三论信息的本质，本文主要内容关键词为：本质论文,信息论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
［中图分类号］B712.6［文献标识码］A［文章编号］1003－7071（2009）04－0071－06 ［收稿日期］2009－05－20
笔者在《关于信息的哲学定义和信息功能的历史演变》[1]一文中，阐述了信息是客观世界中物质与能量的存在和运动所具备的形式及其表征；在《再论信息的本质》[2]一文中，论述了信息不仅是客观的物质与能量的存在和运动所具有的形式及其表征，而且是控制主体所产生的决定及引领物质与能量的存在和运动的形式的东西，从而把信息区分为作为被认识的形式的客体信息（或感知、认知信息）和作为起主导作用的形式的主体信息（或操作、实践信息）。在本文中，笔者准备论述完全的信息的本质正是存在于这两类信息或者说信息的两种存在形态之间的转换和交流中。这三篇论文的主题表现了笔者认识信息的本质所经历的发展过程。
笔者认为，最早的完整的信息概念是由控制论的创始人维纳在1950年提出的。他说：“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。”[3](P4)这一稍显晦涩的定义接近于揭示出信息的哲学本质，问题在于我们应对这一定义在理论上加以深挖和拓广。维纳还指出，自然的和人工的自动控制系统的“控制”是通过利用信息实现的，反馈控制是一个基本的例子。司机驾车在路上行驶，他的手操纵方向盘是根据大脑发出的操作信息执行的，而他的眼睛注视着汽车在路面行驶的情况，使他获得关于操作产生的客观效果的反馈信息，这种反馈信息（也是感知信息）帮助大脑制定新的适应环境的操作信息。操作信息构成控制主体对环境的输出，而感知信息构成从环境对控制主体的输入，二者的转换和交流构成了控制主体实行合目的性行为的必要手段。维纳的定义蕴涵了对两类信息的区分和对它们的交换功能的肯定。信息的本质效用在自然的自动控制系统或自组织系统（该类系统能够在客观环境中为实现保护和发展自身的目的，自己组织自己的行为及自我改善行为）的生存活动中得到最充分的展开。下面探讨主体操作信息和客体感知信息之间转换及交流的机制与意义。
一、两类信息的实质
关于两类信息的区分，可以在人和动物的机体中看到明确的表现。人和动物机体中的神经系统是专司处理信息的组织，负责信息的收集、传输、加工、运演、贮存与执行。脊椎动物的神经系统已经划分为中枢神经系统和周围神经系统，中枢神经系统包括脑和脊髓，其中含有整合处理信息以指挥和调节机体活动的各种神经中枢，周围神经系统负责联系中枢神经系统与全身的器官，由从脑发出的脑神经和从脊髓发出的脊神经组成，根据所联系的机体器官的不同又分为躯体神经系统（动物神经系统）和内脏神经系统（植物神经系统）两类。周围神经系统中的神经又根据传导神经冲动方向的不同而分为传入神经和传出神经两种。传入神经是将感受器（眼、耳、皮肤等感觉器官）产生的冲动经脊神经、脊髓上行传入脑中，引起感觉，故又称“感觉神经”；传出神经是将脑产生的兴奋经脊髓、脊神经下行传递到身体的内外效应器（肢体运动器官和内脏中的腺体），引起躯体运动和调节内脏的活动，故又称“运动神经”。可以看出，人和动物机体中的感觉神经所传递的感觉信息就是上面所说的来自客体的感知信息，而其运动神经所传递的运动信息就是主体产生的操作信息，可见，在动物的神经系统中已经存在对待这两类不同的信息的专门设置。从哲学的本质上来说，这两类信息的区别是：前一类信息是由客观世界中的物质与能量的存在和运动（以下简称“质能运动”）引发而产生的，起反映客观世界中质能运动的状态的作用；后一类信息是由控制主体的信息处理中枢产生的，起引导主体自身的质能运动的作用。它们各为特定的质能运动的后果和原因。
