1.工业生产中的信息运动
除上述情况外,当前许多产品都实现全部或部分自动化生产。比如在食品、药品等工业,为了达到产品的卫生要求,尽量构建封闭式的加工环境以便最大程度减少生产环节上的污染机会。现在有些产品达到自动生产线一端投放原料,而该生产线的终端就是包装好的成品,实现全封闭式自动加工生产。这种生产过程就是依靠各个环节间的信息运动维持其持续正常运行的。如所周知,即使是自动生产线,也决非是生产原料一蹴而就地变成产品,而是分成若干个加工阶段,每个加工阶段又分成一定的加工程序。各个加工程序之间不是无条件连接,必须是第一个加工程序结束,而且产品(阶段产品)满足某一确定的技术指标之后才能够开始第二个加工程序。产品就是这样依次进行有序加工,最终成为包装好的产品。在整个生产过程中加工和检测评估等要求和操作程序都是作为信息存贮在这一产品加工系统之中的,通过信息的传递、接收、存贮、提取和处理等信息运动实现这一自动化生产过程。连接产品加工各个环节的信息通道固然是电缆或光缆,其中运动的不是电脉冲就是光脉冲,可是,在这里起作用的并不是那些运动的光或电的脉冲,而是这些以脉冲编码方式所驮载的信息。此时,就信息运动而论,两个产品加工环节构成了一个由信源、信宿和信道组成的子信息系统,这些子系统由一个中央控制系统通过和这些子系统之间的信息运动使得产品加工得以顺畅进行。
对某些依靠人的手工操作无法实现的加工过程,比如制作集成电路模块等,同样是依靠信息运动实现对加工过程的检测监控实现批量生产。在当代工业生产中,这种事例不胜枚举。从这些现象中可以看出,信息不但出现在人际间,同时也大量应用于现代生产过程,也就是大量应用(出现)于人际关系之外。
2.生命现象中的信息运动
工业生产中如此,生物现象更为显著。对包括人在内的任何生物都是依靠信息运动进行严格有序的新陈代谢过程而维持生命的持续。作为动物的人是一个开放的、复杂的、远离平衡态的动态系统。人体各个部分的细胞在消亡的同时都在进行严格有序的复制,这种复制是极其精确的。无论就复制品的复杂性和复制结果的精确性都是任何生产自动线所不可比拟的。就产品(细胞)复制的原材料看,无非是人呼吸进来的空气和摄入的包括水在内的食物。从复制品种类繁多和每个复制品的复杂程度,再结合工业自动线加工情况推测,这里面必定存在着严格的加工程序和检测调控程序。而这一切都是依靠信息运动实现的。
当代生物科学的进展,尤其是这种进展所导致的应用开发,如遗传工程都以大量事实证实了生物信息的存在,而且也找到了生物信息的载体,即脱氧核糖核酸(DNA)。1962年诺贝尔生物或医学奖授予英国的Francis Crick、美国的James Watson和有英国及新西兰双重国籍的Marurice Wilkins ,以“奖励他们在核酸分子结构方面的发现及其在生物体的信息传递中的意义。”这是指这三位学者在 1953年证明了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构。生物遗传信息就存贮在DNA双螺旋结构中。“ DNA 的基本结构单位是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸含由碱基、磷酸和脱氧核糖。其中碱基有四种:腺嘌呤( A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T),DNA双螺旋结构主要由两条互补的多聚脱糖核苷酸链由氢键的作用配对在一起。碱基的配对是固定的:A-T相配,G-C相配,DNA的碱基的序列就构成了遗传信息,它的不同排列就反映了各种生物遗传性的千差万别。”“现在已经知道一个基因是 DNA 分子链上的一个区段,其平均尺寸包含约1000个碱基,对应地可能有41000种不同的排列顺序相当于2000比特的信息量,如此巨大的信息量足以说明DNA结构有充分的多样性用来说明物种的千差万别。”[16] 这个数目如此巨大,以至超过历史上所有物种的总数目。生物学把承载在DNA上的信息叫做遗传密码。这里所谓的“密”不是指不知道编码在哪里,而是对这一编码所承载的是具有什么功能的生物信息及其相互关系不清楚或不完全清楚。
