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《信息科学:概念、原理与方法》的内容和体系
本文围绕《信息科学:概念、原理与方法》一书的内容与体系,包括该书的写作背景与作者意愿、如何用“信息属性论”证明“信息实在论”、信息科学的基本概念、原理与方法、信息科学的话语体系、学术体系与学科体系,信息实在论的意义及其星火燎原之势,以及从“言必称希腊”到“言必称中国”。认为,当今时代的科学与哲学,急需建立和发展一个知识传递与合作的链条:纯粹科学家 --哲人科学家-- 科学哲人-- 纯粹哲学家。
如今我们进入了信息爆炸的时代,如何识别信息、利用信息则成为了重要的探讨课题,本文基于李宗荣写作《信息科学:概念、原理与方法》进行探索,证明了“信息实在论”的合理性,强调了信息在科学、哲学以及社会生活中的重要作用,为相关研究提供参考。
一、该书的写作背景与作者的意愿
李宗荣写作《信息科学:概念、原理与方法》(简称《信息科学》),直接动因缘于一本英文版的《智慧之声:跨文化的哲学读本》(第二版)(Voices of Wisdom: A Multicultural Philosophy Reader,Second Edition; Gary E. Kessler)。1994 年 7 月,密苏里大学哲学系主任 Joseph Bien 教授收到许多书商推荐的哲学教材;他告诉李宗荣,这本书引用了马克思、毛泽东、老子、孔子、荀子等人的作品,该系将用这个教材为哲学系本科生开课,建议旁听。1964 年李宗荣在武汉大学数学系必修了哲学课程,标准答案记忆犹新;一旦西方哲学撞进来,矛盾和冲突立即展开。
柏拉图是受到批评的哲学家。但是,李宗荣却能接受柏拉图的基本观点:世界上有“物质”存在和“非物质”存在;物质以“变化”为特征,非物质以“永恒”为特征;人的个体由“心智”和“身体”组成;心智比身体更有价值。李宗荣 1979 年“回炉进修”时,改修了计算机软件专业,当然地认为“软件”比“硬件”更有价值。李宗荣过去的基本信念,“世界上除了物质和物质的运动,什么都没有了”,产生动摇。Bien 教授爱好篮球运动,因为腿部受伤躺在家里休息,造成辅导李宗荣的条件。在与几个哲学教授讨论中,李宗荣感到意外和吃惊:这些美国的哲学家竟然全部都是“唯物主义者”!显然,不能因此推定“无产阶级哲学”获得全世界的胜利。于是李宗荣知道了:把哲学问题上的“学术立场”等同于一个人的“政治立场”,是错误的。
回顾思想史、哲学史、科学史,出生于奴隶主、地主、资本家的“思想精英”,在人类追求“真善美”的道路上成就卓著,树立了一个又一个“里程碑”,成为人们学习和超越的标杆。恩格斯一方面是国际工人运动的领袖,但同时他又是一个“剥削”工人的“工厂主”。有学者在课堂上公开说,如果不是恩格斯“剥削”得来的经济支持,马克思的《资本论》等著作难以完成。相比之下,古今中外的衣食无着者却贡献不多。可见,“政治立场”、“经济立场”、“学术立场”等绝对不是一回事。有权有钱者不一定有学问;因为,人们的价值追求,思想方法等可能根本不同。但是,联共(布)斯大林在国际共运中却开创了一个极坏的先例,其恶劣影响至今不减。
李宗荣后来读到马工程教材《马克思主义哲学史》,看到第8 章“苏联、东欧各国马克思主义哲学的研究和探索”第 295 页介绍《联共(布)党史简明教程》时说:“斯大林亲自撰写了该书第 4 章第二节《论辩证唯物主义和历史唯物主义》,这……集中体现了斯大林的哲学思想。” 李宗荣查到,马克思逝世于 1883 年,而没有受到过哲学科班训练的德国皮革工人 J·狄慈根在 1886 年出版的《一个社会主义者在哲学领域中的漫游》提出公式:“辩证法 + 唯物论 Σ=Σ 辩证唯物主义”,将哲学二元论与一元论混合起来。在马克思过世 3 年之后,才产生“辨证唯物主义”这个术语,活着的马克思根本不知道。关于“历史唯物主义”,恩格斯《在马克思墓前的讲话》中说,马克思首先分析人类历史,建立了“历史科学”,然后才抽象出“历史唯物论”。可是,斯大林却说:“历史唯物主义就是把辨证唯物主义的原理推广去研究社会生活” ① (《斯大林选集》下卷,北京:人民出版社 1979 年版,第 424 页。)。显然,斯大林的“辩证唯物主义和历史唯物主义”,都不属于马克思的哲学。斯大林在以“马克思哲学”的名义“销售”他自己的哲学,在东方和西方哲学界造成了极为强大的和错误的影响。原来,李宗荣过去曾经受到了斯大林哲学思想的错误影响,那些与马克的哲学没有任何关系。