下面再从物理实质上分析两类信息的区别。由于信息不能脱离其物质载体（信号）而存在，只不过使用微量的物质，消耗微量的能量，相对于现实生活中常见的质能存在而言，可谓小质能的或微质能的存在。从这一角度来看，客体认知信息是由大质能存在引发产生的小质能存在，而主体操作信息是将要引发产生大质能存在的小质能存在（如小功率的指令信号控制大功率的负载）。因此，信息形态与质能形态之间的转换也可以说成是小质能存在和大质能存在之间的转换。如果说信息存在构成自动控制系统的软件结构，那么，这种转换机制应是由有关系统的硬件结构决定的。就人和动物的机体来说，其神经系统的感受器，即各种感觉器官，都有自己最敏感、最易于接受的刺激形式，各感官对于这种刺激的感觉阈值很低，以致极小的刺激强度就能引起感觉细胞的兴奋。感觉器官把外界环境的物理或化学性质的刺激转变为神经冲动即生物电信号，从神经末梢传送到神经中枢。这些生物电信号是功率极小的动作电位，电位的幅度、持续时间和波动方向反映了外界刺激的特征。这样，在感受器这一环，外界现实的大质能的存在和运动形式转变为自组织系统内部的作为小质能的存在和运动的信息（信号）。另外，在躯体神经系统的效应器（主要是骨骼肌）这一环，当中枢神经系统产生的运动神经冲动被传递到运动神经末梢的神经—肌肉接头部位时，神经细胞的末梢释放神经递质乙酰胆碱，该物质越过接头间隙作用于肌细胞使之再产生动作电位，而后者引起肌肉收缩，肌肉收缩带动骨和关节使动物做出各种动作。在这一过程中，操作信息这种小质能的存在转变为作为大质能存在的动物机体谋求生存的活动。在人工的自动控制系统中，其相当于动物机体的感受器的传感器由敏感的测量装置构成，测量受控对象的物理或化学能量形式的被控量并将其转换成由另一种物理量（通常是电量）构成的信号，把信号传送到控制器。控制器收到关于受控对象被控量的实际状况的信息后，把它们与给定的对被控量的要求值进行比较，再通过运算得出控制信息，把后者传输给系统中相当于动物机体效应器的执行器。执行器把控制信息（通常是电信号）转换为对受控对象施加的大质能的控制作用（如机械作用力或高压、高温等）。
二、客体感知信息怎样转换为主体操作信息
生物搜集关于客观环境的信息是为了有效地展开谋求生存的活动，因此，在它们的机体中，客体感知信息向主体操作信息的转换是一个必然过程，这种转换是通过在神经系统的信息处理中枢发生的信息变换而实现的。
人和动物的神经系统有一种基本的活动，叫做反射，反射是机体在中枢神经系统参与下对内外环境刺激作出的有规律性的反应，是动物实行适应环境的机能调节的基本方式。反射的生理结构是反射弧，由下述五个环节组成：感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器。反射弧如此运行：感受器接受环境刺激，将感觉信息通过传入神经传送到有关的神经中枢，神经中枢处理感觉信息，将其变换为运动信息，然后将运动信息沿传出神经传送到效应器，加以执行。在最基本的反射中，这种信息的处理或变换是本能地完成的，这关系到无条件反射。无条件反射是动物在种系发展的长期过程中形成的，动物个体通过遗传获得它们，并终生不变地保持在自身中。
俄国心理学家巴甫洛夫创立的高级神经活动学说提出了由神经系统的高级部位担负完成的另一种反射——条件反射。条件反射是动物个体在无条件反射的基础上，在后天适应环境的生活过程中通过学习获得的、可以生灭和变化的反射，是在由信号刺激引起的在大脑皮层中神经中枢的调控下形成的。在条件反射中，动物摸索到其生存条件和客观环境中其他因素间的规律性联系，并利用这种联系，从而使其生存活动更能适应环境。如果动物在生活实践中反复经验有关现实因素之间的规律性联系，就会使为之建立的神经元之间的联系得到强化，成为记忆；这就形成了其以后处理信息应用的一个程式，在获得感知信息提供的前项之后，马上引出由将要实施的操作信息构成的后项。在人和动物的神经系统中，有主管感觉的皮层感觉区和各种感觉中枢，还有主管运动的皮层运动区和各级运动中枢，在这两者的不同部位之间所实现的各种联通就构成了在条件反射基础上感知信息向操作信息过渡的渠道。
