信息的本質(zhì)與廣義同構(gòu)原理

李龍強(qiáng)

（商洛學(xué)院，陜西 商洛 726000）

信息的本質(zhì)與廣義同構(gòu)原理

李龍強(qiáng)

（商洛學(xué)院，陜西 商洛 726000）

傳統(tǒng)種加屬差的定義模式與人類中心主義的影響以及概念短缺是探索信息本質(zhì)困難重重的重要原因。信息是用來反映存在的對象性過程性的哲學(xué)范疇，是一事物接受其他事物的作用后將某存在態(tài)的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于自身的某存在態(tài)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，事物在同構(gòu)化信號作用序列的作用下如果能夠產(chǎn)生對應(yīng)的與該同構(gòu)化信號作用序列廣義同構(gòu)的信號反應(yīng)序列，我們就說該事物獲得了蘊(yùn)涵在同構(gòu)化信號作用序列里的信息。宇宙是一個整體，宇宙內(nèi)的各個部分與各種過程與宇宙整體都存在著程度不等的同構(gòu)性。物質(zhì)性存在者通過同構(gòu)促進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)化、通過結(jié)構(gòu)進(jìn)化促進(jìn)信號機(jī)制的進(jìn)化、信號機(jī)制的進(jìn)化又大大促進(jìn)同構(gòu)能力的提高、同構(gòu)能力的提高又會加快結(jié)構(gòu)進(jìn)化的進(jìn)度。

信息；本質(zhì)；信息量；同構(gòu)；信息進(jìn)化

人類已經(jīng)邁入信息時(shí)代，信息成為社會發(fā)展的基本動力，人們已經(jīng)比較嫻熟地掌握信息技術(shù)、比較愜意地享受信息化生活，但信息的本質(zhì)究竟是什么至今還是一個未解之謎。信息的本質(zhì)界定成為思想理論界的哥德巴赫猜想，它考驗(yàn)著學(xué)者們的智慧，成千上萬的學(xué)者殫精竭慮力圖攻克這一難題。我們都已經(jīng)開始有效探索量子信息、生命信息了，而信息本質(zhì)的神秘面紗遲遲不能揭開，這確實(shí)讓人感到疑惑，我們有能力駕馭許許多多的信息現(xiàn)象，但就是解不開信息本質(zhì)之謎，我們必須反思探索的路徑是否出現(xiàn)了偏離，我們需要認(rèn)真調(diào)整思路，找到揭示信息本質(zhì)的成功之路。［1］

一、信息本質(zhì)探索的困境與出路

人們關(guān)于信息的定義至少有上百種，相互之間大同小異，但幾乎所有的學(xué)者都將信息理解為狀態(tài)性現(xiàn)象而不是過程性現(xiàn)象。所有的現(xiàn)象按照時(shí)間性來劃分，都可以劃分為狀態(tài)性現(xiàn)象與過程性現(xiàn)象。所謂狀態(tài)性現(xiàn)象，就是該現(xiàn)象可以看作特征參量完全確定的狀態(tài)；所謂狀態(tài)可以想象為在某對象存在過程中取一個時(shí)刻對該對象進(jìn)行全息攝影、對其在該時(shí)刻的特征參量全部記錄，這些特征參量的總和就構(gòu)成該對象在某時(shí)刻的狀態(tài)。所謂過程性現(xiàn)象就是該現(xiàn)象有一個產(chǎn)生、發(fā)展、完成的過程，取其過程的某個片段都不能代表該現(xiàn)象本身。屬性、實(shí)體之類的概念都是用來表達(dá)狀態(tài)性現(xiàn)象的。而我們常用的種加屬差的定義模式對于給狀態(tài)性概念下定義是適合的，對于給過程性概念下定義就不太適合。［2］

由于缺少對定義模式的反思，在定義模式的影響下我們很容易把本屬于表達(dá)過程性現(xiàn)象的概念理解為表達(dá)狀態(tài)性現(xiàn)象的概念，結(jié)果可想而知，好似盲人摸象、各執(zhí)一詞。人文社會科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)的許多定義困境都與此有關(guān)，比如關(guān)于美的本質(zhì)、價(jià)值的本質(zhì)等迄今為止?fàn)幷摬恍?，根本的原因是把概念的本性弄錯了，美、價(jià)值都是過程性現(xiàn)象，而不是凝固不變的某種狀態(tài)。對于表達(dá)過程性現(xiàn)象的概念下定義，不能用種加屬差的模式，而應(yīng)當(dāng)采用過程再現(xiàn)模式，通過再現(xiàn)給出過程的模型，這個過程模型就是過程性概念的本質(zhì)。［3］