正是因为直接阅读西方哲学的教材、参加课堂讨论、思考相关问题,李宗荣才能够与国内哲学界那些受斯大林哲学错误影响、而不断坚持的一些观点划清界限,一眼看出其中的破绽。比如,认定哲学的基本问题是物质与意识的关系问题,哪个在先哪个在后,谁决定谁的问题。国内有的哲学家并不了解西方哲学传统中的“本体论”是什么意思,根据斯大林哲学的教导,认为本体论是区分物质与精神,谁是第一性,谁是第二性的问题;或者说是“谁决定谁”的问题。有的哲学家调侃,“谁是第一性”和“谁决定谁”,就是“鸡生蛋”、“蛋生鸡”的问题,没有意思。其实,在西方哲学中,第一个基本问题,即“本体论”问题的实质在于:“现象和实在之间的区分”。教材举出的“实例”是:你可能在一条路上行驶,在高速公路上看到前方有一个看起来像动物的东西;但当你走近时,你发现那实际上是一棵灌木。在这里,你看见的“动物”是“现象”,而“灌木”是“实在”。前方有“动物”吗?没有。那是“虚在”,“灌木”才是“实在”。我们可以感受的“实例”是:根据太阳东起西落,看到的“现象”是太阳围绕地球转,但是走出地球之后看到,“实在”却是地球围绕太阳转。科学研究的对象是“实在”而不是“虚在”。所以,科学不能被“现象”所迷惑。
如果说,亚里士多德(简称“亚氏”)是第一个以直觉和思辨的方法研究物质的“物理学家”,那么柏拉图是第一个“信息学家”。他们分别建立了“哲学物理学”与“哲学信息学”。亚氏称,2 斤重的铁球比1 斤重的铁球下落的速度快1 倍,但是实验证明在真空管里的铁球和鸡毛以同样的速度下落。这时“科学物理学”纠正了“哲学物理学”的错误。我们现在所做的工作,实际上是:参考和借鉴“哲学信息学”家们的思路和命题,用经验实证的方式,建立“科学信息学”的基础理论和完整的知识体系;然后用“信息科学”的方式检验和验证柏拉图、笛卡尔、黑格尔、伽达默尔等人的“哲学信息学”,揭示在西方科学与哲学中被批判、抛弃、边缘化“信息实在论”的倾向,纠正当代科学与哲学思维中的“物质一元论”的主流。反过来,这种检验和验证又从“科学哲学”的角度为信息科学研究的对象“信息”提供“哲学本体论承诺”的证明。
在李宗荣的学生时代,最响亮的口号是:“学好数理化,走遍天下都不怕”。李宗荣考上武汉大学数学系后,十分得意,那是物理与化学的基础和工具。李宗荣规定儿子们考大学填志愿绝对不能进入“文科”。李宗荣涉足文科,交叉哲学,完全是“不由自主”,是在“跟着感觉走”。密苏里大学一年三个学期;不少中国学生出去打工赚钱,李宗荣3 年选学了9 门课程。其中,有一门课程,叫做“信息科学”,其实是“情报检索”,李宗荣只听了一次课,之后改听其他课程。因为承担美国国家基金项目的指导老师安排李宗荣开发一个密苏里等三个州立医院的管理软件,要求李宗荣去听“管理学”的课程。在管理中,难于管理的不是“物”,而是“人”,是人的“心理”。在学心理学的课程时,李宗荣碰到 2000 多年不能解决的“心 -身难题”(Mind-Body Problem),一般地说是“物质 - 信息”的关系问题。对于软件工程师李宗荣而言,这简直是“小菜一碟”。于是,李宗荣去听哲学课,专攻心身关系,碰到了哲学系主任 Bien 教授,听课时又遇到了柏拉图理论。就这样,李宗荣决心改变“只有信息技术,没有信息科学”的局面,用“经验实证”的科学方法来证明柏拉图的“心身理论”和他的“世界 Σ=Σ 物质 + 非物质”理论的正确性、合理性。
二、作者用“信息属性论”证明“信息实在论”
建立“信息科学”,谈何容易!如果某人称,他写出一本《鬼魂科学导论》,我们能够相信吗?科学研究的对象,必须是“实在”,而不是“虚在”。所以,我们的反对者不断地在追问:“信息”是什么东西?如果连信息都没有,你们从哪里可以生产出“信息科学”?