动物的信息处理会随着其大脑中所建立的条件反射的愈益增多而趋于复杂化。其发现生活环境中不同因素之间的规律性联系越来越多，并且某些规律性联系分别涉及多个不同因素，某些单个因素被卷入多个不同的规律性联系之中。这些条件反射在其脑神经结构中留下痕迹，那就是脑神经元之间所建立的突触联系愈益增多，脑内形成愈益错综繁复的神经元网络。神经元网络包含着结构繁简不同的各种反射弧，在最简单的反射弧中传入神经元和传出神经元直接在反射中枢接触，形成单突触连接。复杂反射的中枢部分在脑结构中分布较广，涉及多个神经中枢，靠许多联络神经元在感觉神经元和运动神经元之间以复杂的方式实行连接。刺激和反应之间的关系不都是一对一的，还有可能是多对一、一对多、多对多的。这表明，反射中枢在组织反射活动时，在已建立的各种条件反射的基础上对接受的信息进行了分析和综合。在高级和复杂的反射活动中，实际上是人和动物在脑中建立的外在世界的图式卷入了信息处理的程序。这个外在世界的图式是主体运用其通过各种条件反射以及逻辑推导把握的客观环境的所有规律建构起来的。人有一百四十亿个大脑神经元，又在条件反射中应用了第二信号系统，可以构筑非常复杂的世界模型。人通过加工信息形成这个比较稳定的世界模式中的普遍的和特殊的不同层次的规律，从而获得其建立的据以处理信息的各种程序或算法的重要构成材料。
本能的反射运动是无意识的，通过简单的条件反射形成的反射运动虽是有意识的，但也带有机械被动性，复杂的和涉及多个条件反射的反射运动需要经过主体的思索，因为主体需要选择实现不同的目的或利用不同的客观规律。在这个基础上产生了随意运动——受主体意志支配的、主体可以随意改变其进行方式的运动。随意运动并非全由外界刺激引起，也可以由主观意愿产生。在随意运动中，主体的大脑对于运动的方式预先进行规划、设计，赋予运动以自觉意识的特点。人的意志活动是通过一系列随意运动完成的，人通过其意志活动明确地实施合目的性行为，于是在人和动物机体内部从感知信息向操作信息的转换由本能的转换、通过条件反射形成的习惯性的转换过渡到经过自觉的信息处理的理智的转换，后者在人类那里表现为应用语言概念而进行的逻辑推导。人在进行活动之前，先要凭借逻辑法则思考由当前和过去获得的感知信息提供的经验内容：面对目前遭遇的事态，依据已知的客观条件或规律，采取什么特殊的行为方式，以实现求达的目的。下面笔者尝试提出一个人类在实践活动中从感知信息推导出操作信息的逻辑推演的通式：
1.感知信息使主体A面临事态B；
2.主体的目的是使B达到状态M；
3.已知条件C作用于B可以导致M；
4.推出A实现C的行为方式（操作信息）。
下面举一个例子来把这个信息推演的通式具体化：某些人在树林里看到发生了火情，他们预知火势蔓延会引起的不利后果而确定了灭火的目的；根据他们的生活经验知道水可以灭火；于是，他们推导出找水一运水一浇水的行动。
现在来分析一下这个信息推导过程的特点：1.普遍规律的特殊化：这是一个演绎推理，它把水可以灭火这个普遍规律在主体追求实现其目的的特殊行为场合中加以应用；2.因果过程的倒溯化：这是一个溯因推理，从追求作为目的的灭火这个结果倒溯到其原因——浇水，甚至又从浇水这一事态倒溯到主体实现这一事态需要采取的各种行动；3.动因作用的主体化：这是一个把主体的作用引入客体的相互作用中的推理——水灭火属于客体间的因果作用，但在这一客观场合中，实现水灭火的事实还缺乏把水搬运过来施加在火上的现实环节，主体将以自己的质能活动填充这一环节。由此并可以得出由主体操作信息引导的主体质能运动相对于一般的客体质能运动所具有的三个特点：一是实现主体作为目的追求的那种质能存在状态的质能运动；二是有意识地顺应或利用某些客观规律——客体事物间相互作用的因果关系的质能运动；三是能动主体依靠本身的能力和条件能够加以实施的质能运动。
