简论信息在科技创新和地域研究中的作用，本文主要内容关键词为：科技创新论文,地域论文,作用论文,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。
文章编号：1003-2363(2002)03-0019-05 中图分类号：F062.5;F124.3 文献标识码：A
1 信息内涵及其对地域研究的重要性
从现代意义上说，信息是一种特殊资源，它同传统资源具有不同的含义，以往所讲的生产要素未曾包括信息。现在，特别需要深刻理解它的内涵和属性。
由于概括的层面和认识的角度不同，加上科技发展的迅速，对“信息”的定义已有上百种说法，目前尚无一个公认的定义。“信息论”的创始人香农(Claude Elwood Shannon)认为信息是缩小偶然性事件不确定性的量度，信息量等于概率熵
式中：H(x[,i])表示某信息x[,i]的信息量，P(x[,i])是(x[,i])出现的概率，H为平均信息量。
这对已知概率的信息计算是很有用的，在IT中已得到应用。近30年来，信息科技和信息产业在飞速发展，已形成信息科学、信息产业，新的事实要求人们要从更高的层次和更广义的角度去认识信息。
信息现象是在事物普遍联系和相互作用之中，具有特殊机能的物质系统能够实现内外联系和相互作用的特殊形式。信息现象不仅存在于人的意识和交流活动、现代信息设施之中，而且在所有生物生理运动、生物遗传中存在，甚至某些大分子、有机分子的反应中也存在。例如，遗传中的基因编码及其复制、转录和表达，生物对外界因素的反应和内部调节，抗原—抗体识别，乃至有机化学反应中对某些特殊基因或侧基的识别等。由于进化程度不同，各种信息现象在分化、细化、精化和丰度的表现上有极大的差异。但它们的共同点是含有信息。
什么是信息？信息就是特殊机能的物质系统通过种种物性效应（信号）所感知或表达的内容。在最低级的信息现象中，信息可以仅仅是一种“自主性”反应，而高级信息现象则所包含极其丰富的复杂内容。一般所称的信息以高级信息为主。
信息的功能不仅是“感知”外部（输入），而且还作用于外部（输出），如指令、计划、设计标准等，还有内部的运作（信息处理、加工、制作），例如人的思考。要强调一点，信息是可以“制造”的，“制造”信息正是人的能动性的重要表现，这些想法正是创新的萌芽和开始，当然这还要到实际中去验证、丰富、修正，然后将得到的信息再行加工，又制成新的信息。人们听惯了反映论，对制造信息就觉得有点“刺耳”，实际上人之区别动物正是在于反映论与能动论的统一。正如恩格斯所说：“动物仅仅利用外部自然界，简单地通过自身的存在在自然界中引起变化；而人则通过他所作出的改变来使自然界为自己的目的服务，来支配自然界。”[1]人的能动性不仅表现为改造自然界，而且创造自己的信号。按照马克思的说法，人在改造自然中可以改造自身，“造成新的力量和新的观念，造成新的交往方式，新的需求和新的语言。”[2]这就是创造新的信息为自己服务，而且愈来愈高级。我们不可仅仅停留在机械唯物论的反映论上来理解信息的生产，还必须提到反映论与能动论统一的高度加以认识，善于创造和应用信息。
从普通现象概括，信息具有以下基本属性：①信息以信号为载体，信号既有自然的，也有人工的，如语言、文字、编码等；②信息可以存储、传输、复制、组合、衍生；③信息具有共献性、共享性、无耗损性和对现实的超脱性，这就为创新提供了极大的自由空间；④信息可以代表物质及其属性，但不能代替物质及其属性。
由于信息的这些特性，信息一直是人类认识世界和改造世界的强大武器，信息技术的飞速发展，使这一武器具有越来越大的威力。这为科技创新提供了极好的条件。但同时要对信息的负面影响予以防范和克服，例如，因特网上的信息“超载”和堵塞现象、恶性信息（如黄毒、谣言、病毒）和利用信息技术犯罪等。
