：人，作为身心的统一体，便包含着客观实在(物质)与主观不实在(主观信息)的双重因素；非人化的自然，便是客观实在(物质)与客观不实在(客观信息)的统一；社会，具有人化与化人的统一性，便更是客观实在(物质)、客观不实在(客观信息)与主观不实在(主观信息)的三元一体。

基于上述论断，可以认为信息作为不实在，贯穿于人、自然与社会的构成之中，实际上，它也同样处于三者间的关系之中。

一方面，在人与自然及其相互关系中，信息构成二者，并作为“显示”与“意向”的统一将二者联结起来。在坚持“世界统一于物质”原则的基础上，我们认为自然，尤其是非人化的自然乃是以物质为其基质的，同时又由下而上地将自身在客观信息层面上显示出来，而这种基质与显示的统一才是完整的自然本身。任何将信息排除于自然的构成之外的思想，都无一例外地沉陷于实体思维的樊笼之中了。人，作为“一切社会关系的总和”，乃“是一个多维的存在：自然的、社会的(文化的)；肉体的、灵魂的；生理的、心理的、行为的。”人，体现着自然、社会、心灵、身体等因素相互作用的复杂性关系，或者说，在信息哲学的视角中，人是多重信息综合建构的产物。在此意义上，人是世界上具有最为复杂维度的存在者，因此，无法对其进行简单还原性的分析。然而，就人与自然的关系而言，“意向”却构成了其中最基本的联结模式。“意向”，在当代哲学研究中，其内涵并不局限于在胡塞尔哲学中的原初意义，具有更为丰富内涵的“下向相关”或“指向”应该成为“意向”一词的深化意义。在信息哲学中，对“意向”一词的使用，便是赋予了其如此更深刻的意义：在广义上，它表征着信息作为原发点，以一种指向的姿态，将其自身相关于物质的动态关系；在狭义上，它意指着主观信息作为原发点，通过多重中介，指向并将其自身下向相关于客观存在物的动态关系。由此而言，具有主观能动性的人正是通过“意向”模式，与物质的自身“显示”相“冲撞”，进而建立起其与自然的密切关系，于是，诸多相互作用产生于其中。

另一方面，在人与社会及其相互关系中，信息亦构成二者，并作为“突现”与“还原”的统一将二者联结起来。“能动地把握、利用、开发、创造和实现信息是人类社会的本质。”这是信息哲学从人与社会的关系出发，对社会概念高度抽象的概括。建基于物质――信息世界的双重演化观念，从社会的内在生成视角出发，认为社会乃是人与自然、人与人之间的相互关系在物质层面与信息层面双重演化的动态过程。社会中人与自然之间相互关系的主要内容已经在前文中简单论述，这里仅指出，其中的“意向”在社会中突现为“集体意向”的复杂状态，而“显示”则更具有了间接性的、多维度的中介机制，从而使得人与自然的关系更趋复杂化。就社会中人与人之间的关系而言，“人之所以展示为人是因为人通过了以社会为中介的生理、心理和行为的二维结构的建构。”并且，正是通过这二维结构的进化发展，将人与社会的关系建构成为一个“突现”和“还原”双向作用的动态过程。“一方面，人的个体集合形成的类构成了人的社会，另一方面，人的类的存在形式社会又规定和影响着人的个体的存在；一方面，社会的活动必须以人的个体的活动为基础，并且，社会的活动又只能存在于一个个的个体的活动之中；另一方面，个体的活动又必然会自觉或不自觉地以与社会整体的活动模式相一致的方式来塑造自身，并且个体的活动又一定会被整合到社会整体的活动模式之中。”

由此可见，“显示”与“意向”“突现”与“还原”乃是信息哲学中关系问题的具体双向维度，它们两两相合，协同整体架构起信息哲学中世界如其所是的复杂性图景。

三、形式生成和关系构成：信息哲学中的意义忖度

在信息哲学诞生之前，信息概念远没有意义概念那么深厚的哲学意蕴。亚里士多德在《范畴篇》中便已经涉及到意义理论的诸多面相。然而，意义问题却仍然是西方哲学传统的―个盲点，因为“意义这个‘东西’太原本了，它很难被完全对象化，但是这不是说它跟对象没关系，对象恰恰因为它而可能。”在20世纪哲学中，受摒弃二元分立的思维方式影响，哲学传统中的意义层面被重新“捕捉”到了。信息哲学将意义问题纳入其研究视域中既是自身研究发展的需要，也是20世纪哲学研究日益走向深化的产物。当前国际信息哲学研究主要表现出两种路径，一是信息的形而上学路径，二是语言和逻辑分析的路径。在第一条路径中，意义问题往往被淡化，而没有形成主题研究，而在第二条路径中，由于相关术语的误用则造成一种“可悲的混乱”。实际上，在信息论创立之初，韦弗就指出：“信息一词在该理论中是在特殊意义上使用的，不应与日常用法混为一谈，尤其是不应与意义混为一谈。”许多信息语义学者持有意义实在论的立场，而将主体的因素排除在外，从而未能给信息哲学中的意义问题提供合理的解答。在20世纪80年代以后，随着以英美哲学家为主体的日常语言哲学传统和以欧洲大陆哲学家为主体的诠释学、普遍语用学及超验语用学日益走向融合，哲学研究也出现了从意义主题到信息主题的转向，其中，信息与意义的关系凸现出来，而对这一问题的思考体现在信息哲学领域中，便形成了信息哲学中的意义问题。

在分析哲学中，意义问题并不处于形而上学的，研究域中，然而信息哲学中的意义思考却与形式、关系等形而上学基本概念相关紧密，甚至可以说，“形式生成”与“关系构成”共同呈现了研究意义问题的出发点和前进方向。

一方面，从形式之思来看，作为物质(直接存在)存在方式和状态的自身显示的信息，从其原初的生成来看，乃是与人无涉的、纯粹自然的物理学现象，由此而呈现的信息，即为客观信息，或称自在信息。“在这个阶段里，信息还只是以其纯自然的方式，自身造就自身、自身规定自身、自身演化自身，从而展开其自身纯自然起源、运动、发展的历程。”这里的“自身”二字表明了将某种类似于主体的自主性赋予信息，从而为客观信息中意义的生成架设了理论基础。从传统形而上学的视角来看，物理事物之间最根本的相互关系便是以形式为动力的相互流动和以形式为目的的相互转换，而在物理学中，它是以“相互作用”为量纲的。“从现代科学的理论来看，事物间的相互作用是通过物质(包括质量和能量)和信息交换来实现的，……就相互作用必然引起参与相互作用之事物的物质和信息结构的改变这一隋景来看，凡是相互作用过程都必然会伴有价值关系之发生。”在这里的价值关系便是客观信息中原初生成的意义内容。这里的意义乃是“表示在价值和地位含义上的意义(Bedeu－tung)。”

生物信息学的定义篇（5）

21世纪的复杂性研究要真正超越20世纪的科学视野,改变上述诸多研究纲领相互割裂的状况,在更高层级上实现新的综合,就必须对体现信息因素和信息思维方式的信息科学研究纲领加以充分的关注,并给予其应有之地位。一种观点认为,系统论、信息论、控制论、耗散结构、协同学、超循环理论等等,都是复杂系统理论。然而,就上述理论最初起源的情境来看,它们都还不能算是标准的复杂性研究理论。复杂性研究纲领是在对上述理论所提出的各种纲领再度批判性综合的基础上产生出来的。尽管不能简单直接地把信息科学研究纲领就看作是复杂性研究纲领,但是,与系统科学研究纲领和自组织研究纲领相比较,信息科学研究纲领不仅更为基本,而且也更为综合,并且也能更好地体现出复杂性研究纲领的相关的基本特征。信息科学研究纲领之所以更为基本,是因为信息科学的发展首先在世界本体存在论的意义上揭示了一个全新的存在领域,并在哲学一般抽象的层面上,展示了一种物质世界和信息世界双重存在和双重演化的全新世界图景,进而又构建了一种哲学认识论的信息中介论。信息科学研究纲领之所以更为综合,是因为信息科学研究纲领可以更好地将传统的“还原论”研究纲领、整体主义的研究纲领和自组织的研究纲领有机的统一起来。我们知道,复杂性研究纲领更注重强调系统的内随机性、要素的自主性,以及系统与要素、系统与环境的既相互依赖又相对独立的特征,从而把“还原论”和“整体主义”(涌现论)、系统论和信息论、“决定论”和“非决定论”、内随机性和外随机性、内反馈和外反馈、要素和整体关系网络、质-能因素和信息因素辩证地统一起来。因此,正是信息科学研究纲领所阐释的基本理论,能够合理地体现出上述的复杂性研究纲领所具有的诸多基本特征。显然,作为一种综合性研究纲领的复杂性研究纲领,如果不能与体现信息思维特色的信息科学研究纲领的相关研究成果进行具体而现实的结合,则无论如何也很难合理而全面地展开其研究纲领的具体内容。