三、主体操作信息怎样转换为客体感知信息
在自然的自动控制系统中，主体操作信息转变为客体感知信息是必要的，因为只有通过这种转换，主体才能了解操作信息的实施是否达到了预定的目的，并在了解到没有达到目的的情况下，知道修正已经制定的操作信息，以实施新的行为动作。不过，这一转换不像上一次转换那样，是通过自控系统内部的信息处理机制完成的，而是通过非信息运演的渠道在系统外部完成的，即当主体操作信息实施为主体的质能活动后，后者被主体的感受器所感知，又生成了客体感知信息。这里的关键是：动物的身体也构成客观世界的一部分，所以，动物可以通过其感觉器官和感觉神经系统观察到自己的身体、效应器官及其运动，从而实现主体操作的对象化或客体化，使之成为认识的对象。但也要注意，这时主体感受器感受的不是单纯主体自身的操作，而是主体与环境客体的相互作用，也就是说，反映主体操作行为的信息和反映客体运动状态的信息交混在一起，主体需要区分这两者，才能实现自身行为从操作信息向感知信息的转换，从而了解自己的行动与主体行为方式，然后在此基础上了解自己的行为方式与环境客体的质能运动发生相互作用的情况和效果。
皮亚杰的发生认识论提出，儿童最早的认识阶段是感知运动阶段，在这一阶段，婴儿通过对周围环境的感觉和动作接触来认识世界，即通过观察他施加给客体的行动和客体的反应来认识世界。可以想象，婴儿最初只是获得他的一个动作引起的总的外部感觉印象，在其中主客体未分；以后，他需要在自己的感觉中区分自身的动作和客体的反应，这样才能知道自己的什么行为方式在客体身上引起了什么效果。在一个时期内，婴儿力图在视觉和抓握动作之间形成协调，而视一动协调就是要在主体操作和体现它的感知信息之间建立直接联系，实现自身操作和自我感觉的一致性。实际上，这个联系建立的机制不仅借助了外视觉，而且借助了主体内在的本体感觉。本体感觉是由动物机体中效应器官的本体感受器产生的对效应器官的运动状态（如肌肉的张弛、关节的屈伸等）的感觉，每当大脑皮层发出的运动指令到达效应器官引起运动反应时，它同时收到作为效应器官的返回传入的本体运动感觉以校正运动指令。这种本体运动感觉，强化了主体实施某种动作的自我意识。有研究表明，随意运动是由皮层运动区和皮层动觉区的联合机制实现的。可以设想，施动的意志与动觉和外感觉的匹配，使主体能够把自己的动作和它所引起的外部感觉表现联系起来，如把自己实施的手动和在视野中看到的手的移动同一起来。这种联系的建立不是预设的，而是主体在反复实践中归纳经验得出的结果，并继续在实践过程中受到检验和强化。总之，随着儿童能够在其获得的感知信息中识别自身的行为方式，他就能在其感知信息中建立所发出的动作与该动作在客体对象身上产生的效果的因果联系。此后他逐渐能够展开如下的逆向推理：当他追求实现过去作为自己的某种行为的后果的客体的状态时，就把引起这个客体状态的主体行为方式当作手段使用，使原因—结果的关系变成了手段—目的的关系。这时，发生了皮亚杰所说的儿童把动作格式“内化”而形成其认知结构的现象。
美国心理学家纳金斯提出的操作性条件反射在实现主体操作的客体化中发挥重要的作用。巴甫洛夫提出的经典的条件反射理论所揭示的学习机制还是比较被动的，动物从环境中获得的新认识主要还是借助于观察，虽然这种认识结果还需要通过操作来检验。纳金斯称这种操作为应答性行为，因为它是作为外界刺激的结果而产生的。纳金斯认为，人和动物的大多数学习活动都是通过作为主动活动的操作性行为引起的条件反射完成的。操作性行为不是被外界刺激引起的行为，而是引起外在刺激的行为，并通过获得所需的外在刺激而被强化。他用下述实验来证明他的理论：让一个小白鼠在箱子里乱奔乱跑，箱内设置了一个小杠杆，如果小白鼠踩动了这个小杠杆，就会有食物落下；小白鼠几次偶然踩动杠杆获得食物之后，它就会从无意地踩动杠杆转变为经常有意地踩动杠杆。