参加讨论的一位物理学博士提出“质疑”:你们要建立“信息科学”,但是有“信息”这个东西吗?拿来我看看。我讲话是“声波”,电视是“电磁波”,写字是“符号”;我根本没有看见,“信息”在哪里。一位心理学副教授说,没有“信息”的概念,我们研究心理学没有任何障碍。一位生物学教授说,我们研究DNA 时,习惯于说“遗传物质”,不说“遗传信息”;然后综合考虑DNA 的生物、化学、物理过程,好象不需要“信息”这样的概念。
李宗荣被逼无奈,求助于被西方哲学抛弃、被批判得体无完肤的“哲学信息学家”(即研究信息的哲学家),如柏拉图、笛卡尔与黑格尔。柏拉图说,世界上有两种存在,“肉眼所见”之物和“心智所见”之物;笛卡尔说,“可思之物”就是“实体”,它“除了自身之外什么也不需要”;而黑格尔说,“实体即主体”,主体不仅“自在”,而且“自为”,在异化和扬弃自我之时实现自我。我们人类的一生与小猫、小狗的区别,在形式上它们不需要阅读《看图识字》,不要上小、中、大学,不要复习考试,更不要考公务员,不要申请科研项目,不要发表论文升讲师、写出专著升教授,在过世的时候不召开追悼会,发表纪念文章甚至纪念文集,更不需要购买“墓地”让后来者纪念。在内容上,人类不仅像小猫小狗那样生活在肉眼所见的“物质环境”中,我们还生活在心智所见的“信息环境”中。我们的“可思之物”都没有“延展”,如果我们考虑的“苹果”,“飞机”,“地球”的“概念”都有体积和重量,那还成吗?否定人类“文化”的“实在”性质,只承认“物质”是“实在”的,那么人与猫狗就没有区别了。人类何以成为“万物之灵”?既然不可否认地存在“非物质”,那么“物质一元论”就可以“关门歇业”了。信息科学讲“物质 - 信息”二重性,信息哲学讲“物质 - 信息”二元论,信息科学与自然科学联手,解释自然、社会和思维,实现维也纳学派统一科学的梦想。
所以,建立信息科学的关键,是证实“信息”是“实在”的。2021 年,李宗荣发表论文,采纳亚氏证实“物质实在论”的方式,证实“信息实在论”。亚氏提出了“物质范畴论”,李宗荣则提出了“信息属性论”。
亚氏认为,关于世间一切可能的“存在”,都具有 10 类“范畴”;其中的每一类都是基本的、不可消除的、也不可相互还原的。亚氏是一个“范畴实在论者”。在他的著作中,谈论最多的几个范畴是:实体、量、性质;有时用“其余那些被划定的范畴”将其他范畴一语带过。亚氏首先区分事物的本质属性与非本质属性;如果一个事物的本质属性丧失了,那么这个事物就不存在了;如果某事物没有本质属性,它就不能存在。他把事物的本质特征归纳为“十类范畴”。这十类范畴是:第一,物质实体,即质料;第二,数量,即体积尺寸、重量;第三,性质,即特征,白色,合乎语法;第四,关系,相互比较,大小多少,2 倍;第五,位置,即所在地,北京;第六,时间,比如两年之前;第七,姿势,比如躺着;第八,状态,比如穿着鞋子;第九,作用于,比如燃烧;第十,被作用于,比如被燃烧。显然,如果我们用亚氏的“范畴论”标准考察精神、理念、信息之类,它们都不是“实在”的事物。
接受亚氏的思路,李宗荣成为一个“属性实在论者”。李宗荣认为,在世界上除了“物质实在”之外,还有“信息实在”,它们都具有 12 种“属性”;其中的每一种属性都是基本的、不可消除的、也不可相互还原的。信息的十二个“属性”是:第一,信息实体,即意义,意思、含义等;第二,载体数量,与时俱增,不守恒;第三,信息特征,没有“公式”化,有“程序”化;第四,信息关系,没有“数量”关系 , 有“逻辑”关系;第五,信息空间,信息实体几乎不占空间;第六,信息时间,信息可以永恒,超越物理学时间;第七,原创生产,一次性的原始创新、产生;第八,复制生产,几乎无成本、不消耗能量的拷贝;第九,信息存储,几乎不要空间和地理位置;第十,信息传输,经互联网,不需物流网;第十一,信息共享,同时性,非异时性;第十二,信息演变,用逻辑和程序刻画轨迹。
信息的第一至第六属性,与物质的前六个范畴刚好相反;信息的第七至第十二属性,在物质范畴里根本没有。在具有这十二个属性构成的“信息世界”里,创新的“信息实体”的产生可以“无中生有”,与以往的“有”决然不同;完全的“拷贝”也是不消耗材料和能量的;所以,信息世界不是“惯性”而是“自为”,不是“外力”而是“内力”,不是“守恒”而是“增长”,不是通向“热寂”而是通向“繁荣”。在物质世界里的产生者必然在随后的过程中消失,但是在信息世界里的产生者却可以永垂不朽。我们和秦始皇的肉体一样有生老病死,但是我们和秦始皇的文化有天壤之别。今日之文化远远不是秦始皇时代“车同轨书同文行同伦”的水平与范围。请问我们的博导和作家,您不是希望自己的作品如同柏拉图的《理想国》一样与世长存吗?您很不情愿承认“信息”是一种真正的“实在”吗?