回顧人們關(guān)于信息本質(zhì)的定義的探索，可以發(fā)現(xiàn)雖然人們一方面知道信息是一個過程，但另一方面又好像無意識地將信息在信源、信道、信宿不同階段的狀態(tài)當(dāng)作信息本身。這顯然無法揭示信息的本質(zhì)，除了混淆表達(dá)狀態(tài)性現(xiàn)象與表達(dá)過程性現(xiàn)象兩類不同的概念外，人們在信息本質(zhì)探索之路上還容易犯的一個錯誤就是人類中心主義。人類中心主義可能早已成為我們的集體無意識，我們在認(rèn)識客觀對象的時(shí)候，表面上認(rèn)識者本人力求客觀中立，但下意識地會把認(rèn)識對象當(dāng)作人類的認(rèn)識對象，人類就是隱藏在認(rèn)識者心中的全知全能的“神”。舉例來說，許多信息定義者先是將客觀事物的屬性、狀態(tài)、運(yùn)動、變化等定義為信息的本質(zhì)，后來又將定義修改為被反映的事物的屬性、狀態(tài)、運(yùn)動、變化，其實(shí)修改前后犯的錯誤是一樣的，修改前是無意識的人類中心主義，修改后是有意識的人類中心主義。信息這個概念無疑是人類的發(fā)明，但信息現(xiàn)象卻并不是人類獨(dú)有，即使人類不出現(xiàn)，宇宙的萬事萬物之間也存在著信息作用。因此，不解除人類中心主義的束縛，要想揭開信息的本質(zhì)是不可能的。［4］

人們關(guān)于信息的本質(zhì)的探索之路之所以磕磕絆絆，除了傳統(tǒng)定義模式與人類中心主義的影響外，還有一個重要的原因是概念短缺。概念是理論思維的基本單元，概念是詞語與意義的統(tǒng)一。人類發(fā)明詞語用來指稱對象，不論這個對象是客觀的還是主觀的、是過程性的還是狀態(tài)性的。詞語的意義就是該詞語在特定語境中可以指稱的對象。人類可以指稱的對象的量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用來指稱對象的詞語的增長速度，換言之，意義的增長速度高于詞語的增長速度。我們把詞語比作貨幣、意義比作財(cái)富，如果貨幣的增長速度跟不上財(cái)富的增長速度，那么會出現(xiàn)通貨緊縮。同樣地，如果詞語的增長速度跟不上意義的增長速度，也會出現(xiàn)通詞緊縮。人們發(fā)現(xiàn)詞語不夠用，同一個詞語必須同時(shí)承載好幾個意義，越是頻繁使用的抽象詞語其意義越豐富。而這種現(xiàn)象給人們的交流特別是學(xué)術(shù)思想交流帶來很大的障礙。人們往往在各不相同的意義上使用同一個詞語，甚至在同一語境的不同時(shí)刻，同一個使用者都在不同意義上使用同一個詞語［5］。權(quán)衡利弊，至少在學(xué)術(shù)領(lǐng)域要做到定詞定義是可能的。［6，7］

信息研究領(lǐng)域的通詞緊縮也相當(dāng)嚴(yán)重，“信息”一詞，不同的人往往在以下意義上使用，如信號、信號量、信息量、信息內(nèi)容、信息形式、信息內(nèi)容的量、信息形式的量等，如果直接使用與意義對應(yīng)的詞語，人們表達(dá)與交流會更通暢。

二、信息的本質(zhì)與信息量公式

探討信息概念的本質(zhì)，就是通過對客觀世界普遍存在的信息現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，找到信息現(xiàn)象得以發(fā)生的根據(jù)與意義。信息現(xiàn)象具有普遍性，但這個普遍性是有限度的，不能把所有的現(xiàn)象都看作信息現(xiàn)象，信息現(xiàn)象是客觀世界普遍發(fā)生的特殊現(xiàn)象。說它普遍，從量子到DNA,到處可以感覺到信息的存在。說它特殊，就是其發(fā)生的內(nèi)在機(jī)理我們還不甚了了，到現(xiàn)在為止，人類還沒有完全揭開其廬山真面目。