可以想象，引起有利施动效果的施动动作会受到动物的特别注意，这种施动动作与它的施动意欲、本体运动感觉和外感觉的联系特别容易建立起来。在操作性条件反射中，有关的施动动作以后转变为主体实现所追求的目的的手段，实现目的的要求会促使动物把这个主体操作本身作为认识对象来了解，并努力搞清它和有关客体相互作用的机理，以便改善自己的行为。这时，动物不仅会注意到自己的什么动作引起了客体的什么反应，而且注意到自己动作方式的变化会引起客体反应的什么变化，并进而反过来试验以实现客体反应的一定变化为目标，确定主体行为应该作出的调整。通过这种往复试验的过程，能动主体就能学会在和客体发生相互作用的实践活动中既区别自己的操作与客体的反应，又建立二者的因果联系。
总之，主体操作信息转变为客体感知信息使得主体的操作被客体化。而在认识中，只有把主体的活动也作为一种客体的活动来看待，才能考察其与其他客体的相互作用，从而了解主体的操作活动是否适应客体世界，是否有利于实现主体在客观环境中追求达到的目的。通过考察被客体化的自己的行为方式与其他客体发生相互作用的效果，来修正、改进自己的行为方式。这就是自组织系统实现自我组织自己的行为的途径。
四、两类信息转换和交流的意义
动物生存需要觅食、筑巢，人类生存需要进行制造衣食住行所依赖的生活资料的生产活动，这些都是现实的质能运动。主体操作信息的功用就是引领自然自控系统进行谋求自身生存的质能运动，从这个角度来看，它是两类信息中最重要的，客体感知信息是为它服务的。客体感知信息为主体操作信息的服务，集中表现在两个方面：1.提供关于客观环境的状况的信息，作为能动主体制定适宜的主体操作信息的依据：其中又分为两个方面，一方面，主体通过加工记忆中积累的客体感知信息，获得关于环境的比较普遍的和稳定的性质即规律的认识，以形成其关于环境的内在图式，作为其进行信息处理的手段；另一方面，从客体感知信息中获得关于环境中时刻发生的特殊的具体事件的信息，把它们在控制中枢中通过上述信息处理手段加以处理，得出适当地应对这些具体事件的主体操作信息。2.考察一定的主体操作信息转变为客观的质能运动后产生的实际效果是否达到了主体预定目的：如果预定目的没有实现，能动主体根据客体感知信息提供的反馈信息修改主体操作信息，务求实现预定目的。在客体感知信息对主体操作信息的这两重服务中，第一重服务要求客体感知信息转变为主体操作信息，而第二重服务要求主体操作信息再转变为客体感知信息。
实际上，两类信息之间的服务关系不是单向的。客体感知信息贵在真实，即真实地反映客观环境和主体行为效果的实际情况，只有客体感知信息的内容愈是符合客观现实的情况，它才愈能促进由其导出的主体操作信息实现主体目的。而主体操作信息的实施有助于验证其所依据的客体感知信息的客观真实性。客体感知信息包含了对客体事物间规律性联系的认识，如主体观察到在客观世界中事件B总是追随事件A出现，就可以设想A引起B是客观世界中的因果联系。但有关规律的成立并不仅仅是观察的问题，重要的是能动主体在其活动实践中利用了A产生B的预见并一再取得了实践活动的成功，这时这一客观规律才告确立。主体是通过试错、条件反射、不完全归纳等方法处理其从环境获得的零散、个别的感知信息获得这些规律性的认识的，因此，这些“规律”并不是完全真实和最终确定的，而是含有程度不等的或然性。主体内在的环境图式的可靠性总是需要主体的操作实践的检验，于是每一次操作实践不仅意味着对主体目的的实现，而且还意味着对主体对世界的认识的检验。操作的这种认识作用使其在科学研究中被用作验证科学假说的实验。
操作的认识作用不限于验证，还可以促进产生新发现。一方面，主体可以根据已掌握的客体之间相互作用的因果规律，模拟某些施动客体对受动客体所施加的作用，以获得有关客观规律预见的效果；另一方面，主体又可以设计新的现实所无的作用方式，与客体发生相互作用，从而揭示客体在其现有的相互作用的方式中没有显现的性质而发现新的规律并加以利用。总之，在两类信息转换和交流的过程中，可以说实现主体实践目的和增进对客观环境的认识这两个目标轮流成为重点，并相互促进。