三、作者提出了信息科学的基本概念、原理与方法
关于信息科学的基本概念、主要原理与方法学的讨论,李宗荣认为,首先需要明确:信息科学是一个比自然科学更加庞大的知识体系。与每一门自然科学学科相匹配,都有一门信息学科,比如有“生物学”,就有“生物信息学”,等等。但是,反之不然。比如,有“法学”、“伦理学”、“政治学”等等,自然科学并没有一门涉及“物质”的科学与之对应。因为每一个领域中的信息学科,都要研究该领域的概念、原理与方法,所以,整个信息科学具有难以计数的概念、原理与方法。一般情况下,我们说“信息科学的概念、原理与方法”,当然指的是信息科学的基础理论,即“理论信息学”的概念、原理与方法。2004 年,李宗荣的博士论文题目就是《理论信息学:概念、原理与方法》;2008 年,李宗荣完成博士后研究工作报告,《论信息科学的世界观》;2010 年,李宗荣出版《理论信息学概论》。
正是因为有了“理论信息学”,信息科学才作为一门“科学”建立起来,从而改变了“只有信息技术,没有信息科学”的局面。那么,为什么会出现只有信息技术、没有信息科学的局面,又是如何改变这种局面的呢?请看下图。
图1 信息科学的三个层次及其相互作用

李宗荣提出信息科学知识体系的“1+4+3”(即 ①+④+③ )结构,即 1 门“理论信息学”,加上 4 门“工具信息学”(通信、控制、计算、机器人信息学),再加 3 门“领域信息学”(自然、社会、人文信息学)。
21 世纪初叶,在“理论信息学”还没有建立的时候,整个信息科学知识体系中只有异常发达的“工具信息学”,以计算机为龙头的信息技术被广泛地应用于各门传统的科学领域,包括自然科学的物理、化学、生物、地理、天文等,社会科学的政治、经济、军事、管理等,以及人文学科的文学、历史等。在图1 中,左边用向下的大箭头(1)所示。于是,产生一系列的“信息学科”,如物理信息学、政治信息学、文学信息学等等。
但是,在数学家和物理学家看来,所谓的“计算机科学”,其实没有“科学”,只有“技术”,因为它就是作为“科学学科”的“数理逻辑”和“微电子学”的应用。至于“物理信息学”等等,不过是“科学”的应用成果的“再应用”而已;显然,只有信息技术,哪里包含它们自己的特有的“科学”理论,是其他任何科学学科都不能拿走的呢?
理论信息学的“概念”,首推“信息”的定义,它要统一地揭示信息的内涵和外延。李宗荣认为,“信息”是与“物质”概念完全相反的,“信息是物质信号和符号的含义”。既然是“含义”,就不是“物质”本身,它可以包含“物质”的信息,也可以是“非物质”的信息。这样信息可以分为两个基本的类别:“载体信息”与“纯粹信息”。上述内涵式定义实际上不仅定义了纯粹信息,而且定义了载体信息。这个“含义”可以理解为“物质”的含义和“非物质”的含义,两者能够帮助我们认识“物质”的对象和“非物质”的对象。比如,只携带“信号”的商店货架上的苹果,和计算机屏幕上的“苹果”二字作为“符号”,都给我们以“信息”。
关于信息的外延式定义,即“分类”,可以有很多种,各有不同的特点和适用场合。比如,将信息一分为二:生命信息与非生命信息。生命信息中最重要的是“人类信息”,对应的有“非人类信息”。人类信息可以分为“神经信息”与“非神经信息”。神经信息继续分为“中枢神经信息”和“外周神经信息”。这样人类的精神、意识、思维等等就出现了。所谓“物质 - 精神”的二元划分极为不准确,应当是“精神信息”和“中枢神经系统”一分为二,又合二为一。
理论信息学的基本原理是什么?认为,可以总结出很多信息学的“原理”,但是基本原理只有三条,即信息不守恒,信息能与时俱增,信息增长没有上限。它们与热力学定律“针锋相对”。热力学第一定律是能量守恒定律;热力学第二定律的克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体;热力学第三定律通常表述为绝对零度( T=0K )不可达到。热力学第二定律的推论就是“热寂说”,即最后宇宙走向“热平衡”,于是没有运动和变化,宇宙在均衡的“热”中“沉寂”下来,死掉了。尽管有的学者主张热寂说推论是错误的,但是物理学的法则不是能够以我们的好恶为转移的。李宗荣认为,物理学揭示物质世界的基本法则是“惯性”、“守恒”,趋势是“热寂”。信息学揭示信息世界的基本法则是“自为”、“增长”,趋势是“繁荣”。这样,信息学的“原理”与物理学是相反的。信息学主张“自为”、“增长”与“繁荣”,它的一套理论不仅自然科学拿不走,给人家他也不要。而且信息学能够帮助自然科学解释:我们肉眼所见的生物世界的繁荣和人类社会物质产品的繁荣,背后是我们心智所见的信息繁荣,是人类知识和智能的增长。