探索信息的本質(zhì)，一定會沿波討源，追溯到本體論。宇宙中的物體之間普遍發(fā)生著物質(zhì)能量的流動，也較為普遍地發(fā)生著信息的溝通。一切物質(zhì)性存在者必須通過向外發(fā)送信號并且剛好被具有該類信號接受能力的另一個物質(zhì)性存在者接收，其存在性才得以顯現(xiàn)。存在就是被感知，這句話太人類中心主義了，但如果說存在就是被感應(yīng)，應(yīng)當(dāng)是符合客觀世界的實(shí)際的。宇宙中的物體無時(shí)無刻不在向外發(fā)出各種輻射波，也無時(shí)無刻不在接收各種輻射波。這些輻射波就是信號物，信號物就是能夠轉(zhuǎn)移而且能夠?qū)ο鄳?yīng)物質(zhì)發(fā)生作用的物質(zhì)。信號就是信號物的時(shí)空分布結(jié)構(gòu)。符號是能夠?qū)?yīng)其他信號的信號。符號并不是人類所獨(dú)有，動物之間為了交流信息也發(fā)展了各具特色的符號，動物的叫聲就不能僅僅當(dāng)作一種自然信號，而應(yīng)當(dāng)看作通過聲音信號向同伴或天敵傳遞意義的符號。符號不一定都是視覺符號，有聲語言、歌曲聲等就是聽覺符號。信號與符號的區(qū)別不在形式而在內(nèi)容，同一種信號現(xiàn)象有時(shí)只不過是單純地反映信號源某個狀態(tài)特征的信號，有時(shí)卻又是傳遞意義的符號。如，監(jiān)考老師的幾聲咳嗽，有可能是表征該監(jiān)考老師身體狀態(tài)欠佳的信號，也有可能是監(jiān)考老師對作弊考生的警告符號。又如一個不懂英語的中國人聽到一個英國人對他伊利哇啦的叫喊，那么這位英國人的叫喊聲對這位中國人而言只能是一種信號而不是符號。［8］