由此看来，发挥完整的功能作用的信息应该是一个动态循环过程，单纯的认知信息或操作信息只是其局部的固化的形态。另外，主体操作信息与客体认知信息之间的交流透显着信息与其所表征的质能现实之间的交流，因此，客体认知信息与主体操作信息之间的小循环实际上是被嵌入到客体认知信息——主体操作信息——主体操作的质能运动——客观现实的质能运动——客体认知信息……这样的周而复始的大循环中的。在主体操作——主体亲身的质能运动这一环上，在主体身上发生的信息过程转入现实的质能过程。主体操作作为有意识的指向一定目的的质能运动，是自觉的信息与质能运动的合题。在其建立起来的信息世界和质能世界的直接沟通中，通过考察由主体操作信息引导的主体质能行为在与客体世界的质能运动的相互作用中能否达到主体的实践目的，来验证主体信息世界对客观质能世界的掌握是否恰当，也就是检验信息的形式方面对其语义方面——现实质能运动的表征是否确切。对人类而言，这涉及主观精神意识和客观物质现实之间的交流。人的主观精神世界由信息构成，其中认知信息构成客观通向主观的渠道，操作信息构成主观通向客观的渠道，在这两种信息形态之间发生的交流使信息担负起作为主、客观交流的媒介的任务。
最后，本文从哲学方法论层面来探讨两类信息转换的意义。上述信息运转的机制可以从信息科学的角度很好地诠释马克思提出的实践唯物主义的认识论的原理。下面笔者就运用它来解读马克思在初次提出这一原理的《关于费尔巴哈的提纲》一书中发出的著名警句：“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：对事物、现实、感性，只是从客体的或者直观的形式去理解，而不是把它们当作人的感性活动，当作实践去理解。……费尔巴哈想要研究跟思想客体不同的感性客体，但是他没有把人的活动理解为客观的活动……”“人的思维是否具有客观的真理性，这并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，及自己思维的现实性和力量，亦即自己思维的此岸性。”[4](P55)根据我们现在的信息作用机制的观点，“只是从客体的或者直观的形式去理解”，就是只根据客体感知信息来了解世界，只接受外部世界的信息输入，而这对于认识现实是不够的；“人的感性活动”、“实践”意味着人类在客观世界中的操作，它们把主体操作信息输出到客观世界之中，同时意味着主、客体的相互作用——人认识现实需要这种主体操作，后者不仅通过与客体的相互作用揭示出客体的未知性质，从而使主体得以认识，而且通过把主体对环境的认识成果付诸实践应用，来检验该认识成果的客观真理性。而了解这一切，又需要通过接受反映主客体相互作用的感知信息来实现，这就是“把人的活动理解为客观的活动”（主体必须实现自身的客体化，在与客体的相互作用中成为认识对象），从而“在实践中证明自己思维的真理性”（主客相互渗透、知行合一）。所以，认识不是单纯来自客体，它也来自主体，即只有反映是不够的，还需要有主体的操作。但只讲操作还是不够的，需要通过反映来考察主体操作在客体上发生的效果。可见，追求真知的认识过程包含如下三个基本步骤：1.主体反映客体：主体接收客体感知信息；2.主体作用于客体：主体把通过接受客体感知信息获得的认识成果化为主体操作信息输入客体世界；3.主体考察主、客体的相互作用：主体操作信息化为主体实践行动与客体发生相互作用后，又生成客体感知信息而被主体吸收。这三个步骤周而复始、内外嵌套（因为从逻辑上推出的第一步和第三步在现实中往往是相互包含的），形成客体感知信息和主体操作信息相互转换的持续过程。总之，人类只有通过观察其与世界的相互作用来认识世界，在这一过程中，对世界的观察和对世界的作用相互凭借、相互促进，进而使得两类信息的相互转换成为必然。