地域是一个包括空间、层次、多质构成、时间变迁、经济状况、环境条件、人文状态等的多维范畴，既有相对的稳定性，又是一种动态性的复杂客体，地域是人类赖以生存、发展的基础。地域对于一个认识个体来说，不论在空间的广度、时间的长度、多质的繁度、结构的深度、发展变化的频度，还是与环境、经济、社会的互动关系，都是直观所无法全面触及的。因此，信息对地域研究具有特别重要的意义。首先人们要获取信息，不断得到各种相关的海量数据，然后分析和综合这些信息，还要研究它与经济、社会、环境、资源及其发展互动关系和走向，作为决策的依据。美国人（首先是前副总统戈尔）提出“数字地球”的设想，目前各国正在依据自身的情况，逐步实施。当然我们不能等待别人的现成“数字地球”资料，自己的本地“数字地域”还要自己搞，这一方面是“数字地球”的一部分，而主要还是为自身服务。
地域研究与一般科技相比，既有共性，即各项发展科技的措施大多也可用于这一领域；也有它的个性，其中突出的一点是与信息科技的关系特别密切，包括测量技术、遥感技术、生物信息技术、通信技术、因特网技术、计算机技术、数字处理技术、数字模拟技术等等。
2 信息成为科学技术重要的存在形体
恩格斯说：“在自然界和历史的每一个科学领域中，都必须从既有的事实出发，因而在自然科学中要从物质的各种实实在在的形式和运动形式出发；因此，在理论自然科学中也不是设计种种联系塞到事实中去，而是从事实中发现这些联系，而且一经发现，就尽可能从经验上加以证明。”[3]用现在的认识去理解，就是依靠信息支持科技创新。在长期的历史进程中，人类通过实践和认识的丰厚积累，为自身创造了一种最宝贵的财富和制胜法宝，那就是科学技术。
尽管对科学技术的定义还有不同的提法，但这不妨碍我们从本质上认识它们。科学，是对于世界的本质和规律的认识体系；技术，是为达到一定目的而建立的手段体系。前者是用以认识世界，后者是用以改造世界。从当代科技的发展上看，两者之间不仅互依互补，而且许多部分已经融合，即所谓“科学技术化、技术科学化”。所以，我们将两者综合起来称为“科技”是有道理的。
提到科技，人们很自然地想到科技论文、设计、图书、软件、因特网上的科技消息或报告等等，这当然是一种形式，主要是用于储存、记录、传播科技的一种信息形式。但是科技不是一种死的条条，也不是自然界“上帝”赏赐给人类的礼物。而是人类以自己的艰苦努力创造出来的、“活蹦乱跳”、代谢旺盛的庞大“有机体”。它一刻不停着在躁动中前进、更新和壮大[4]。首先，它来自于客观世界，人们通过观察、探测和试验，获得各种必要的信息，作为了解世界本质及其规律的基础；其次，这些信息要通过人脑的反复加工，制成理论、设计、规范、指令，变为新的信息，再通过实验或实际加以检验，然后取得更多的信息以对原有信息进行修正和补充，经反复循环和变换，通过人的工作成为成熟的信息形式的科技，由人们将它们付诸应用，而后还要在“实践—认识—实践”的无限循环中不断发展。由此可见，科技有3种存在和运行形体。
(1)信息形体。科技进步本身没有止境，但就某一特定发展阶段来说，可以有一个（相对）成热的结果（成果），这个成果通常被记录下来，并加以传播，推广应用。为此，人们要使用特定的信号（文字，图形，磁质、光学或电子存储介质等）来采集和记录这些信息，而且研究开发过程中信息也是重要组成部分，如实验、观察和调查的记录，摄影、摄像、录音、扫描图象、反应曲线；在应用开发过程中，有标准、指令、指标、规定、策划、设计；而且信息经过现代IT（信息技术）处理，如分类、归纳、运算、转换……，变成新的信息。信息是科技存在和运行的一种重要形体，科技发展的过程有一半是信息运动过程，即信息的采集、处理、转换和执行（从测绘到地理研究也是如此）。正是由于信息的特性才使科技能“超越”实际，穿通种种屏障洞悉事物的深层，越过时空障碍得知过去、未来和遥远，可以无限积累和传播，可以不断修正和丰富。人在科技的信息运动中起着主导作用，但这种主导作用也同样是信息运动。人脑就是一种高级信息系统，科技集体则是高级并行信息系统，这是其他信息系统不能代替的，我们另列为单独一种形体。这里特指人体外（包含人工）的信息系统，包括各种信号的采集设施（探测仪、遥感系统、显微镜、望远镜、摄像仪、各种辐射测定器、雷达、生物芯片等）、信息处理设施（计算机、服务器）、信息传输设施（电话、广播、因特网、蓝牙技术、移动通信、报纸、杂志以及即将出现的新一代网络——网络(Grid))、信息记录存储设施（磁质存储器、集成电路存储器、光盘、图书、录音等等）。还有人工创造和约定的种种符号，要特别提出的是信息加工系统，它可以模拟人脑的某些功能对信息进行加工处理，产生新的信息，而在速度和容量上又极大地超过了人脑，成为人脑的高效辅助工具，这对科技进步起到加速作用。在这些信息系统中，科技以信息形式存在，可称之为信息形体。