客觀世界普遍存在著信號的發(fā)送與接收，但這并不都是信息過程。我們看一個完整的信息過程包括哪些環(huán)節(jié)。首先必須有一個信號源，這個信號源要具有產(chǎn)生與發(fā)送信號的機(jī)制，所謂機(jī)制就是完成特定活動的規(guī)則與能力。我們把具有信號機(jī)制的信號源稱為“信號結(jié)構(gòu)體A”。信號結(jié)構(gòu)體對外發(fā)送的信號物或者本身就是信號結(jié)構(gòu)體的組分，或者是在結(jié)構(gòu)上與信號結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)廣義同構(gòu)，或者是與其他事物的結(jié)構(gòu)同構(gòu)，我們把信號結(jié)構(gòu)體向外的信號作用稱為“同構(gòu)化的信號作用序列a”。這個作用序列必須要作用到與其廣義同構(gòu)的具有信號接收與轉(zhuǎn)換機(jī)制的“對應(yīng)的信號結(jié)構(gòu)體B”，“對應(yīng)的信號結(jié)構(gòu)體B”能夠接收“同構(gòu)化的信號作用序列a”并能夠產(chǎn)生“對應(yīng)的同構(gòu)化的反應(yīng)信號序列 b”，b=g（a），g指代對應(yīng)的信號結(jié)構(gòu)體B的信號機(jī)制。這個對應(yīng)的同構(gòu)化的反應(yīng)信號序列b就是我們通常所說的“信息”。上面我們描述的就是一個典型的完整的信息過程，這個信息過程模型是開放式的，可以往后無限的重復(fù)進(jìn)行這一過程，也就是第一階信息“對應(yīng)的同構(gòu)化的反應(yīng)信號序列1”依托一定的載體本身又可以作為新的信號源，重新開始又一個新的信息過程，獲得第二階信息“對應(yīng)的同構(gòu)化的信號反應(yīng)序列2”，以此類推，可以得到第三階信息“對應(yīng)的同構(gòu)化的信號反應(yīng)序列3”，這個過程從理論上講可以無限進(jìn)行下去。可以大膽推論，只要信號機(jī)制無限進(jìn)化，通過對任何一組宇宙中的信號進(jìn)行無限的分析處理，最后都可以得到宇宙的全部信息。問題的關(guān)鍵是信號機(jī)制有沒有自動趨向進(jìn)化的可能性。回答是肯定的，如果“對應(yīng)的同構(gòu)化的反應(yīng)信號序列b”又去作用“信號結(jié)構(gòu)體A”，那么很顯然這已經(jīng)是一個信息反饋過程，“信號結(jié)構(gòu)體A”作為信宿兼信源必須使自己的信號機(jī)制功能更全面更強(qiáng)大（我們用f表示該信號機(jī)制）。信號結(jié)構(gòu)體A收到對應(yīng)的信號結(jié)構(gòu)體反饋的信號并同構(gòu)化后又繼續(xù)向?qū)?yīng)的信號結(jié)構(gòu)體B發(fā)送相應(yīng)的信號c，c=f(b)，對應(yīng)的信號結(jié)構(gòu)體B收到信號c后利用自己的信號機(jī)制g將c轉(zhuǎn)換成d，即d=g（c），這樣就在二者之間形成一個信號迭代作用機(jī)制，迭代是函數(shù)自變量因變量的交替轉(zhuǎn)換，以前一個因變量作為接下來的自變量，迭代是重復(fù)利用簡單的規(guī)則獲得復(fù)雜性的方法之一，許多分形、混沌都是通過迭代產(chǎn)生的。本文中的信號迭代是信號在兩個機(jī)制之間迭代，和通常的單個函數(shù)迭代不完全相同，雙函數(shù)相互迭代不僅會出現(xiàn)單個函數(shù)迭代出現(xiàn)的混沌、吸引子等現(xiàn)象，還會出現(xiàn)函數(shù)對應(yīng)法則（本文中的f與g）也會在迭代過程中發(fā)生突變的現(xiàn)象，具體機(jī)理還有待研究。信號迭代會推動兩個信號結(jié)構(gòu)體在相互同構(gòu)化對方的過程中逐漸使自己的結(jié)構(gòu)發(fā)生進(jìn)化。結(jié)構(gòu)進(jìn)化是信號迭代的成果，又鞏固了這一成果，進(jìn)化了的硬件化的結(jié)構(gòu)自然會有功能更全面更強(qiáng)大的信號機(jī)制。自然界物質(zhì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化與信息機(jī)制的進(jìn)化是相輔相成的過程。自然界物質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的層次性更有力地證明了迭代作用對結(jié)構(gòu)進(jìn)化與信息機(jī)制進(jìn)化的巨大威力。因?yàn)樗^層次本身就是結(jié)構(gòu)體的規(guī)則迭代運(yùn)用的次數(shù)，無迭代就無層次。原子結(jié)構(gòu)是基本粒子結(jié)構(gòu)的迭代，分子結(jié)構(gòu)是原子結(jié)構(gòu)的迭代，有機(jī)大分子結(jié)構(gòu)是無機(jī)小分子結(jié)構(gòu)的迭代，細(xì)胞結(jié)構(gòu)是有機(jī)大分子結(jié)構(gòu)的迭代，生物體結(jié)構(gòu)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的迭代，社會有機(jī)體結(jié)構(gòu)是生物體結(jié)構(gòu)的迭代。

通過上面的討論可以看出，不是任何兩個事物之間都會發(fā)生信息過程，發(fā)生信息過程的充分必要條件是：（1）作為信號源的信號結(jié)構(gòu)體發(fā)送的信號序列必須是同構(gòu)化的，但不一定要與該信號結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)同構(gòu)；（2）作為信宿的信號結(jié)構(gòu)體必須具有接收和反應(yīng)信號結(jié)構(gòu)體發(fā)送的信號序列的機(jī)制。