关于理论信息学的方法,它要解释“信息”对象的结构、功能和动力机制。在物质世界里,物质实体都具有“惯性”,其运动靠着“外力”推动。在信息世界里,信息实体都是“自为”的存在,不需要“外力”,它靠着“内力”的推动,而改变自己、创造自己,所以才有信息的“增长”和“繁荣”。李宗荣从一个计算机软件工程师的视角,基于自己从事“系统生成”和“代码设计”的经验,归纳出一种“目标 - 逻辑 - 程序”构成的“三元组”(或称“三角形”,“内力三角形”)的结构和运行模式;信息和智能在其中表现(表达)出来,也在其中产生(涌现)增长。其中,“目标”反映生存与发展的需要,根据轻重缓急需要解决的问题,各具特色的价值追求,在司法诉讼中是“标的”。“逻辑”即规则,不仅含有形式逻辑、辨证逻辑,包含“历史的逻辑”、“因果的逻辑”、“行动的逻辑”、“程序的逻辑”,还包含自然的规则、社会的规则和个人的规则,可以泛指“知识”和“记忆”。面对敌强我弱,是“亮剑”,还是递交多种文字的《投降书》、要求享受“俘虏”的待遇,其“逻辑”完全不同,甚至相反。“程序”即按照某些“逻辑”(规则,记忆中的知识),编制出计划和方案,设计自己或者团体努力实现“目标”的动作的顺序,其中包含过程中对于“程序”的测试、检验、评估、调试、修正等,还包括制定下一个“目标”。
上述的这种“三元组”(即内力三角形),在计算机系统中,是“控制器 - 存储器 - 运算器”;在人类心理系统中是“动机 - 知识 - 智慧”;在社会文化系统中是“生存观念 - 自然观念 - 社会观念”。李宗荣的经验归纳,直接从计算机的结构和运行模式而来,是计算机技术的应用与抽象,是结束“只有信息技术,没有信息科学”的一种努力。在本书的撰写过程中,李宗荣在网上学习了邓晓芒老师的《精神现象学》(The Phenomenology of Mind)课件。黑格尔(P12-17)提出“精神实体即是主体”,精神的存在是一种辨证发展的过程,即“自在的存在 - 自为的存在 - 自在而自为的存在”,也叫做“肯定 - 否定 - 否定之否定”,或者“正 - 反 - 合”。李宗荣意识到,黑格尔关于“观念辩证法”的“自我评价”,他可能不完全是说大话;我们的工作好像是对黑格尔的一种“确证”和“应用”;我们所主张的“信息辩证法”似乎可以视为黑格尔逻辑学的信息时代版。
“内力三角形”的运行过程如图 2 所示。三角形的三个顶点运动而构成一个圆圈,在周而复始的发展与创造中螺旋式上升,推进信息世界和物质世界的创新(innovation)与繁荣(prosperity)。目标、逻辑、程序三个顶点在运行过程中与时俱进,其中的“信息”和“智能”不断增长,在螺旋的过程中逐步长大,相互促进,不断实现“量”与“质”的提升。这个过程,在形式上,信息世界“繁荣”(Prosperity,简记为P)的过程可以记述为
P:目标 0 →逻辑 0 →程序 0 →目标 1 →逻辑 1 →程序 1…… 目标n →逻辑n →程序n (1)
式子(1)可以简记为实现目标的“逻辑化的程序”(2),
目标i →逻辑i →程序
(i=0,1,…,N/+ ∞).(2)
在上述(1)的形式记述中,“目标 0”即万事万物(物质和信息)的“初始状态”,如初生婴儿,需要建立的“信息科学”,等等。它们都是“决心”去存在、去生存、去发展。接着,它们以“主体”的身份去分析问题、解决问题,即经过“→逻辑 0 →程序 0 →”。然后,确立新的“ $$ 目标 1”,再经过“
逻辑 1 →程序 1 ”,抵达“→目标 2”,如此等等,周而复始,不断地发展。请读者注意,第0个循环不是封闭而是开放的,即信息主体在“目标 0 →逻辑 0 →程序 0 ”之后向下一个循环“跃升”,产生“→目标1”,进入下一个循环,从而形成“螺旋式上升”的运动过程。
上述(2)中的下脚标 n,在物质世界有 n=N ,N 为某个特定的数值;在信息世界可以有 Δn=+Δ∞ ,信息和智能的增长没有上限。因为,物质实体在过程中产生,又必定在过程中灭失;而信息实体一经产生,却可以与时俱进,永世长存。