二、信息科学研究纲领揭示了一种全新的存在论和认识论

体现信息思维的信息科学研究纲领首先建立在对信息世界所作的一般存在论规定的基础之上。在存在领域分割的理论方面,传统哲学有一个基本的信条:存在=物质+精神。正是基于这一信条,恩格斯才将物质与精神的关系确定为哲学的基本问题。然而,现代信息科学与信息哲学则揭示了一种区别于物质世界与精神世界的自在信息的世界,并且精神世界又是信息活动的高级形态。于是,对存在领域分割的理论便有必要重新予以阐释:存在=物质+信息[自在信息+精神(自为、再生信息)]。如果以直接存在来指谓物质世界的存在方式的话,那么就可以相应地以间接存在来指谓信息世界的存在方式。据此可以确立一种新的存在观:世界是统一于物质基础上的、物质和信息(直接存在和间接存在)双重存在的世界。与新的存在领域分割理论、双重存在世界的理论相一致,哲学的基本问题也应当实现相应的转换,不仅要说明物质与精神的关系,而且要说明物质与信息、信息与精神的关系问题。在相关研究的基础上,我曾把信息定义为:信息是标志间接存在的哲学范畴,它是物质(直接存在)存在方式和状态的自身显示。同时,我又区分了信息的三个基本形态和一个综合形态:自在信息(客观间接存在,包括信息场、信息的同化和异化两种形式)、自为信息(信息的主体直观把握,包括信息直观识辨、信息记忆储存两种形式)、再生信息(信息的主体创造,包括概象信息、符号信息两种形式)、社会信息(人类社会的文化信息,即自在、自为、再生三个形态信息的有机统一)①。这样一来,就存在着一个物质世界和三个信息世界:物质世界(以实体和场的物质体的方式存在)、自在信息世界(以客观信息体的方式存在)、自为和再生信息世界(以主观精神活动的方式存在)、文化信息世界(以人类创造的再生信息的可感性外在储存的方式存在)。并且,在这四个世界之间存在着以自在信息为中介的复杂交织的相互作用关系。显然,这样一个包括一个物质世界和三个信息世界在内的双重而多维的复杂综合的世界图景,比传统的以物质和精神二分原则所构建的世界图景,比波普尔的三个世界的世界图景,便不能不更具有复杂性的韵味。传统的演化理论都是建立在物质世界演化的维度上的。物质和信息双重存在的理论,必然导致物质和信息双重演化的理论。事物是在相互作用的协变中演化的,而相互作用同时实现着双重演化效应:一是物质形态的演化效应(物自身的一种直接存在的样态向另一种直接存在的样态的转化,中介物的产生和运动,物与物之间的联系、过渡和转化),二是信息形态的演化效应(物自身的直接存在向间接存在的过渡、相互作用物的间接存在的相互凝结、新的间接存在样态的建构)。正是在相互作用中所实现的双重演化效应,将事物的存在方式二重化了,即所有的事物都是直接存在和间接存在的统一,都既是物质体又是信息体。正是由于演化和信息的观点的引入,正是在结构生成的信息凝结的意义上,我们才可以理解时空内在融合的统一性的时空复杂性问题:相互作用中的时空转化、时空转化中的信息凝结,以及由此导致的时间的空间化和空间的时间化②。哲学中的演化范畴应当具有双重维度的规定:从物质活动的层面上来看,演化是事物秩序展开之进化和退化相统一的过程;从信息活动的层面上来看,演化是信息产生、耗散和积累的过程。这双重维度的规定同样可以合理地解释两种不同的演化方式和方向:向上的有序化演化——物质形态的进化、信息模式的创生和积累;向下的无序化演化——物质形态的退化、信息模式的消解和耗散。其实,物质形态的演化和信息形态的演化是宇宙、宇宙事物同一个统一演化过程的两个侧面。在宇宙事物演化的层面上,信息形态与物质形态具有同步演化性。与无机界、有机界——生物界——人类社会三大物质形态进化演化阶段相对应,信息形态的进化演化也经历了三个大的阶段,即自在信息——自为、再生信息——社会信息。由于信息世界的发现,便有必要提出一种更具复杂性特色的认识论的理论。这一理论可以具体包括两个方面的内容:一是认识发生的信息中介说,二是认识过程和机制的信息建构和虚拟说。从认识发生的角度来讲,认识主体的产生必须以信息凝结为中介,这主要是指人是在漫长的生物种系进化过程中对适宜信息不断同化和异化、不断凝结积累、不断选择自构而生成的一个特殊信息体,人的认识能力的发生便可以看成是这一特殊信息体的特殊功能。个体认识结构的建构仍必须以信息凝集为中介,“受之父母”的遗传信息乃是个体认识结构建构的先天中介,对适宜环境信息(包括人类创造的文化信息)的不断同化,乃是个体认识结构建构的“发之天地”的后天中介。人的认识活动就其本质而言乃是一个以信息(自在信息、主客体信息的相互作用、主体认识结构中凝集着的生理的和心理的信息)为中介的信息活动(对信息识辨、储存、加工改造、再生性创造)的过程。从认识具体发生的过程和机制的角度来讲,信息的产生是一种差异关系的显示,主体对客体信息的识辨同样是一种以主体特性为参照的对特定差异关系的把握。在认识过程中主客体之间没有直接的接触,是被多级中介着的;客体信息场、主体自身的神经生理结构、主体先已建构起来的认识结构、主体认识的物化手段(工具、仪器、设施)构成了人对客体进行认识的现实而复杂的中介系统。通过中介的认识,必然是在中介中建构和虚拟的认识;正是在诸多中介自身信息结构参照的背景下,在中介信息对客体信息的复合和匹配的过程中,中介对客体信息进行了某种意义上的变换、选择、建构和虚拟。这一建构和虚拟不仅是针对认识形式的,而且还是针对认识内容的,在被复杂工具和设施所中介的认识活动中,这一情景体现的更为充分。据此,我们有理由用三句话来概括人的信息认识过程和机制:凭差异而识辨,依中介而建构,借建构而虚拟。

三、信息科学研究纲领对还原论、整体主义和自组织理论的新阐释

生物信息学的定义篇（6）

信息论的创始人申农为解决通讯技术中的信息编码问题，提出通讯系统的一般模型，发表了《通信的数学理论》《噪声中的通信》两篇论文，从而奠定了信息论的理论基础。他指出“信息论（狭义的）的基本结果，都是针对某些非常特殊的问题的，它们未必切合像心理学、经济学以及其他一些社会科学领域。”[1]因此，信息论分为广义信息论和狭义信息论。狭义信息论即申农早期的研究成果为主，它以编码理论为中心，主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等。广义信息论又称信息科学，主要研究以计算机处理为中心的信息处理的基本理论，包括评议、文字的处理、图像识别、学习理论及其各种应用。维纳认为“信息既不是物质，也不是能量，信息就是信息，不懂得它，就不懂得唯物主义。[2]”虽然维纳并没有给出信息的确切定义，但却第一次将信息科学映射到哲学问题上。

此后，信息科学的发展冲击了20世纪下半叶以来的哲学思想路线，重新开启了对哲学形而上问题的探讨。虽然从物理角度来说，信息是按照一定的方式排列组合起来的信号序列，它借助于某种介质作为通道来传递、加工和贮存。但是随着现代科学技术的发展，信息科学技术建构起了全新的语言环境、精神环境，“把我们从对事物的直接领悟中顺顺当当地推到由逻辑间隔隔开的世界中[3]”，使“知识源保持着一种抽象的控制论意义下的距离[4]”，从而消解了现实中的语言涵义。而现代人类依靠网络空间高速传播的思想，将世界空间缩小，人们凭借大众传播媒介或个人或组织给予的信息来建构起世界的“脑海图景”，并以此来判断世界并给予回应。正如“洞穴”隐喻一般，真实移动的“实体”不再真实，而意识、信息构筑的世界更“实际”，真实的世界成为“符号的宇宙”。哲学家海姆认为虚拟现实表现为七大特征：模拟性、交互作用、人工性、沉浸性、遥在、全身沉浸和网络通信。正统哲学都是基于客观实在现实性范畴框架内的哲学，客体是意识的容器，在主体和客体之间具有明显界限，而信息科学技术的发展，“电子化”的语言方式可快捷地扫描人的思想，意识的力量在某种程度上得以强化。由此，使我们不得不重新思考信息科学是否揭示并决定着我们对世界的认知和发问方式。

哲学本以人本意识为主，是自觉之自我的最高意识成就，它依赖于社会的发展而发展。在康德建立了系统完善的形而上学之后，尼采宣布了“上帝已死”，海德格尔对“自我”“存在”的考证也对人类自身发展做了完备的总结，维特根斯坦认为“哲学仅余下的任务是语言分析！”，似乎哲学没落到只囿于语言这一狭小领域，但信息科学技术的发展为自我、本体等哲学概念提出了重新思考的空间。信息科学在自身运动、发展的进程中，呈现出自身历史的反映、自身性质的规定、自身发展的种种可能性这三种自在、自为、再生的基本形态，这三种关于事物历史、现状、未来的间接存在凝结在一个具有特定结构和状态的直接存在物中，这种直接存在的结构和状态被凝结着它的间接存在所规定。也即是说，自我、本体等概念被信息科学尤指信息技术、互联网这一间接存在所规定。方东美先生认为：“希腊人把时间的体系化成空间的体系，然后再就时间来看，表面上是有过去、现在、未来的实践连续性，而这个过去、现在、未来，都可以化成现在的影像。换句话说，是把真实现在变成空间化的现在，这样就便于把过去的影像纳入了现在，把未来的影像也以前瞻的方式把它收到现实当中，然后以一个空间化的现在笼罩一切过去现在和未来”[5]。这样一种“了解时间的不重要，才是智慧之门[6]”，因此，哲学关于“我”、“本体”、“存在”等概念的思考由时间、空间的三维方向转向一维的趋向。

此外，分析哲学家卡尔纳普对语义信息的关注，将申农的信息论引向人类领域，认为由于人的选择、接受、记忆的选择性存在，信息本身存在着解读的很大不确定性和可能性，因此有主观与客观、低级与高级、自然与社会信息等之分。生物信息学认为生物信息包括遗传信息、神经――激素信息、代谢信息和人脑信息等多方面。物理学家T.Stonier在《信息物理学》提出的“信息子”认为“有组织就必然有结构，有结构就必然有信息”。在信息N论中，信息不是具有“粒子性”的能够构成世界的“本原”，而是具有演绎性的能够生成世界的“生元”，信息的“生成”特性使世界本体成为一种过程本体，也就成了一个信息集合体。这些在信息论基础上发展起来众多交叉学科，如量子信息学、生物信息学、物理信息学等等，他们都试图从信息主义解释万物缘由的本体论论调，暂且不论对错，但其提供的视角也是一种哲学尝试。虽然信息科学技术在某种程度上剥离了对生命的人文关怀，使其变得些许冰冷，但对一些哲学概念的分析给飘散在浩浩荡荡信息长流中的理论派别提供了一种更深层次、更基础的思维范式，从而推及对人类、宇宙的认识。

（作者单位：四川省社会科学院研究生院）

参考文献：

[1]钟义信.信息科学原理[M].福建人民出版社，1988，26.