(2)主体形体。主体形体就是执掌科技的人。在科技产生、发展、存在的运作中都必须依靠一个主宰核心，那就是人。人“制造”了科技，又不断予以发展，并付诸应用，当然也是人受其益（有时也受其害）。离开了人，科技就成为毫无意义的东西，而且根本上就不会产生科技。从客观事物采集信息后，人们运用脑的功能，对信息进行加工，离开原来的事物用信息对事物进行模拟，对信息进行归纳、分析、计算，进行不同形式的思考，作“超导”运行，既利用现有科技信息，又吸收（通过实际）更多的信息加以补充、转换，“制”出科技。人们为自身研制了有力的助手，即帮助人们采集和处理信息的工具，使科学技术发展的速度和质量大大提高。但是会不会像某些预言家所担心的那样，机器将取代人甚至反过来会统治人类呢？至少依据现有知识还看不出这种可能性。第一，各种体外信息处理设备，尽管在速度和容量上是人脑所不能比拟的，以至“深蓝”战胜了世界棋王卡斯帕洛夫，但它们的运行规则都是由人在事前设定的，是人的现有知识运用的延伸。第二，人脑的功能机制的研究（所谓认知科学）还处于外围侦察阶段，但从功能上看至少有几点还是机械所不能比拟的，如非逻辑思维、非线形思维、非连续思维、多质性思维、形象思维、灵感现象和洞察现象，且人的高级思维哪怕最高的抽象思维也可随时与最低层的感觉相联接。人的思维是从最简单的感觉发育起来的，不论系统发育还是个体发育都是如此，这与机器现成的ROM（只读存储器）和程序固化的芯片根本不同。第三，人是高级生物，人的思维是与人的生理、生物学性、社会性血肉相联的，人是利益主体，这也是与人造机器的根本不同点。人的任务是如何让机器为自己服务。如果说人类在几千年前就已发现或创造了足以杀灭自己的能量或武器，近几十年又发现或发明更大的能量和武器，人类并没有被消灭。那么，也可以预言，机器人或其他智力机器也绝不会取代以至消灭人类。可以断言，人永远是科技的主体，在科技发展、传播、应用中起主宰作用，只有人才能最终解读科技信息。所以，存在人脑子里和体现于人身的科技是科技“主体形体”。主体形体是科技创新的主体，创新归根结底要靠人。美国麻省理工学院计算机科学实验室主任米哈依尔·德托佐斯也曾预言：人总是机器的主宰。
(3)实物形体。它是指存在于客观实际中的科技。客观实际是科技的原始信息源（包括检验性和修正性信息），又是科技实现其效用的化身或“躯壳”。一切科技的原始信息都来源客观实际，通过调查、观察、测量等手段而被采集，成为“制造”科技的原料，加工后又回到实际中进行检验或应用，而后再反馈回来得以修正和发展。科技是在这种往复中被制成、发展、检验和应用的。科技研究中创造了一种优异的方法就是实验。其特点是把实践小型化、轻型化，设定特殊条件、特定因素，以快速而经济地获得明确结果，这对于获取原始信息或修正性信息都起到了极大的加速和精化作用。人们应用现有科技知识去认识和改造世界，就是科技的“回归”（逆映射f[-1]：科技→实际）和物化，特别是技术由信息变成实物（如设施、仪器、器械、试剂、产品等）。这些都是实物或物质形态的科技，是科技的重要组成部分。
在实际运行中，作为完整的科技，3种形体缺一不可。实物体形是科技的基础和归宿，信息形体是科技的重要形式，而主体形体则是科技的主导。它们一直处于互相变换中，在变换中运作和发展，我们可以称之为“三体循环”，或“三体转换”。