图 2 内力三角形运动而成的“圆圈”螺旋式上升,周而复始地发展、创造

李宗荣认为,物质世界繁荣的背后,是信息世界的繁荣。自然界“物质”运行的轨迹可以用“数量化的公式”进行刻画,在自然、社会和思维中“信息”运行的轨迹可以用“逻辑化的程序”进行描述,比如生物基因 DNA 的运行轨迹、实现一带一路与俄乌和平目标的方案、从无到有地建立信息科学的过程等等。如果个人和群体根据各自的“目标”设计与实现恰当的“逻辑化程序”,掌握好“内力三角形”的理论与技术,那么自身的创新与发展,物质世界与信息世界未来的“繁荣”,尽在预期和掌控之中。
邓晓芒在与赵林合著的《西方哲学史》(高等教育出版社,2005年)中说:自然领域(“自然哲学”)和人的领域(“先验哲学”)并不只是在包含客观性和主观性的成分方面有不同的“量”(或“因次”)的区别,而应当是整个绝对精神从潜在(自在)到实现(自为)最后达到自我意识的完成(自在自为)的历程,是在质的等级上不断上升的过程(第 244 页)。任何一个事物的运动的根据最终在于它的自相矛盾、自我否定,自己与自己不和、自己排斥自己,是“自己运动”和“内在的不安息”,而不是外来的推动(第247 页)。
“信息实在论”是我们考虑信息问题的出发点和前提条件。我们的身体是“实体”,我们的“心智”也是“实体”。我们的身体是“主体”,我们的心智也是“主体”。我们的心智“自在”地存在着,“自为”地活动着,“自在而自为”地在自我“扬弃”、“异化”、“超越”和“实现”。正是这个“信息”的成长过程,把人的成长与动物们的成长区别开来,把人的成长与服从“惯性定律”的非生命无机物区别开来。我们所说的自然界和社会中信息和智能不守恒,以及增长和繁荣,都包含着上述“三元组”的结构和运行模式。可以认为,这是信息科学分析问题,解决问题的基本方法,一种研究信息和智能如何在结构与过程中不断“涌现”的方法。
自从有了“理论信息学”特有的适用于一切信息学科的概念、原理与方法,所谓的“只有信息技术,没有信息科学”的现象不复存在,整个信息科学的面貌发生了根本性的变化。在传统的自然科学与社会科学体系中,原有的学科由于计算机技术的产生而被“信息技术化”了,产生“XX 信息学”(如生物信息学等)的体系。现在,由于理论信息学科学的产生,这些传统学科进一步被“信息科学化”了,于是产生“信息 ΔXX 学”(如信息生物学等)的体系。这个时候,在整个信息科学的知识体系内,不仅有“信息技术”和“信息工程”,而且有“信息科学”了。把“物质 - 信息”二重性的观念贯彻到宇宙万物的存在、运动、演变、进化、出错、修复等过程,就容易理解物质因果链条和信息因果链条之间的联系和作用,以及它们如何分立与竞争、又如何协调与合作。这样一来,信息科学有气魄、有能力,与自然科学携手,用统一的“物质- 信息二重性”的世界观方法论,解释“自然、社会和思维”,于是实现维也纳学派的梦想,建立了人类“统一的科学”。
四、关于信息科学的话语体系、学术体系与学科体系
李宗荣在美国密苏里大学医学信息研究所做过一项关于“医学信息学”术语集(The Thesaurus of Medical Informatics)的研究;在该大学校刊上刊登了报告这项研究成果的消息,以此论文投稿参加了在加拿大温哥华召开的国际医学信息大会,并且入选论文集。看到习近平讲到关于我国的学科体系、学术体系与学科体系的创新研究,非常认同。本书中关于信息科学的“1+4+3”体系结构实际上在讨论“学科体系”,2017 年李宗荣等出版《信息心理学:背景、精要及应用》报告了关于一个新学科(信息心理学)的“学术体系”,在本书的最后用“信息科学术语集”及其“索引”的形式汇报一个信息科学的“话语体系”。
通过信息科学术语集中的“树形结构图”可以看出,整个信息科学的核心与骨干是“理论信息学”,它直接支持“工具信息学”,同时武装“领域信息学”。自然、人文和社会信息学的“学科信息化”生长过程,是一个类似于“门捷列夫元素周期表”的填充过程,在图中用“……”表示。如同当今几无穷尽的“APP”应用开发,它们可以被持续进行的创造活动所“填充”。于是,这个“信息科学术语集”只能以“理论信息学术语”为主体,适当涉及工具信息学(通信、控制、计算、智能机器)与现有较大规模的领域信息学学科。