生物信息学的定义篇（7）

美国IBM公司提出物联网就是智慧地球。从信息的角度来看，“智慧”就是社会生产、生活各个方面的智能化。智慧的服务对象，大到整个地球，局域性到一个城市，小到一座学校、一个家，因此，实际上智慧的最大亮点在于信息化的应用和信息化的提升，以及附属于信息化的一些产业和技术。因此，归纳为信息主导着智慧校园与物联网的关系，可以理解为：所谓的信息，首先要能够提供从各个智能化单元来提供相关的信息；第二是信息通过传递，要能实现信息的互通和资源的共享。智慧校园的目的就是要通过物联网使得高速发展的信息得到一种合理的应用。

一、浅谈智慧校园

智慧校园将校园中分散的、各自独立的信息化系统以及计算机网络通信系统整合起来，提升为一个具有较好协同能力和调控能力的有机整体，是传统意义上的数字校园的升华和飞跃，并被赋予新的内涵。

智慧校园的基本内涵：智慧校园是新一轮信息技术变革和知识经济进一步发展的产物，是以校园网、物联网、电信网、广电网、无线网等网络的多样化组合为基础，更广泛深入地推进基础型与应用型信息系统开发建设和各类信息资源开发利用，形成技术集成、综合应用、高端发展的网络化、信息化、智能化和现代化的校园；是以智慧教学、智慧人文、智慧服务、智慧管理、智慧生活等为重要内容的校园发展的新模式。更确切地说，智慧校园是充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、整合以及智慧响应的方式，综合各职能部门整合优化现有资源，提供更好的教学、绿色的环境、和谐的服务，保证校园可持续发展，为教师及学生建立一个优良的工作、学习和生活环境。

智慧校园应具有三层构架：

（1）信息采集层：即感知层，包括RFID、读卡器、传感器。

（2）信息传输层：即网络层，包括有线、无线及校园网。

（3）应用层：包括智慧校园的管理、智能教学、智能医疗、智能图书馆、智能食堂、智能教室、智能寝室等等。

智慧校园的特征：

（1）基于超级感知的物联化。

（2）全面的互联互通。

（3）更全面的智能化。

（4）先进多维的系统运作、城市发展、激励创新。

二、物联网技术基础

物联网的概念最早出现于比尔・盖茨1995年出版的《未来之路》一书；1998年，美国麻省理工学院（MIT）提出了“物联网”的构想。1999年，美国MIT研究RFID的Auto―ID中心主任Ashton教授提出了“Internet of Things” （物联网）这一概念。2005年， 国际电信联盟（ITU）在《ITU互联网报告2005：物联网》中正式提出了“物联网” 的概念。在美国（或英文世界），专业人员将物联网称为M2M。

物联网的定义。

（1）由于物联网概念刚刚出现不久，其内涵还在不断发展、完善，对于“物联网”这一概念的准确定义尚未形成比较权威的表述。另外，尚没有物联网标准，从业人员的视角和立场不同（有的是从商业角度考虑），因此出现了五花八门的解释，归纳起来主要有以下几种定义：a.物联网是传感网而不接入互联网；b.物联网是互联网的一部分；c.物联网是互联网的补充网络；d.物联网是未来的互联网；e.物联网是互联网的延伸。

（2）物联网是传感网而不接入互联网是早期应用阶段的定义，即物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、信息传感设备等，按照约定的协议将任何物体通过网络连接起来进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

当时认为，这种网络不接入互联网，以内网和专网形式存在。因为互联网是一个“平台” ，着重互联网的信息共享，而物联网不同，既然有“物”就有一定的产权和归属权，共享也是有条件的。物联网的很多应用更依赖于无线网络技术，如各种短距离RF （包括RFID和Mesh等）和长距离（GSM和各CDMA）。无线通信技术是目前物联网产业发展的主要基础设施，并认为物联网就是传感网，这种物联网是“狭义的物联网”。

（3）目前常用的定义：物联网是通过各种信息传感设备和系统（传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等）、全球定位系统，按照约定的通信协议，将物与物、人与物、人与人连接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以控制通信。这种物联网是“广义的物联网”。

（4）国际电信联盟（ITU）对物联网的定义和对物联网概念进行了扩展，提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，是无所不在的网络、无所不在的计算。

三、依托物联网建立智慧校园

智慧校园的功能的实现必须综合在一个可将全部信息进行共享的平台上，即物联网。通过物联网建立智慧校园三大设备模块和主要技术模块。

设备模块主要包括信息通信、设备管理和安防系统。

1、信息通信。这个信息通信主要体现在人与人之间的通信。在提出智慧校园建筑初衷的时候，并没有提出物联网的概念，所以智慧校园的通信主要是人与人之间的通信。

2、设备管理。这里主要指建筑物自控。通过一个系统对校园内建筑（例如教学楼、实验室、图书馆、寝室、食堂）的设备进行实时监控、控制和管理。在这一部分体系了物与物之间的关系，也就是信息流通，主要体现了物与人之间的信息沟通。

3、安防系统。相对来说，安防系统的独立性比较强。它的每一部分在校园建筑物内起的作用是不一样的，但目标都是为教师、学生和工作人员创造一个安全、舒适、高效的环境。

技术模块是主要指的是感知层的模块构建构建。所谓感知层，它可以对物体进行哪几方面的感知呢？实际上，首先就是对物体预先设置的信息进行感知，当然，每个物体都有它的身份，有固定的信息源，所谓感知，主要是对物体本身的信息源进行感知；第二，就是对物体本身所处的环境进行感知，对它所处的环境发生了什么变化进行感知；第三，是对物体地址码，即对物体所在的位置进行感知；第四，是对物体在变化过程中的路径和实体的变化进行感知。

从感知层来说，最重要的一点就是电子标签的应用。电子标签信息的传送通常采用的是无线方式。电子标签在物联网中的应用是智能建筑和智能小区所没有的。但是，物联网出来的信息传到哪去呢？这些信息一般要通过网络传到它的感知中心，该网络可以是物联网自身体系的网络，但更多的是通过三网融合的网络来进行互通，以便充分利用现有的资源。

另外，物联网本身就可以组成一个网络，但是，它的应用可以是在不同的地点，应用层可以体现在智能建筑、智能实验室、智能生活区，它的应用层是分散的。但是，它的感知层相对来说，都涵盖在物联网范围之内。

现有的数字校园的各种信息网络已经为智慧校园创造了一个良好的平台，尤其是目前无线技术的应用，为建筑的智能化、为物联网开创了一个新的天地，只要将这些资源利用好，并做好各模块之间的信息融合和设备共享，就可以真正建设一个完整的智慧型校园。

生物信息学的定义篇（8）

在当今社会，由于全球人增地减、资源匮乏，人类对环境的依赖性愈来愈强烈 随着人类的生活要求和工农业生产的迅速发展， 量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染性化合物进入到自然环境中，成为严重威胁人类及其他生物正常生存发展的土壤污染区，污染还导致资源环境中生物重组，使物 的分布与 度均发生深刻的变化，致使系统变得越来越脆弱，降低了生态系统的功能稳定性。因此，治理破坏环境生态的各种污染，已成为世界各国普遍关注并努力攻克的热点问题。最近20年间，以核酸技术为主要内容的分子生物学技术的广泛应用，在揭示生物多样性的研究中提供了新的方法论，开拓了分子生物学与生态学交叉领域。通过检测生物自然种群DNA序列多态性，鉴定 体的基因型，在基因水平评价种群遗传分化，并在分子水平阐述分子适应等生态问题的机制， 好地揭示生物与环境之间的生态学意义，为污染环境的生物修复提供理论依据。

一、生物分子生态学技术

可直接用来探测溶液中、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列）由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的高度灵敏性，使得核酸分子杂交技术广泛应用于对环境中的生物的检测，定性、定量分析它们的存在、分布、丰度和适应性等研究目标。

基因探针方法学利用了DNA能变性和重退火的特性。要做 个基因探针，所研究的这个基因的DNA顺序必须清楚。这个基因对一特定的微生物种可能是独特的，在这种情况下，这一DNA顺序就有利于检出那种微生物体。或者，这个基因可能编码一种某一代谢途径独特的酶，从这样一种序列构建出的基因探针就有可能指示土壤或水样品中一群细菌的潜在活性。这类探针可定义为功能性基因探针。例如，由编码固氮作用的酶的DNA序列可做成基因探针，这样的探针就可以用于测估特定的土壤中是否含有携带固氮基因的细菌。随后，还可以构建另外的探针，用以测定这些机体实际上是根瘤菌属或固氮螺菌属的一些种，或者是蓝细菌。这一基因甚至可能对所有的细菌来说是通用的，因而使检出所有已知细菌成为可能