3.人的心理现象中的信息运动
在第二章我们将系统阐述这个问题。简要地说,在心理学中,所谓感觉就是指外界刺激所引起的心理现象。这是唯象的,宏观的并且也是为实证所肯定的结论。从当代神经生理学的成果看,外界那些物理的或化学的刺激通过生物物理或生物化学的途径作用于人体后,借助于传感神经达到人体大脑获得了各种感觉。此时大脑不可能获得作用于人体那些原初的物理的或化学的刺激,只能是人体那些传感器将这些刺激(信息)转化成信号编码,并且通过传感神经把信息传输给大脑。虽然此时对于这些感觉信息的编码以及运动形态还不十分清楚,但是也测定了这种信息传输速度,最快的传输速度不超过100米/秒。此外,从某些医疗现象中却使我们从另一个方向得到肯定上述认识的旁证。比如借助于药物或手术阻断某一神经通道,此时即使有那种外来刺激,可是当事人却一无所感。
从信息运动的意义上看,生物信息,感觉信息也是信息,同样有符号、符号编码和与符号相对应的信号,这和人际间信息运动和工业生产中各个生产环节间的信息运动没有任何原则差异,只是具体的信息、符号以及信号不同而已。从以上列举事实看,信息运动具有广泛性。
信息不会孤立静止地显示其存在状态,总是和系统运行即系统的变化相伴随。从上面的事例可以清楚地看出,系统的运动变化(包括演化becoming)都是凭借组成该系统各个部分之间的信息交换实现的,也正是在系统运行中显示信息being状态。为此,在研究具体情况的信息运动时必须对系统性状一并考察,从而为进一步研究信息运动取得实际的依托。
4.主动获取信息
在人类的社会活动中,我们不但时刻在接受和接收信息,还能主动获取信息。比如,各种实验就是一种人和自然对话从而获取信息的过程。这种对话就是通实际操作改变条件使实验对象发生改变(完全可以预期改变通常出现于教学活动,不能准确预期出现何种改变的情况是科研),并从这种改变中获取信息。在实验过程中所观察到的现象和测量数据就是信息。
5.信息运动的特征
从信息运动广泛性可以看出,信息运动的特征就是只有对信息施行编码(信源和信道编码)才能够实现信息的传递、接收、存贮、提取以及处理等各项运动。而且只有信息编码信号才能够为我们所感知、观测、和处理。
信息运动的普遍性显示信息运动不再局限于通讯工程和人际间信息运动,而且拓展到生物现象乃至社会现象。但是这种拓展绝对不能认为一切运动变化都是信息运动的结果,从而导致信息概念的泛化。比如气象变化,水文变化,地貌变化等自然现象,自有其原因和规律,但是这些不能归结为信息运动,因为这里本来就没有信息运动。
我们界定信息的一个重要标志就是只有对信息施行编码(信源和信道编码)才能够实现信息的各项运动,如果没有编码,那么系统中各个组成部分之间的相互作用所导致的变化只能是变化,不是信息运动的结果。我们记录某些现象的观测结果(无论是用口头陈述、文字记录还是用计算机,本质是相同的)就是把现象(包括自然现象、社会现象以及人造现象,即实验)通过编码转化为信息,然后再由人来分析研究。比如气象、地质或水文等现象就是自然现象。如果不对这些现象施行观察、测量或录音、拍照、录象等行为,那么自然现象依旧是自然现象,不成其为信息。实际上,观察记录、测量数据、录音、照片、录象已然是信息的编码了。遥感、遥测和遥控都是借助于编码实现信息运动。
从这种观念看,某些小型汽油或柴油发动机中的调速器,电冰箱里的自动温度控制装置的工作原理通常叫做负反馈伺服机制。这只是一种约定俗成的说法,其中起作用的不是信息运动,而是该系统力学状态的变化导致的结果。如果通过传感器把这些物理状态变化予以编码,然后借助于计算机中的程序实施控制,那么此时才有信息运动。
从信息运动的广泛性可以看出定义信息的困难。因为信息概念涉及的外延太大,而且内涵也太杂,以至很难对其做出没有遗漏的语言概括,也就是很难用命题表示。不过,困难再大我们也没有回避的幸运,只能直面困难尽量设法谋求解脱困境的出路。这一章第6节就是我们谋求解决办法的尝试。 |