这里有必要向读者说明,在本书中没有区分“XX 信息学”与“信息 XX 学”。严格地说,信息技术的应用产生 XX 信息学,而信息理论(即理论信息学)的应用产生信息 XX 学。在理论信息学的普及和应用没有到位的情况下,本书予以“XX 信息学”泛指性的称呼;但是尊重相关作者的特定表述,比如美国物理学家 T. Stonier使用术语“信息物理学”,中国法学家李蕾使用“信息法学”等。李宗荣认为,随着科学与技术的发展,每一个时代中“不言自明的真理”是变动的、进步的,比如“天圆地平说”,“地心说”、“日心说”等,相继登场。今天我们极力论述、证明的“命题”,将来可能成为人们的常识和常理;到那个时候,信息科学可以奠基于几个“公理”(公设)。
在平面几何学中有五个“公理”,成为构建整个几何学体系的基础,被认为是不言自明的真理。比如,在 A 和 B 两点之间可以连接一条“直线”,而且 A 与 B 之间的“直线距离最短”。这不需要证明,因为连“狗狗”们都懂得。狗(A)的前方有一块骨头(B),狗立马“直线”去抢,而不划“曲线”,更不会像“蚊香”圈那样围着骨头去绕。
李宗荣提出,在信息科学概念、原理与方法普及之后,将会产生三个不言自明的“公理”,即关于信息科学研究的“本体”、“实体”和“主体”三个“公设”(公理)。
第一,世界上的一切“本体”可以被一分为二:“物质”(即“肉眼”所见的“延展之物”)和“非物质”的“信息”(即“心智”所见的“可思之物”)。
第二,“物质”和“信息”都是“实体”,它们都是“除了自身存在之外什么都不需要的存在之物”,物质运动遵循自己封闭的因果链条,信息的演变亦然。
第三,“物质实体”和“信息实体”都是“主体”,都是与“客体”相对的存在;物质实体在过程中产生然后消失,信息实体从无到有、靠着内力三角形螺旋上升。
李宗荣认为,将来的人们甚至可以用这三个“公设”,来解释猴群里的“争斗”:猴王发现自己的“夫人”被一个顽猴冒犯,就立马组织亲信暴揍顽猴。猴王在实际上能够区分自己的身体与心智,知道它的身体和心智各有封闭的因果链条,它可以适当地认识和改变自己所处环境中的对象。猴群与人群的区别,可能仅仅在于表达的语言不同,设定的目标不同,运用的逻辑不同,编制的程序不同而已。现在,由于物理学为核心的自然科学的世界观方法论普及,已经没有人自称是“唯心论者”,主张“唯心论点”。
五、信息实在论的意义及其星火燎原之势
2021 年,李宗荣在《时代人物》杂志第 26 期上载文,首次使用信息科学的概念、原理与方法,详细地论述了“信息实在论”的命题。信息实在论”昭示信息时代的“世界观”与“方法论”。可惜,有的中国学者提出“信息虚在论”,挽救“物质一元论”于崩溃边缘。实际上,“信息虚在论”比维纳所说的“初期唯物论者”都退步了。我们看到,21 世纪 20 年代,有些信息哲学家,居然认定“信息”仅仅是“物质”的“反映”,信息是“虚在”、“不实在”,是“间接的存在”。他们说,直接存在的世界是物质世界,间接存在的世界是信息世界。由于信息世界是由物质世界在相互作用中派生出来的,所以信息世界便是物质世界的自身显示。正是根据这样的思考,信息哲学把信息定义为:“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。”精神世界作为对客观世界的主观反映,也不具有实在的性质。所以,精神便相应被规定为“主观不实在”或“主观虚在”。由于“客观不实在”和“主观不实在”都具有不实在的性质,所以它们便可以统一归入一个大的世界领域,即“不实在”或“虚在”的世界。
在这些信息哲学家的心目中,“精神”和“信息”,是像“水中月”、“镜中花”一样的存在。于是,没有“月”就没有“水中月”,没有“花”就没有“镜中花”;换言之,没有物质就没有信息。但是,我们看到:如果一个中学生的几何学考试能够及格,那么他一定知道他理解的“点”是没有大小的,“线”是没有宽窄的,“面”是没有厚薄的。他在纸上画几何图形的点、线,和老师在黑板上画的点、线,很难一样大小宽窄,但是这不影响师生之间的交流和理解。请问“信息虚在论”者,既然并没有几何学中的点、线、面存在于物质世界,那么信息世界里为什么会有呢?没有“物质”,却有“信息”。这是人类这个特殊的动物物种,给予这个世界的贡献;人类的伟大,就在于此。如果不承认没有物质但可以有信息,那么人类一切思想成果全部归零。试问,字典上的“人”,在物质世界里有吗?他可大可小,可高可矮;“死人”也是“人”!能够找到一个既是“活人”又是“死人”的人吗?所以,水中月、镜中花的信息定义和解释,不仅错误,而且荒唐;只是主张者和追随者不想承认而已,因为错了但有好处。