二、信息技术与物理学科整合的内涵 信息技术：是指在计算机与通信技术的支持下，用以采集、存贮、处理、 传递和显示包括文字、数据、声音、图像在内的各种信息的一系列现代化技术。 从中学教学过程中所使用的信息技术来看，信息技术主要是指利用计算机进行 的多媒体技术及网络技术。 从教育技术的发展来看，信息技术与课程整合的内涵：是要求在先进的教 育思想、理论的指导下，把计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主 学习的认知工具、情感激励工具与丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具 全面地应用到各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节， 经过整理、组合，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传 统教学方式的根本变革，也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变 革，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。

三、信息技术与初中物理教学整合，以建构主义理论为理论支撑 建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即 社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴） 的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。因此建构主义学 习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要 、 、 素或四大属性。学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这 就对教学设计提出了新的要求，也就是说，在建构主义学习环境下，教学设计 不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题， 并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。由于多媒体技术和网络技术 可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具，能有效地促进学生认知地发展。 因此，信息技术与课程整合的理论基础是建构主义。

四、信息技术与物理学科整合的优点 信息技术与物理学科整合能够发展学生利用各种媒体收集和处理物理科学 信息的能力；发展学生比较、判断、推理、分析、综合等的思维能力，初步形 成创造性思维品质；达到能够运用所学到的物理学知识评价和解决某些实际问 题的目标。信息技术与物理学科教学相整合，其主要优点是： ⑴整合丰富了课堂教学手段。信息技术中图文并茂、丰富多彩的知识表现 形式，能克服传统物理教学中语言描述具有不确定性、文字说明比较抽象乏味、 实验演示只能给学生以结论的缺陷，有利于激发学生的学习兴趣。 ⑵整合突出了学生的主体性。信息技术能够突破教育环境的时空限制，使 学生在特定的接近现实的情景中，主动地获取知识，学生从被动听讲的接受者， 转变为主动参与的学习主体。 ⑶整合更适于创设探究情境。超文本特性与网络特性的结合，提供了极丰 富的信息资源，构成进行自由探究和自主学习的开放环境，能有效地培养学生 自主发现、探索的学习能力，有利于发挥学生思维的主动性，实现培养创新精 神和促进信息能力发展的探究式学习。 ⑷整合落实了因人施教原则。借助人机交互和参数处理技术，建立虚拟学 习环境，能对教育信息及时收集与反馈，使表现方式和节奏更符合学生的学习 进程，从而为实现物理教学过程中的因人施教提供技术支持和保障。

五 结语

从污染环境微生物分子生态学的研究进程可见，分子生态学技术的应用不仅扩大了环境微生物的研究对象，促进了微生物结构生态学研究，更重大的突破是有助于更深入、更多地了解生态学过程，使得以功能基因为基础的功能生态学研究成为今后污染生态学领域的新方向$特别对污染胁迫下的微生物，研究功能基因在环境中的表达调控，可更真实、准确地揭示微生物的生态关系，明确生态系统的结构与功能，即生态系统中一系列基因的相互作用。进一步通过基因工程操作将某些不同生物体中控制有用的生物降解途径或酶的微生物异化代谢基因带到同一寄主中，按照设计的生物代谢途径运行，以实现对环境污染物或特定毒物的降解，从而显著地或彻底地改善微生物在污染环境修复中的功能。

参考文献

生物信息学的定义篇（9）

中图分类号：B08　文献标识码：A　文章编号：1000－2731(2012)02－0016－07

近年来，在基础科学和复杂性科学研究的领域，信息科学的作用正在大幅度增长。这是因为，现代科学自身发展的逻辑导致的，这一逻辑就是基于信息科学的相关概念和方法的应用形成了新的科学范式和新的科学研究方法。

一、信息现象的现实结构

依据许多研究人员的看法，信息是我们面对世界的最重要的，同时也是最神秘的现象。

在今天的科学文献中，对信息的定义有几十个，然而，其中没有一个能够被普遍的接受。这是因为，科学家们在进行某一科学领域的研究时，都是从他们研究领域的特定角度出发，制定或选择一个最适合其研究领域的特定的具体的信息定义。

此外，有些科学文献甚至宣称，为信息概念下一个一般性的本质定义也许是永远不可能的，至少在今后几年中这种尝试不可能达到。也许，“信息”这一概念从根本上就是无法定义的，也许，它仅只是一个同音异义的术语，在日常使用中，它可能被用来指称完全不同的或根本没有关联的不同的对象。

然而，与此同时，信息已经成为一种普遍性的科学范畴，今天，许多研究人员都已经公认，信息在关于自然现象、技术系统、生物世界、以及人与社会的问题等众多研究领域的价值正在迅速增长。

信息现象是多层面的，因此，它不仅在不同状态的信息过程中，而且也在这些过程现实运行的不同阶段上都以特殊的方式表现出来。

从正统的唯物主义的观点来看，在现实世界中，除了物质和能量之外什么都不存在。并且，物质和能量的各个组成部分之间又是密切相关、连续运动的。

因此，物理世界(物理的现实)乃是一个被运动着的物质和能量充满了的世界，其他的世界(其他的现实)根本就不存在。这就是从笛卡儿和牛顿的时代就开始占据科学的主导地位的关于物质和能量的世界图景。

有没有另外一个现实的世界――一个现实的理想的世界?虽然，整个生活的实践使我们相信这样一个现实的理想的世界也是存在的。但是，是什么构造了这个理想的现实?它是否是独立于人的意识而客观存在的?

众所周知的控制论的创始人诺伯特・维纳曾经针对信息的本质说道：“信息不是物质，也不是能量，而是第三种存在”。换句话说，维纳认为，除了物质和能量之外，世界上还有“第三种”存在，而这个“第三种”存在便是信息。

但是，信息本身是什么，它与物质和能量的关系怎样?关于这些哲学问题的答案我们在维纳的著作中并没有找到。然而，后来的一些更多的科学家都认为，物质、能量和信息是现实世界的三个基本组成部分，是独立于我们的意识之外而存在的客观现实的不同表现形式。

然而，如何揭示这三者的相互关系?如何把它们和理想现实的概念进行比较?

为了找出上述问题的答案，我们将做一个思想实验。假定一个现实的物理系统，其中只包含两个组成部分――A和B。A是一个塑料球，B是一个台球，很难在这两个球之间找到一种一致性的关系。接下来假定，使这两个小球相互接触，然后再分开。其结果是，在A的表面形成了一个凹坑，这就是由于B的作用在A的表面留下的一个痕迹。

难道现在我们还不能从现实世界结构运动的角度来说，这就是两个物体之间相互作用的结果吗?事实证明，这种结构的改变已经是相当明显了!事情还并不仅仅如此，并不仅仅是改变了A的表面形状，使A的表面有了一个凹痕。事情更为重要的方面还在于，这个凹痕乃是A通过与B的接触而对B的某些内容的反映(镜像印迹)。

这样，我们可以说，我们观察到了一个现实的过程，之前只有两个分离的对象，通过它们的相互作用，产生了第三个对象C。这个c是某种痕迹(凹痕)，是在A的表面呈现着的对B的表面的某些内容的反映。这个新的对象不是物质，所以，应当把它看作是一种理想现实的对象。

这个对象确实存在着，它不是我们凭空的想象。它不是一种意识的精神产品，它很真实，它是我们周围现实的物理世界中的物质对象间的客观相互作用的结果。

因此，理想的现实是客观存在的。它与物理现实有着千丝万缕的联系，它由物理世界中的物体间的相互作用产生。这是从上述分析中得出的第一个和非常重要的哲学结论。

现在我们来探讨“理想现实”和“信息”概念间的关系。可以说，这两个概念的含义非常相似。通过上面的例子，我们已经可以确定，两个物体之间相互作用所产生的结果是物理现实世界中的一种现象，其中一方的结构的产生是对另一方的部分内容的反映，这就能够从某一对象的某些表面结构的模式中获得另一个对象的某些特性(信息)。

我们还发现，信息本身不是一个物理对象，属于理想的现实世界。当然，信息自身的显示必须以现实的物理对象(或过程)为其载体。如果没有这些作为载体的对象(或过程)信息的显现在原则上是不可能的。

我们现在来证明，尽管信息具有理想特征的本质，但是，它却能够影响物理现实的对象和过程。正如我们在上面所举的例子那样，在两个对象的相互作用过程中，对象A以其有所改变的凹痕的形式反映了对象B的某些内容，并且可以使我们由此获得关于这些内容的副本，也就是，其物理材料的模式。

因此，我们认为，这一过程正是信息从一个物理现实的对象转移到另一个物理现实的对象的具体机制。

基于上述分析，可以得出一个带有根本性价值的重要的哲学结论，这就是，在我们所面对的世界中，物理的现实和理想的现实是密切相关的，它们之间能够发生非常明显的相互影响。

因此，客观现实的世界具有二重化的特征，因为它同时包含着物理现实和理想现实，并且，在这两种现实之间具有相互反映的性质。我们把这一现象称为信息，令人惊讶的是，关于这一现象的很多方面我们现在还没有搞清楚。要搞清楚这一现象的本质的困难在很大程度上是由于这样一个事实，这就是，在不同的条件下它表现出来的行为是不同的，也就是说，它在无生命的自然的物理系统中、在生物系统中、在人类创造的技术设备中、在社会系统中，以及在人的头脑中它所表现出来的行为都是不同的。