上述兩個條件缺一不可，光有信號不行，必須是具有一定結(jié)構(gòu)的信號，有結(jié)構(gòu)化的信號還必須有能與該結(jié)構(gòu)化的信號同構(gòu)的信號機(jī)制去接受它，并去反應(yīng)它。我國古代就有同類感應(yīng)的說法，這其實(shí)是很有道理的，量子之間可以相互傳遞信號，蜜蜂之間可以相互傳遞信號，蜜蜂就接收不到量子信號，也看不懂人類電視機(jī)播放的信號。只有兩個物質(zhì)結(jié)構(gòu)層次與信號機(jī)制層次都相當(dāng)?shù)奈矬w之間才可能有流暢的信號交流。

信息的本質(zhì)探索到這里可以作一個小結(jié)，我們用過程再現(xiàn)與種加屬差兩種模式給信息下定義：

過程再現(xiàn)模式定義：事物在同構(gòu)化信號作用序列的作用下如能產(chǎn)生對應(yīng)的與該同構(gòu)化信號作用序列廣義同構(gòu)的信號反應(yīng)序列，我們就說該事物獲得了蘊(yùn)涵在同構(gòu)化信號作用序列里的信息。

種加屬差模式定義：信息是用來反映存在的對象性過程性的哲學(xué)范疇，是存在者的存在過程的對象化存在，是一事物接受其他事物的作用后將某存在態(tài)的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于自身的某存在態(tài)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，是表達(dá)信源與信宿同構(gòu)關(guān)系的符號；是存在者存在的軌跡，是事物存在的形式因。

信息作為一個現(xiàn)象，有質(zhì)的規(guī)定性與量的規(guī)定性。作為質(zhì)的規(guī)定性的信息就是信息對應(yīng)的事實(shí)（fact）本身，這個事實(shí)可以是物理時(shí)空中的事實(shí)，也可以是邏輯時(shí)空中的事實(shí)，還可以是心理時(shí)空中的事實(shí)，當(dāng)然也可以是虛擬時(shí)空中的事實(shí)。事實(shí)就是某個存在者的特定的存在態(tài)，單個存在態(tài)就是一個狀態(tài)，連續(xù)的存在態(tài)就是一個過程。所謂存在性，本質(zhì)是時(shí)間性，即能夠在時(shí)間坐標(biāo)中找到一個點(diǎn)、一條線與之對應(yīng)，時(shí)間本身不是事實(shí)，而是事實(shí)的標(biāo)記。一切具有時(shí)間性的對象都是事實(shí)。事實(shí)可以用語言文字、數(shù)學(xué)符號、計(jì)算機(jī)編碼來表達(dá)，也可以以繪畫、攝影、可視化技術(shù)來表達(dá)。作為量的規(guī)定性就是信息表達(dá)需要的信號單元的數(shù)量，信號單元是指構(gòu)成信號序列的元素，是可以區(qū)分并可以按一定規(guī)則排列組合的單個信號。信息量就是表達(dá)某個信息的質(zhì)所需要的信號單元的數(shù)量。選用不同種類的信號單元表達(dá)同一個信息需要的信號單元數(shù)量是不相同的，而不同種類的信號單元是不可通約的。選用不同的信號單元就有不同的信息量單位，比特、漢字字?jǐn)?shù)、圖畫面積、書的頁碼、字母個數(shù)、數(shù)字個數(shù)等都可以在相應(yīng)條件下充當(dāng)信息量的單位。

如果我們把我們所在的宇宙整體作為一個時(shí)空坐標(biāo)系，把物質(zhì)抽象為質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)，那么能量就可以看作某物質(zhì)系統(tǒng)的各個質(zhì)點(diǎn)在一定時(shí)段內(nèi)在宇宙中的位移的總和，信息則可以看作某物質(zhì)系統(tǒng)在一定時(shí)段內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)在每一時(shí)刻的時(shí)空坐標(biāo)（t、x、y、z）集合構(gòu)成的序列。 信息不是存在過程本身，而是存在過程的同構(gòu)化存在。如果把每一個時(shí)空坐標(biāo)作為一個信息單元的話，而且宇宙被看作是有限的話，那么，宇宙中信息單元的總數(shù)是一個定量，但這些單元的組合卻是無限的，正如26個字母可以組合出無窮無盡的句子一樣。