作为一种“物质 - 信息”二元论的“本体论”,必然导致二元论的“认识论”和“价值论”。于是,一个基于“信息实在”观念的“信息哲学”顺理成章。而后,香农的“信息论”发展成为“信息科学”。接着,产生了“智能科学”和“人工智能”。这样,“信息实在”观念的“星星之火”,不仅点燃了关于“信息”的世界观和方法论,而且燃起了信息哲学、信息科学、智能科学、人工智能以及信息技术、工程、产业的“燎原烈火”。信息实在论的“星星之火”具有“燎原之势”。
六、从言必称希腊,到言必称中国
在美国召开的一次国际计算机科学研讨会上,决定把“计算机科学”更名为“信息科学”,因为几乎一切使用“工具”进行信息处理的都是“计算机”完成。但是,计算机科学仅仅是整个信息科学的一个组成部分,用“学科自大症”的方法建立信息科学不能成功。当物理学方法成功运用于化学、生物学的时候,欧洲产生建立“精神科学”的努力;但是物理主义的“还原论”把精神的、神经的过程还原为生物的、化学的、物理学的过程,讨论其电流、电压和电阻,于是建立精神科学的努力没有成功。欧洲学者 Wolfgang 等提出建立“统一信息理论”(UTI,Unified Theory of Information)的愿景,但是不能给出统一的“信息定义”,无法建立信息科学。所以,Wolfgang 在《理论信息学概论》序言中,认定中国学者的研究成果领先全世界,做出了杰出贡献,树立了国际信息科学的里程碑。马来西亚理科大学博士张雁冰主动联系李宗荣,建议尽快发起、召开关于信息科学的国际会议。
在中国大陆,《信息科学原理》作者 1986 年说:“到 20 世纪70 年代中期,信息的概念已经远远超出了通信工程的领域;经典的Shannon 理论已经不能很好地概括和回答现实世界提出的种种信息问题。这时,我们开始意识到:新的时代需要新的信息理论。当时我们把它叫做广义信息论,也叫信息科学。”但是,迄今为止的近 40年里,用“广义信息论”冒充“信息科学”的努力,没有成功;因为香农《通信的数学原理》只适用于“消息”传输的物理过程,而“信息”是消息的“含义”,不可以数量化、公式化。为了建立真正的信息科学,必须清理地基,排除自然科学世界观方法论的干扰和僭越。为此,李宗荣先后做了 3 次公开的网上讲座,《实现 0 到 1 的突破,迎接信息科学时代》、《国内外信息科学研究的回顾与展望》和《论信息科学的基本假设与逻辑前提 ------ 兼论信息科学与智能科学、系统科学、复杂性科学等的联系》。
《信息科学:概念、原理与方法》在国内外首次阐述了关于“信息”的科学知识体系。李宗荣认为,人类文化的重心在科学与人文之间,或者说在“物质”与“信息”(精神,理念)之间摇摆着前进。两种文化的对立本质上是两种截然不同的“实在”观念(物质的和非物质的实在)的冲突。可以设想:“信息实在论”的中华之光星火燎原之后,发展与自然科学并肩而立的信息科学,推出智能科学,建立关于“信息”的哲学,推出领跑全球的信息技术和产品,就像“华为”正在做的那样,人类未来的某个时候,在美国与西方,必然有学者“言必称中国”。
总结
当今的“科学”与“哲学”所面临的局面是:理工科的专家热心于物质 - 信息的技术、产品与销售,忙于竞争中的经济利益,对抽象思维几无兴趣。而热心于理论活动的哲学社会科学研究者,几乎不顾“美女机器人”的成就:她们除了不能结婚生子之外,在实际上已经解决了几千年来“心身关系”的难题以及唯物论 -- 唯心论的“纠结”。在西方,思想家们被物理科学的辉煌光环所笼罩,不知:马户是驴,又鸟是鸡。英美分析哲学追随亚里士多德的“物质一元论”,摒弃辩证法;而欧洲大陆哲学坚持柏拉图理念论,以隐晦曲折的方式反抗着主流。在东方,迄今为止,1938 年斯大林哲学一统天下。实际上,斯大林哲学在苏联仅仅实施了 18 年,就被赫鲁晓夫的秘密报告所终结。而戈尔巴乔夫的哲学家弗罗洛夫与普京的哲学家杜金,都批评和拒绝斯大林的哲学。当今时代的科学与哲学,急需建立和发展一个知识传递与合作的链条:纯粹科学家-- 哲人科学家--科学哲人-- 纯粹哲学家。
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