信息具有多方面的表现，这就是为什么经常会出现运用同一术语所描述的具体现象却有不同的表

现形式的原因。

正因为如此，这才导致了目前不仅在一般的科学文献中，而且也在各种版本的百科全书中，对“信息”这一术语有了各种各样的解释。

信息现象并不仅仅表现在物理现实的某些对象的相互作用所产生的结果中。它也可以是现实发生的某些过程相互作用的结果。下面我们将证明，在相互作用的结果中，如何改变了某些过程的性质，我们应当把这样的变化看作是信息活动的一种形式，称之为动态信息。

下面我们将用无线电方面的例子来进行证明。假设有两个动态过程，其中之一是一个随时间参数作周期性振荡的物理现象，如，电流或电磁场。我们假定，在我们观察的整个时间段上，它们的频率、振幅和相位都保持一个恒定值，也就是说，与时间无关。

同时，我们假定第二个过程的一些参数值具有随时间发生变化的性质，但是，它变化的速率大大慢于上一假定过程的振荡周期。

进一步的假定则是，第二个过程可能对第一个过程发生影响，这就是，第一个过程振幅变化的比例将会被第二个过程的相应参数所改变。在电台广播中这种效应被称为调幅。还有其他类型的调制，如频率相、脉冲代码等。

在此很容易看到，我们所研究的两种动态过程的相互作用的结果同样是一个动态的过程，这一过程以其结构的性质反映了两个相互作用过程的源流。

无线电领域的专家都知道，由此过程产生的频谱是复杂的，它包含两个频率，两个频率分别对应的是原来的过程。同时，其中的一个过程具有较高的振荡频率，它扮演着第二个过程的载体的角色。

在无线电领域，甚至还为此采用了一个特殊的术语，称为“载波频率”。事实上，由于作为第二个过程的影响结果的第一个过程的相应参数随着时间的推移发生了变化，所以，在这一过程的结构中就反映了第二个过程的动态参数，也就是说，将其转变成了自己的某些动态性质的“成果”。

这个例子说明，由于上述相互作用的结果，我们观察到了两个物理过程的现实结构发生了变化。这一变化的实质在于，这里呈现的不是两个初始的物理过程，而是另外的两个物理过程。这两个物理过程中的第一个是作为初始来源的物理过程，而另一个过程则是在调解过程的影响下产生的理想的过程。这一过程是通过第一个原始过程的振幅的动态变化对第二个原始过程的相应参数的一种反映。

重要的是，这些变化是很真实的，它们可以通过适当的程序来确定。因此，在相互作用中产生出来的理想过程可以在另一个过程的结构形式中检测出来。

从上面所举的关于物理过程的交互信息现象的动态表现的例子中，可以引申出一个重要的结论，这个结论是关于我们面对世界的现实结构以及其组成部分的构造方式和属性特点的。

这一结论的实质是客观存在的现实结构既是物理的过程，又是理想的过程。这个理想过程产生于物理过程相互作用的结果，并作为物理过程相互作用的结果的一种反映。

反过来说，理想过程也是现实世界的一个部分，因为它们可以通过相应的物理过程的程序来确定谁是他们的物质载体，因此，他们可能会再次被一个现实的物理过程所表征，并且，还可能以另外一个物理过程为基础。

基于上述分析可以得出以下结论。

1.我们面对世界的现实结构具有二重化的性质，因为，这个世界同时包括两个主要的组成部分：物理现实和理想现实。这两个部分都是客观存在的，并且是相互作用的，因而它们具有相互反映的特性。

2.物理现实包括了所有现存的物质世界的对象，无论这些对象是实体性的还是非实体性的(如：电磁场、引力场或其他性质的场)，同时也包括了所有这些对象的运动过程和内部变化的过程

3.理想现实也是独立于意识活动之外的客观存在，它和物理现实一样也是现实世界的重要组成部分。它产生于物理现实的对象(或过程)的相互作用，并以在其他对象(或过程)的结构中反映某些对象(或过程)的性质的方式表现出来。

4.物理现实和理想现实的相互反映能力是它们的基本性质，这就在事实上构成了信息现象的多方面表现的可能性。

5.信息不是物理的对象和过程，它属于理想现实的世界。但是，信息要显示自己，就必须以物理现实的对象(或过程)作为其载体。如果没有这些作为载体的对象(或过程)，信息要显示自己在原则上是不可能的。

6.作为载体物的物理性质是什么，对于信息来说，在原则上是不重要的。重要的是，这些载体有能力通过适当改变其内部结构(物理对象)或它的状态参数(动态过程)来感应信息。

7.尽管信息属于理想现实的世界，并且与一个物理对象(或过程)相关联，但是，它却可以与其他的物理世界的对象(或过程)发生作用，并以与其发生作用的对象(或过程)作为其新的载体。这样的方式，便是信息从一个物理现实的对象(或过程)转移到另一个物理现实的对象(或过程)的传输机制。

8.要确定信息与它的载体(物理现实的对象或过程)的关联关系，需要有一些特殊的程序，其中最重要的程序就是比较。对这些程序的详细研究超出了本书论述的范围，它需要专门的讨论。

9.信息是信息科学的基本概念之一，信息科学是关于在不同性质的系统中进行信息处理的原则和规律的科学。正是由于信息科学的相关思想的发展和传播使信息概念在今天获得了一般科学概念的地位，并且，关于信息原则和规律的统一性观念，又在极大程度上促进了现代科学的世界图景的形成。

10.近年来，俄罗斯的科学家们获得的一系列新成果表明，在形形的系统中，以及在各类系统的信息活动过程中，信息规律占有重要的地位。此外，人们还发现，这些信息规律对物理过程的实际运行可能施加某种限制。

所有这些都表明，需要对信息现象作进一步的哲学认识，其中最主要的是关于信息概念的本质、物理现实和理想现实在系统中的表现方式，以及信息与物质和能量的相互作用的机制。

二、信息的本质

有哲学著作宣称，给“信息”下一个普遍性的定义是不可能的，因为信息概念在原则上是不可能统一的。因此，他们辩称，我们不得不继续接受已经存在于不同科学领域中的那些十分不同的关于信息的定义。

这样的观点是难以接受的。特别是在信息概念已经广泛使用于科学知识和人类实践活动的各个领域的今天，信息概念早已成了一般的科学范畴。

B.M.格鲁斯柯夫院士关于信息的定义是最常见的信息定义之一。在45年前发表的论文中他写道：“信息这个概念，在最一般的意义上，它指的是物质和能量在时间和空间中分布的不均匀性的变化程度，这种变化存在于世界上发生的所有过程之中”。

对这个定义进行分析，我们可以得出这样的结论，它是用属性的方法对信息概念所作的规定，其要点包含两个方面：一个是静态的规定(物质和能量在空间中的分布状态)，另一个是动态的规定(这一状态随着时间的推移的变化)。定义中强调的这两个方面在我们看来是非常重要的，因为，它提供给研

究人员们关注的是自然界中存在的两种类型的信息：静态的和动态的。

在他和ю.и.谢玛根教授的著作中，都曾多次提到过信息的这种双重的性质。他强调指出，静态信息的主要载体就是自然界中的物质(实体)，它承担着存储信息的功能，从而确保了信息在时间中的保存和传输。

至于动态信息，它的主要载体是能量(场)，它承担着信息在空间中的传播。

在今天看来，对于B.M.格鲁斯柯夫的“信息”定义，不仅需要进行非常重大的改进，而且也需要重新予以解释。

我们现在来探讨信息现象的物理本质，这个问题的正确解答有助于我们给出一个关于“信息”概念的一般性定义。在我们看来，有必要合理使用r，B.毕司朵夫斯基在其著作《信息物理的要素》中所指明的“信息”和“不对称”这两个概念之间的关系的观点。

根据г.B.毕司朵夫斯基的看法，不对称性，即对称破缺的结果，就是信息。然而，他并没有据此给出完整和精确的“信息”的定义。

利用B.M.格鲁斯柯夫和г.B.毕司朵夫斯基研究信息概念所用的方法，可以对信息概念下一个新的定义：“在最广泛意义上，信息是现实世界的客观属性，它是物质和能量在空间和时间中分布的差异性(不对称)的表现，这些表现存在于所有自然发生的生命界、无生命界，以及人类社会和意识活动的非平衡过程之中。”

换句话说，差异性――非平衡性的本意指的就是，物质和能量在空间和时间中分布的对称性破缺的结果，这些结果是在我们周围世界的不同对象、过程和现象中呈现出来的，只要这些现象中呈现出了差异性的特征，就应当把它称之为信息。因此需要特别指出的是，如果在均匀介质，以及均衡发生的过程中就不存在信息。

从客观的角度来看，信息，并不是我们凭空的想象，也不是什么意识的产物，而是一个真实的物理现象，是物质或能量的状态和运动的特征。信息和物质与能量密不可分，物质和能量是信息的载体。信息是物质和能量的属性，也就是说，信息是物质和能量的内在性质。

因此，这种类型的信息可以相对于“理想信息”被称为“物理信息”，“理想信息”是意识活动的产物，应该把“理想信息”的实质和“物理信息”的实质分开加以讨论。

在这里，我想强调的是，信息的物理性质是信息的“第一性的”或“依附的”性质，它是从现实世界对象的物质和能量的差异性中产生出来的。

毕竟物理信息相对于“二次派生的”信息是一种具有本源性的信息，这种派生的信息是对本源信息的一种“反映”，它可以脱离本源信息而存在。

物质或能量的空间分布的不均匀性(不对称性)，指的正是静态信息。

如果我们观察到的是一些随时间变化的不均匀过程，这就应当属于动态信息。

我们观察到的不均匀变化过程，几乎在所有的自然、社会和人的意识活动中都会发生。这是现实世界的基本性质表现的结果，我们有理由把它称为信息。

信息最重要的一个特性是它的相对性。事实上，当我们观察到物质和能量在空间和时间上分布的差异性的时候，这就意味着，我们通过了某种关于差异性的参考集(进行对比的基础)，并且运用了比较性程序的检测。