在现实中，这3种形态经常同时存在，并随时转变。此外，还有很多事物是混合体或组合体，如机器人、虚拟世界等。可用一种神话性比喻来表述三者关系，实物体形是科技的躯体，信息形体是科技的灵魂，而主体形体则是科技的“上帝”（主宰）。三者是在组合和转换中存在和发展的。科技是体系，而不是单独表演的“木偶”，科技创新正是在“三体循环”中进行的，而信息运动贯穿于始终。
3 充分发挥信息在创新中的作用
如上所述，信息是人与外界联系和交流的重要形式之一，也是内部调节和思考过程的重要中介。下面所说的信息特指体外的各种信息。在物质、能量、信息三大资源中，信息与前两者不同，具有先导性、共享性和贡献性，是“软性”资源，在科技创新中起着关键性作用。从特定意义上说，充分利用信息进行科技创新，也是一种资源优化配置的特殊过程。这个过程大体归纳为6个环节。
(1)吸纳。即尽可能广泛地搜集有关信息，以此作为研究的思想材料。事实表明，没有灵通的信息科技是发展不起来，地域研究与开发也无依据。中国近400多年来由一个科学技术比较发达的国家变为科技落后的国家，重要原因之一，就在于闭塞。没有信息就不可能吸收人类的共同精神成果，也往往造成重复性研究，超越别人的创新就很难。
(2)碰撞。即把各种不同的信息拿来后进行比较，尤其是经过论争、交锋、引人深思，使人迸发新的思想火花。这也就是去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里的过程。论战、比较才能暴霹矛盾，发现疑点。许多科学的假说，常常是由论战、比较提出来的。比如，李四光针对西方流行的“中国贫油论”，依据大量信息提出了中国东部石油盆地分布在华夏系沉降带的见解。
(3)发现。这就是在占有和处理信息长期积累中，通过实验再发掘、制造信息，经过多次积累发现规律性的东西，产生认识上的飞跃。著名物理学家丁肇中的重要体会之一，就是“要对意外现象有充分准备”，在做正负电子对撞实验中意外地发现粒子有异常的喷柱现象，然后再经过实验发现了“胶子”。这就是在偶然中发现必然，可谓信息的发现、创造与积累过程。
(4)创造。即在积累发现的基础上提出并构建成型的东西（某一理论、技术、设计等）。然后作为成熟的信息公诸于众。作为一个特定的研究过程，这是进入一个阶段性的终端。
(5)证实。科学发现是一种新信息，但它能否确立起来还要实践进一步证明，不但由自己的实验证明，还得有别人的实验证明，这才能被确认为创新成果。例如杨振宁、李正道发现“宇称不守恒”后，由吴健雄等人的实验得到证明，才使该定理成为公认的科学信息。再如，李四光的见解被我国探油的实践所证实，丰富了石油地质构造理论，使我国摘掉了“贫油”的帽子。
(6)应用。科技创造的信息变为物质产品并不一定能投入生产，要进入应用，还要加上市场信息，就是要为市场所承认。美国有两个例子，一是铱星的殒落，二是光纤造成的浪费（4年投资900亿美元，利用率仅3%，其更新期仅为2年）。这表明，科技成果作为信息形态变为现实生产力，又必须同市场信息结合，实现优化置配。否则，又会出现另一种信息不对称现象，到头来还会使科技创新遭受挫折。
当然，上述过程是从理论上的细分，在实际中各个环节往往相交叉，有时出现跳跃现象。不过，把握信息进入科技创新和地域研究的大体进程有利于充分发挥信息的作用，加快科技创新。有鉴于此，在发展科技经济和地域研究与开发的实践中应当注重下列几点。
(1)一定把信息当作创新的坐标、路标和基础。“创新”者，“创”是过程，“新”是目标或结果。所谓“新”，必须是与现有同类事物相比有先进性、优越性或认识上达到更高层次（深度、广度、精度等）。这就要求在创新之前和整个过程中有必要的参照物作为坐标，明确“新”的所在。否则就可能作大量盲目重复研究，造成浪费。我国的科研工作中有大量不必要重复研究，有的是重复国外的已过时的东西，大量的是内部互相重复，这在很大程度上是由于不重视信息或信息不灵所致。科学技术是人类智慧和劳动长期积累的结晶，创新中必须直接或间接地借鉴古今中外各种成功和失败经验的资料，运用各种必要科技知识（信息），进行分析、研究、设计以探求成功之路，避免失败之辙。