换句话说，为了获得必要的信息，就必须对观察的对象与另一些现象的状态和过程进行比较，并且，观察者以往的经验和知识的积累也可以成为上述的参考集(进行对比的基础)中的内容。

然而，由于不同的观察者拥有的以往的经验和知识不同，所以，他们在对同样的对象、过程和现象进行观测时，便可能获得十分不同的新的信息。这正是人们所感知的信息所具有的相对性的原因。

因此，人的认识能力，人们对技术系统和物理对象的认识，不仅依赖于外部世界的信息的性质，而且还依赖于他所拥有的“内部词典”，这个词典是建立在他以前对外部世界进行观察时所产生的经验积累的基础之上的。

这一结论是信息论的一个极为重要的成果，这一成果不仅符合哲学认识论的基本原则，而且同时也是创建智能系统的一个基本原理。

信息现象极为多样和具体，它不仅表现在我们周围世界的不同环境之中，而且还表现在信息相互作用过程的不同阶段，并且永恒存在于自然和社会中的各种对象之间。

正因为我们面对的信息现象有极为多样化的表现，所以就需要用不同的方法来确定它的性质和属性，这就是为什么现代科学所使用的信息概念拥有大量的不同定义的原因。

在关于信息本质的问题上存在诸多方面的争议，甚至有些混乱的一个原因就来自信息自身的本性，一方面，信息是现实物理世界本身的能动表现，另一方面，它又是一个十分真实的，作为物质世界的反映的理想世界中的现象。

造成这种情况的另一个原因则是，通常在信息相互作用过程的不同阶段上，相应信息现象的表现十分不同，因此，这就要求有必要采用与这些不同表现形式分别对应的不同的信息定义。

三、信息科学的哲学基础

物质概念是最重要的哲学范畴之一。然而，在我们看来，基于目前研究的成果，同样重要的哲学范畴还应当有“能量”和“信息”等概念。事实上，如果说“物质”(物体)这个概念是对现实的自我组织和某种长期存在的能力的属性的描述的话，那么，“能”这个概念描述的则是物质运动的能力，而能量这一概念则描述的是物质运动的强度。

至于谈到运动，它可能是一个在空间中的(机械性)运动，或者是一个在一段时间内与系统的内部结构的进化或退化相关联的发生了变化的演化的过程。因此，演化可以被看作是特殊形式的运动――在时间中的运动。

至于“信息”概念，它所描述的是有组织的物质或能量系统的复杂性程度。据此，可以把信息量看作是对有组织系统的结构的复杂性程度的定量测度。

此外，信息还可能激发物质和能量系统在空间中的运动，并确定其运动的方向。

信息还是物质和能量系统演化发展过程中的决定性因素。在不同性质的自组织系统的演化的分岔点上，系统能够根据外部信息的影响对自身未来发展的可能方向做出选择。

因此，在今天，在一般的科学哲学中，“物质”“能量”和“信息”这三个概念都是重量级的范畴，这三个范畴密切联系、相辅相成，分别描述了我们观察的物理现实中的对象、过程和现象的不同方面的特点。

运动的根本原因是不对称性，是物质或能量的非均匀分布，亦即是信息。正是信息导致了物质和能量的运动，是物质和能量运动的基本的、首要的原因。重要的是，我们还应当注意到，物质和能量运动的趋势是从高浓区向低浓区过渡。因此，信息不仅是物质和能量运动的首要原因，而且也决定着这一运动的方向。

电磁辐射和光辐射的物理过程可以作为太空中能量运动的例子。另一些典型的例子是我们在自然界中到处可以观察到的导致平衡态的动态过程衰减的趋势。从我们的观点来看，它们也都服从信息活动的基本原理。事实上，任何动态过程本身都会随着时间的推移改变它的某些参数，也就是说，都会在

时间中运动。而这些运动的过程都服从自然发展的平衡态趋势，即消除物质和能量在时间中分布的不均匀性。

由此可以得出一个合理的结论，所有的动态过程产生的信息，即物质和能量在时间中的非对称性分布，都会随着这些动态过程的衰减自发地趋向于消解，也就是说，达到平衡态。可以得出的一个类似的结论是，关于物质(质量)在空间中均匀分布的自然趋势。化学元素的原子核衰变，以及分子在气体和液体介质中的扩散的运动可以看成是这一方面的例子。

在此，我们想强调的是，信息不仅是任何物质运动的根源，而且，它还决定着这一运动的方向，它实现着某种有目的性的运动――从物质分布的高浓度区域向物质分布的低浓度区域扩散。

有必要提醒我们注意的是，A.и.捷敏在其出版的《信息经济基础》一书中早已强调指出了，在信息和物质的运动方向之间有一个相互一致的关联性。该书用单独的一章专门对信息现象进行了分析，并且揭示了热力学第二定律的信息本质。

该书作者得出的结论认为，信息代表着物质和能量运动的实际方向。换句话说，信息乃是物质或能量运动的属性之一。然而，在我们看来，这个结论是错误的，因为根本的原因是信息导致了运动，运动只是信息活动的一个后果。

形象地讲，可以说，信息导致了物质和能量在空间和时间中的运动。但是，长期以来，哲学中有一个著名的观点，认为“时间”的概念和“运动”的概念有着不可分割的联系。如果没有运动，时间也就不存在，因为如果没有物质或能量对象的变化要确证时间的存在是不可能的。因此，我们可以说，信息导致了运动，而反过来，运动又产生了时间。

信息产生了运动，而运动又反过来产生了时间。但是，必须强调的是，在这个因果关系链中，首要的因素正是信息。

当然，对于信息科学来说，上述的哲学问题的分析是不完整的。然而，依据这些分析所得出的相关结果和结论，仍然可以形成一些科学的原理。这些原理可以成为进一步研究信息科学的哲学基础，并推动对自然和社会中的信息相互作用过程进行研究的信息基础科学的进一步发展。可以把这些相关的原理简单地概括如下。

1.在最广泛的意义上信息是现实世界的客观属性，它表现为物质和能量在空间和时间中分布的非均匀性(不对称性)，它存在于世界上所有的有生命和无生命的自然界，以及人类社会和意识活动中的非平衡发展的过程之中。

2.物理信息具有客观的现实性，它体现为物质和能量在空间和时间中分布的差异性本身，以及在无生命的自然界系统、技术系统、生物系统中发生着的非平衡动态过程。

3.信息量是任何性质的有组织系统的复杂性的度量，它可以对系统的复杂性程度进行定量评价。

4.信息贯穿于我们周围世界的有组织的物质和能量的各个层次，它是物质和能量运动的首要的原因，并决定着它们在空间和时间中运动的方向。

5.信息是进化的决定性因素，它决定着自然和社会进化过程的发展方向。

6.“物质”“能量”和“信息”这三个概念乃是科学哲学中最为一般性的范畴。它们相互补充，描述了物理现实中的科学对象、过程和现象的不同侧面。

7.信息是现实世界中的多方面的现象，它以某种特定的方式体现于自然的生命界和无生命界的各种信息环境之中，体现于信息活动过程的不同条件之中。其涉及的范围包括：天然的无生命的自然界、人类创造的人工自然的技术对象和系统、生物系统，以及人类社会和意识的领域。然而，我们可以假定，在这些一般的信息流程、现实对象，以及任何形式的过程和现象中，都体现着某些基本的信息规律。对这些特殊规律的研究，应当成为作为基础科学的信息科学中的最重要的任务之一。这同时也体现着信息科学在科学知识体系中发挥着跨学科作用的情景。

生物信息学的定义篇（10）

人类进入了“信息时代”，我们的社会日益转型为一个“信息社会”。不过，虽然人们天天都在接触、利用信息，信息资源也变成了当今社会建设中最宝贵的资源，人们还是对何谓信息不甚了了，感到其难以捉摸。这说明我们还缺乏一个明确、恰切的信息概念的定义。本文试图结合分析信息概念的本质从哲学的层面上提出一个信息的定义，并在这个定义的范围内探讨一下在人类实践活动中信息的主要功能的历史演变。

我们拥有的最初的信息概念是由信息论的创立者申农提出的，他把信息定义为用来消除不确定性的东西，具体地说就是在信宿中用来消除对于在信源中发出的消息的不确定性的东西。这第一个信息概念的内容反映出它发生于通讯过程中的背景，运用这个概念来理解广泛存在于我们当今社会中的信息现象肯定是不够的。比如我们头脑中现有的知识这种约束性的信息与用来消除不确定性的消息显然是不同的，它是我们据以理解消息这种非约束性信息的基础。但是最初的信息概念包含的两个特质也揭示了成熟的信息概念的两个本质规定性：第一，信息发生于不确定性的背景上亦即具有多种可能性或偶然性的环境中，因此在严格决定论的世界上它的存在是没有意义的。第二，通讯活动往往与控制活动紧密相关并构成后者的组成部分（控制论中所说的“控制”行为广义地说包含了能动主体适应世界和改造世界的活动），因此信息的存在与能动主体的目的是不可分的。

在探讨信息概念时，我们需要对人们在生活和科学研究中使用“信息”一词所指称的广泛的现象进行概括，这样最终我们会发现有两个基本对象，其中一个属于客观世界本身所具有的性质，另一个则产生于生活主体和客观世界相互作用的关系之中。控制论的创始人维纳就从这两个意义上阐述过信息。一方面他说：“信息就是组织程度的度量”，是“负熵”⑴，另一方面又说：“信息是我们适应外部世界，并且使这种适应为外部世界所感到的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。”⑵后一种信息是不能脱离接受者的解释结构而存在的，维纳举例讲道：音乐对于懂音乐的人来说会产生这种“在语义学上有意义的信息”，对于不懂音乐的人来说则不会。苏联《哲学词典》俄文1980年第4版在“信息”这个词条下也写道：“在信息概念中应该区别出两个方面。在第一个方面，信息乃是系统的组织性的程度。信息的数学表达式和熵的数学表达式，除符号相反外是一样的。正如系统的熵表示系统的紊乱性程度，而信息表示系统的组织性程度。这样理解的信息构成系统、过程本身的内部所有物，可以叫作结构信息。在第二个方面，应该把密切地与反映相联系的信息和结构信息区别开。如果一个事物中发生反映另一事物作用的变化，那末可以说这一事物就成为关于另一事物的信息的负荷者。对于控制论系统来说，B由A的作用所引起的变化，不只是B对A的某些鉴别，而是控制论系统B的功能活动的因素。”在这里我们看出苏联学者继承和阐发了维纳的思想，他们明确区分出表示事物本身的规定性的结构信息（又称绝对信息）和产生于控制系统对周围事物的反映之中的功能信息(又称相对信息)。用信息论的术语来说，就是前一种信息的存在只要考虑到信源就可以了，而后一种信息的存在还必须考虑到信宿。上述思想可供我们在对信息进行哲学的全面概括时加以借鉴，使信息概念不必具有单一层次的内涵。

我认为信息可作如下定义：信息是客观世界中物质和能量存在和变动的有序形式，和自组织系统对这个形式的能动的反映及改组。其中前一个表语表述了信息概念的第一层次内涵，或者说广义内涵，后一个表语表述了信息概念的第二层次内涵，或者说狭义内涵。

先说信息概念的第一层次内涵。维纳曾经说：“信息就是信息，不是物质也不是能量”⑷。那末信息究竟是什么呢？我认为它是物质和能量运动的有序形式。

古希腊哲学家亚里士多德最早与“质料”范畴相对提出“形式”范畴。质料是事物的物质基质，形式则是物质基质存在的样式。形式必须附着在质料上而存在，但是它又具有相对的独立性，这表现在比如大理石这块质料，既可以把它雕刻成人像而具有“人”的形式，又可以把它雕刻成马像而具有“马”的形式。仅限于这个范围内来说，这对范畴与“实体”和“属性”这对范畴是相通的。在上述定义中，我正是把物质和能量看作为实体性的东西，而把信息看作为它们表现出来的属性。我们可以把一定的物质和能量与它们表现出的属性作这种相对区分。我们知道，客观世界中的物质和能量是保持着一定的数量、既不能创造也不能消灭的，但是物质和能量具体存在的形式可以变化。物质和能量存在的各种具体形式是由它们特殊的组合和运动的方式所决定的，并且在不同的层次上展开。信息概念的第一层次内涵就是物质和能量存在和运动所表现出的这些具体形式。在这里我们要对“形式”的含义作广泛的理解，它是实体的一切可分辨的属性的总称，包括事物的结构形式、运动状态以及相互作用的方式等一切确定性。

对信息所作的这个本质规定是和科学家们提出的下述定义相通的—─信息是物质和能量在时间和空间中的不均匀分布，是负熵，是事物系统的组织性程度。因为物质和能量存在和运动的各种可以把捉的特定形式，只能由物质和能量在时间和空间中的各种不均匀分布造成。热力学第二定律指出的一个孤立系统内部趋向达到的熵最大状态，是一个物质和能量在时空中均匀分布的状态，这是一种混沌的单调的状态，其中没有任何可分辨的形式，也就没有信息。我们由此看到信息是有序性的形式。与此相联系产生了信息的度量的问题，一个系统内的物质、能量在时空中分布的不均匀程度愈是大，其所含信息量愈是多，亦即其组织性、有序性愈是高，这说明它的物质、能量运动的形式愈是复杂、有机。一个系统所包含的信息量，相当于使该系统从某种初始的无序状态过渡到有组织的状态而应当输入系统中的信息量。人体从单个分子构成其有机整体所需要的信息量为3x1026比特这样一个巨大的数字。一块无机的矿石所包含的信息量是与此不能相比的。从这里我们可以看出，信息是以一种新的统一的观点来看待物质世界。过去我们曾经用“质量”对不同的物质进行统一的度量，又用“能量”对不同的运动进行统一的度量，现在我们可以用“信息量”来对不同事物具有的规定性、性质进行统一的度量，信息量表示出事物组织性、有序性程度高低的不同。

因为信息不是事物的物质和能量本身，而是它们运动的形式，所以它可以通过同构关系被传递。所谓同构，简单地说，就是一个系统的物质、能量过程与另一个系统的物质、能量过程在组织结构和运动秩序上的一定对应。比如气温表上水银柱的不同高度对应着不同的气温，水银柱高度的一定变化对应着气温的一定变化，因此我们说气温表传达了气温的信息。我们人在生活中摄取关于外界环境的信息，也并不是把环境中事物的物质基质和能量本身吸收到我们脑子中来，而是以脑内神经脉冲的次序和强度的不同组合形式来对应于环境中事物的不同状态特征。这样我们就可以解释为什么信息表示作为信源的事物的性质，却又可以脱离信源而相对独立地存在，而且我们还可以了解信息的量值为何不象物质和能量那样是守恒的而可以增加（通过在不同信宿中复制同一信息）。

再说信息概念的第二层次内涵：信息是自组织系统对客观世界中物质和能量运动的有序形式所作的能动的反映及改组。对信息的这个规定是和科学家们对信息所作的下述定义相通的—─信息是生活主体和客观环境相互交换的内容，是控制系统用来控制受控对象的东西。我们在日常生活中所说的信息，总是指某种被我们所收到、理解，对我们有意义、用处的消息，此外还有被人们产生的操纵控制对象的指令信息，它们都属于信息概念的这个内涵。

这里需要说明一下什么是“自组织系统”。简单地说，自然界中的无机物质一般遵循热力学第二定律从有序走向无序，自组织系统是能够抵抗环境中的熵增趋势，自动地从无序向有序发展的系统。自组织系统是高度有组织性的物质，它在自然界中的代表就是生命。人类模仿生命的机制创造出自动控制系统，这是人工的自组织系统。自组织系统在自然界中不象无机物质那样，听凭环境因素的作用、自发地发生变化，而是按照内在机制规定的方向进行物质和能量运动的，这就是保存和发展自身。自组织系统既然具有保存和发展自身的趋向，而又生活在一个变动不居的既有有利因素、又有不利因素的环境里，因此它在生存、发展中需要关于环境的信息，借以调整自己的行动而适应环境的变化。自组织系统就是借助于信息的指导作用，使自身在和环境的相互作用中从无序走向有序、从低序走向高序的。

实际上只有在自组织系统对周围环境的反映中，才能真正使客观事物存在的形式和客观事物本身分离开，具有独立的意义和价值。这样，才实现了第一层次内涵的信息向第二层次内涵的信息的转化。因为第二层次内涵的信息不是产生于照镜子似的机械的反映，而是产生于能动的反映。这表现在维纳所说的“不是简单地取得外界的消息，而是要经过装置内部的改造加工才能获得。在那里将信息转化成适用于以后活动的新形式。无论是动物还是机器，这种操作都要对外界发生效用”⑸。对此，以下集中说明两点。

第一，这种信息只是在作为信宿的反映主体（人是最高级的自组织系统，也是最高级的主体，我们可以把其他的自组织系统看作以不同等级形式存在的主体）中实现的，它是依赖于主体的解释结构的，而这又与主体对于信息的整理加工分不开。同一个事件作为信号被传递到不同的主体中，它是否具有信息和信息量有多少，是依主体的解释结构的不同而不同的。那末，主体的解释结构是怎样形成的呢？这要归功于主体对过去生活中接受的大量信息进行储存、整理和加工的结果。动物能够简单地整理、加工信息，这就是在无条件反射的基础上依靠条件反射的能力，根据反复发生的生活经验在不同的外来信息间建立一定的联系。人类则不仅感性地归总经验现象以得出表面的联系，而且运用理性思维的能力来发现各类事实之间的深藏的稳定的本质联系。因此，人脑内部构成知识的信息采取对现实事物做不同程度的抽象概括的概念和判断的形式存在，理性主体可运用逻辑推理的规则对既有信息进行变换处理以产生更深层次的新信息。每个个人还吸取社会集体实践的成果来帮助完成自身整理信息的工作。这样，本来零散获得的信息在每个主体的内部形成一个有机的知识之网，这就是他的解释结构。新经验到的个别事件由于和这个知识之网的各个要素发生一定的关系而具有意义，而被理解。从此我们可以看出为什么第二层次内涵的信息离不开接受主体。同时我们也看到，那些过去获得的、经过加工整理、为主体掌握了其间联系的信息，成为认识新的信息的手段。这种信息叫做约束性信息。那种在新的生活遭遇中个别得到的、反映具体客观环境的情况的、作为认识对象的信息，叫作非约束性信息。从信息学的角度来看，认识能力的发展也是非约束性信息不断转化为约束性信息的过程。当然约束性信息建立的关于客观世界的规律性的认识是否正确，还须反馈到实践活动（合目的性的质能活动）中去加以验证。