(2)把信息工作作为科技创新行为和地域研究的重要内容。首先，对外部相关信息要大量收集，特别是新的发展、新的动向、新的资料，能直接应用的就采取“拿来主义”，为我所用，要求事事都由自己搞清乃是过时的狭隘观点，并非聪明（当然这并不否定必要的验证）。其次，重视自身信息的收集，采取种种技术手段，悉心采集研究对象和试验过程中的各种原始信息（即通常所说原始数据），以及在此基础上形成的种种信息，这是创新过程中的宝贵财富。其三，重视意见的交换或交流中获得的信息以及各方面反馈的信息，在这些纷繁信息之中往往包括着许多有益的成分。
(3)重视对信息的鉴别和处理。信息也有两面性，不是所有的信息都是真实的和有用的，必须辩明真伪优劣，力避受骗上当，或听风是雨。权威人士曾指出，我国科技存有浮躁倾向，盲目听信甚至迷信某些不合实际的渲染性信息，特别是国外的这类信息，把它们看作新成就并据以“创新”，这是非常有害的，我国也吃过不少亏，医药界推崇某些洋药就是例证。除了因特网泛滥的信息垃圾之外，还有大量无关信息，出现所谓“超载”现象，例如，每日收到的信息95%以上是无用或无关的，让人们堕入信息的湮海，不仅浪费了精力和时间，而且还掩蔽了有用信息。另外，即使有用的信息，不经整理也不能使用，信息的处理加工必不可少。在加工的基础上，找出规律，形成新判断、新观点、新理论和新设计，使信息发生质的飞跃。
(4)加速发展信息产业，以信息技术带动和促进科技创新。当前的科技创新已经不是过去那种单枪匹马的个人行为，而是一种社会行为。所以科技创新要靠社会（包括政府、国办、民营科研单位、企业）来组织和支持。发展信息产业、推广信息技术就是这种支持的重要组成部分。而信息技术及信息产业又是科技事业的重要部分，也是科技创新的重要领域。习惯上信息产业一般指信息服务、信息设施、信息产品，无疑这都是很重要的，为传输、记录、处理，应用信息提供了强大的手段，为科技创新提供了空前的优越条件。如从更广义的角度看，除上述内容外，信息科技还应包括各种信息采集技术，如测量、测试、遥感、测微、感测、传感等技术，以获取试验研究中的原始信息（如测绘数据）。先进而完备的信息体系，不仅大大提高科技创新的速度和质量、缩短周期，而且可以不断开拓创新的领域和路径，为科技创新提供不断翻新的优越平台。为此，全社会、政府、部门、企业、个人都应为信息技术和产业的发展献力，积极应用先进的信息技术，并力争使我国的信息业和相关技术走在世界前列，以此带动和促进科技和经济的发展。我国信息技术及产业与先进国家的差距相对较小，只要工作得当，我国信息业有可能首先实行跨越式发展，较快赶上先进国家。
(5)尽早解决好信息安全问题。信息技术是一把双刃剑，它一方面大大对科技创新以有力的支持，一方面也会破坏或扰乱科技创新。黑客的破坏不时发生，病毒的更新和传播异常迅速，窃取科技机密的手段已非常先进，邪教、迷信活动和恐怖分子也借先进的信息技术兴风作浪，因特网呈现出一定程度的失控，这些问题在发达国家比我国还严重。在这方面我国更可以发挥后发优势，实现跨越式发展。全世界都在关注和努力解决这个问题。有鉴于此，要从技术、管理、法制和道德各个方面加以解决。我国已在这方面取得一定进展，例如，新近设置了网络警察，对网络的运行安全已在进行有效监督。另外，技术信息的保密也很重要。我国的专利制度也还不够完善，造成科技信息资源流失。切实解决这些问题，对科技创新具有重要的保证作用。
(6)充分发挥信息资源作用，发展区域经济。区域经济发展中的一个重要问题是结构趋同现象，因而不能充分发挥本区域特殊的比较优势，发展特色经济。为克服这一现象，应充分依靠信息资源的作用，把握国内外市场动向和科技发展动向，把握外区域特别是相邻区域的发展趋势，摸清本区域的优势和劣势，必要时进行不同发展模式和前景的信息性模拟，选定本区域发展目标、重点和路径。此外，对较大地域来说，还应利用遥感技术摸清本区域的资源和不利的地理条件，充分发挥资源优势，防范负面影响。总之，与全国、全球一样，信息是经济的感官、大脑和向导，谁能充分而正确地应用资源，谁就能较好地发展区域经济。
收稿日期：2002-03-25；修回日期：2002-06-20