第二，这个层次内涵的信息的最重要的内容，还在于把关于客观环境的信息和主体的目的（既有在种族发生中形成的长远目的，又有在具体生活情景中产生的短期目的）结合起来加工，得出规范主体本身在一定客观环境中所进行的物质和能量活动的形式的东西，亦即关于主体行为方式的信息。自组织系统在一个个具体的控制活动中是这样处理信息的：它首先获取一定的信号即得到语法信息，其次联系过去生活经验解释语法信息的含义而得到语义信息，然后根据本身正在进行的活动的目的评估语义信息的效用而得出语用信息，最后结合积淀于自身的约束性信息中的关于客观环境的规律性的认识得出关于自身当前行为方式的信息。这种关于主体行为方式的信息就是我们在自动控制机器中称为“指令信息”的东西，它由控制中枢付诸执行机构（或称效应器）加以执行。这样我们看到作为对现实世界的有序性的反映的信息，在独立存在于主体世界中时可被结合实现主体的目的的需要加以改组（将信息片段根据它们在现实世界中存在的多种可能方式重新加以联接）。总之，自组织系统因此以有利于自己的方式和环境发生相互作用。在这里我们发现一个有意思的对照，对于客体来讲，它的物质、能量运动的形式是完全依附在它的物质、能量运动上的，而对于主体来讲，却可以先设计好这个物质、能量运动的形式，再据以进行物质、能量的运动。这表现出无机自然界在进行着盲目的物质、能量运动，而自组织系统在进行着自觉的物质、能量运动。用信息来驾驭物质和能量的运动，其结果是使一定的物质和能量在实现主体目的的方向上得到尽可能经济、有效的利用。所以我们说，在信息时代，从某种意义上说，信息是比物质和能量更为重要的资源和财富。

信息概念具有两层次内涵，既是人类认识信息经历了一个历史过程所打下的印迹，也是人类根据实践和认识的需要从不同角度把握信息所导致的结果。广义信息又可称为客观信息，狭义信息又可称为主观信息。我想人们在生活实际中最先使用的是主观信息的概念，即认为信息是和人类主体不可分的一种现象。但当申农制订出信息量计算公式以后，人们发现这一计算公式与热力学第二定律中熵的计算公式仅有一个符号之差，于是就把信息与物质世界中从无序到有序的运动联系起来。对信息的本质的认识由此拓广，出现了客观信息。客观信息说明了主观信息的来源和客观基础，这就是客观世界中物质运动的形式、有序性，那些目前尚未被人类认识的客观物质的有序性最终都有可能为人类所认识而转化为主观信息。主观信息也具有特殊重要的意义，我们上面讲到信息是通过控制主体转变为有目的的自觉的物质和能量的运动的形式的，所以只是由于这种主观信息的作用，才在自然界中产生了一个“人化的自然界”。主观信息是信源和信宿、客观和主观结合和统一的产物，因此它是人类对客观世界的认识，是人类改造客观世界的凭借。马克思早已指出认识既取决于被认识的对象，也取决于主体认识对象的能力，他说：“只有音乐才能激起人的音乐感，对于没有音乐感的耳朵说来，最美的音乐也毫无意义，不是对象，因为我的对象只能是我的一种本质力量的确证”⑹；“对象如何对他说来成为他的对象，这取决于对象的性质以及与之相适应的本质力量的性质”⑺。

现在我们再来大略考察一下信息的主要功能随着自然界和人类社会的发展发生的历史演变。我们已知信息在根源上是与生物能动系统的控制活动有关的。原生动物从单细胞生物起就会在利用外部化学信息的基础上合理地组织自己的行为，比如把食物放进变形虫所在的溶液中，变形虫一得到关于食物的化学信息就开发始朝食物的方向移动。可以说这时在自然界出现了原始的物质—能量过程（在此表现为生物的新陈代谢过程）与信息—控制过程的区别。不过在初级动物那里信息活动是一个辅助环节，帮助完成自发的合目的性的质能活动，因为原始生物处理信息的能力完全是在历经自然选择的种族发生过程中作为一种本能被编码在遗传基因中的。随着物种进化，在较高级动物身上出现了脑这个处理信息的专门化的器官，在本能的无条件反射的基础上产生了与接受信号有关的条件反射，表明动物能够在后天生活环境中相对自主地（即脱离本能地）处理信息，并具有一定的学习能力。在信息活动中此时不仅有反馈，而且有根据对规律性经验的记忆超前模拟外部环境进展过程的操作，即预见未来事件的来临而对可能的应变方式做出选择。在哺乳动物那里还出现了梦境这种信息世界。由于在这个阶段信息活动具有了相对的独立性、自主性，我们可以说质能活动与信息活动处于相互借助、相辅相成的局面。迨至于人这个拥有高度发达的处理信息的器官──大脑皮层的高级动物出现，信息活动的地位在自然界又发生了飞跃。因为人的条件反射可以建立在像语词这样的抽象符号构成的第二信号系统的基础上，区别于一般动物的只建立在与各种实际事物相关的感性直观的第一信号系统的基础上，这使得人能够进行理性思维——一种高级的运用逻辑规则甚至数学法则处理世界信息的能力。人在语言中第一次实现了世界的信息化亦即符号化。随后高度发展的信息活动显得愈益远离直接的控制活动而具有独立、自主的形态，比如两个人进行交谈或某个人写书都是在进行信息活动（交流信息和编码信息），而这看来是自为目的的。但是信息活动的最终本质仍然是指导质能活动更加经济有效地实现主体的实践目的。由于控制实践的活动变得愈益宏大，发挥指导作用的主观信息也变得愈益复杂而超出了指导简单控制活动的“指令信息”的模式。在自动机中成套的指挥受控行为方式的信息形成“程序”、“软件”。在人类社会中人们根据设计图纸建造楼房，根据宪法治理国家等等，凡此种种体现了人们在自觉的实践活动中通过信息控制来调节物质、能量的管理。以上所述看来表明了信息的作用在自然界中的辩证发展的历程：由质能活动利用信息活动到质能活动与信息活动相互为用再到信息活动主导质能活动。信息活动的重要性随着控制主体的能动性的提高而增加。

信息的能动本质发展到今天已使它从作为对现实的反映到能把现实虚拟化，因此凭借电子计算机和网络技术等高科技条件的支持，“虚拟现实”、“虚拟实践”、“虚拟对象”在当今的世界上大发展。这个“虚拟化”潮流预示着人类意识在对世界实行了语言化之后将能推进的更深刻的信息化。这个“虚拟化”也是具有多种形式、含义和目的的。它可以是一种生活方式，如人们进行“虚拟旅游”或生活在“虚拟家庭”。这是在电子网络中利用先进的多媒体技术给人们营造一个仿真的理想生活环境，使人们感性地生活于其中达到娱悦精神的目的甚至实现在现实生活中不能满足的愿望。它也可以是一种实践方式，比如实现“虚拟管理”在理想模型中根据实际情况合理配置资源，由于许多本来需要经过大量实践活动才能取得的结论在虚拟实践中可以容易获得，又避免了生产活动中大量人力和物力的耗费，因而能实现管理运营的高效化。它也可是一种认识和研究的方式，在对许多具体对象的虚拟化研究中（如研究“人工生命”），人们只是通过在电脑上建构对象的数学模型进行数字计算来解决问题。这时研究者把构成世界的本质要素看作是信息（比特的世界）而不是物质，把不同的物理过程用表示不同的构成方式和过程的处理信息的算法来表示。这样可把对整个宇宙的认识都归结对信息单元进行数学运算的过程，就如人们在人脑中可能通过逻辑思考来理解宇宙的一切。从这一切虚拟化形式中，我们看到信息世界与可能世界密切相关。信息形式是构筑和表达可能性世界的手段，而虚拟世界往往是经过合理组织的可能性世界。而虚拟世界之为“虚拟”仅因它没有实物的形式，而有时从它们表现了符合客观事物的规律性因而是可实现的可能性来说，它们并不纯粹是虚拟的。这犹如在技术实践中人们把许多原本在自然界中并不存在而只是存在于可能世界中的人工创造物（像钢铁、塑料、汽车等）在现实中加以实现。现实世界和虚拟世界可以形成一个广义的世界，在其中发生着二者的交流，而代表合理的可能性的虚拟世界可以引领现实世界的发展。于是我们看到信息原本主要是用来使控制主体知道在现实对象的多种发展可能性中哪一种可能性变成了现实性的，而现在却主要用来帮助主体在可能性空间中发掘合理的可能性并促其转化为现实性。因此，现实对信息的决定作用为主愈益转变为信息对现实的反向决定作用为主。

美国技术哲学家阿伯特•博格曼（AlbertBorgman）在他的《抓牢现实——世纪转换之际的信息的本性》一书⑻中，也类似地描述了信息的作用的变迁，他说信息在人类社会发展中经历了三个阶段：1.自然信息：关于现实的信息（informationaboutreality），2.文化信息：为着现实的信息（informationforreality），3.技术信息：作为现实的信息（informationasreality）。我们也可把这三个阶段意译为：反映现实的信息，改组现实的信息和制造现实的信息。我们也由此想到卡尔•波普尔提出的“三个世界”的理论：物理世界（世界1）、精神世界（世界2）和作为人类精神的产物的思想内容的世界（世界3）。作为精神实体与物质实体的相互作用的产物的世界3本质上是一个信息世界。过去我们感到世界3的独立性和自主性很难理解，现在从虚拟世界的反作用于现实世界以及它与精神实体的相互作用中我们可以理解到这一点了。这一切都体现出人类作为“万物之灵”的本质原因就在于他是一个“信息动物”。

参考文献

⑴⑵⑶⑸维纳著作选〔C〕.钟韧译.上海:上海译文出版社,1978.8,4,81,12-13.