自從申農(nóng)提出他的信息量公式后，學(xué)術(shù)界也一直在努力探索更具有普適性的信息量公式?；镜穆窂绞前研畔⒘慨?dāng)作一個物理量來處理，建立它和基本物理量之間的關(guān)系。能量是具有普適性的物理量，能量是物質(zhì)系統(tǒng)具有的改變某事物狀態(tài)的功能的大小。能量密度是單位空間的能量，能量密度變化率是單位時(shí)間內(nèi)能量密度的變化量。這里的空間是指信道空間，是信號物流占據(jù)的物理空間，這里的能量是指在信道空間內(nèi)信號物流所對應(yīng)的能量。為了簡潔我們把能量密度變化率稱為能變頻率用Q表示，用w表示能量密度，用t表示單位時(shí)間，則有Q=dw/dt.一個單位信號對應(yīng)著一個能量密度變化的物理事件，一定信息過程的時(shí)間內(nèi)能變頻率對變化過程所用時(shí)間的積分就是該過程對應(yīng)的信息量。用I表示信息量，Q表示能變頻率，t表示信息過程的時(shí)間，則有

信息量的大小就是能變頻率曲線圍成的面積，而曲線的形狀則可以看作該信息的一個同構(gòu)符號。

信息量公式是人們對信息現(xiàn)象的定性認(rèn)識向定量認(rèn)識轉(zhuǎn)化的成果，信息定義是對信息的定性認(rèn)識，這個認(rèn)識一定程度上決定我們對信息量公式的建構(gòu)?？陀^世界不存在什么公式，公式是我們?nèi)祟惏l(fā)明出來用來更有效地理解世界的工具。信息現(xiàn)象是比物質(zhì)現(xiàn)象、能量現(xiàn)象復(fù)雜得多的一類現(xiàn)象，對物質(zhì)與能量現(xiàn)象的理解離不開對信息現(xiàn)象的理解。物質(zhì)現(xiàn)象、能量現(xiàn)象要被人們認(rèn)識首先必須以信息現(xiàn)象的身份出現(xiàn)，信息現(xiàn)象是一切存在者向他者顯示存在的唯一方式，存在者之間的信息交換是存在者相互理解對方的方式。所謂理解就是以己方的信號結(jié)構(gòu)去同構(gòu)彼方傳來的信號，同構(gòu)成功就是理解，彼方之信號無法在己方的信號結(jié)構(gòu)中進(jìn)行安放就是不理解。對信息這樣一種理解方式本身進(jìn)行理解，實(shí)質(zhì)上就是理解者以自己已有的理解方式去理解理解方式本身，這是理解方式的自我理解。而我們的理解方式本身是信息進(jìn)化的結(jié)果，它通過大腦生理結(jié)構(gòu)與潛意識結(jié)構(gòu)內(nèi)化在每一個正常人的心里，而以語言行為方式顯現(xiàn)于外。從表面上看，人類好像在認(rèn)識宇宙理解宇宙，實(shí)質(zhì)上是宇宙在自我理解。人類為什么有理解的欲望與理解的能力，必須從整個宇宙的進(jìn)化來考察。

三、廣義同構(gòu)原理與信息進(jìn)化

理解何以必要？理解何以可能？這是我們在進(jìn)行各種具體的理解活動時(shí)容易遺忘的問題，這是關(guān)于理解的元理解，是對理解本身的理解。理解不是人類精神活動的一部分，而是人類精神活動的全部。理解是人類在精神上同構(gòu)世界的活動。［9］認(rèn)識是將人類獲得的信號同構(gòu)于先天的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，情感是精神同構(gòu)活動狀態(tài)的顯示，意志是精神同構(gòu)活動的動力。要探究理解本身的奧秘必須從探究同構(gòu)開始。［10］

同構(gòu)，顧名思義就是結(jié)構(gòu)相同。那究竟什么是結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是把對象轉(zhuǎn)換為整體的元素并使元素之間形成特定關(guān)系的規(guī)則,具有某種結(jié)構(gòu)的整體稱為結(jié)構(gòu)體。但在一般情況下人們習(xí)慣把結(jié)構(gòu)體簡稱為結(jié)構(gòu)，把結(jié)構(gòu)理解為結(jié)構(gòu)體本身。事實(shí)上，“百度百科”上就有很精確的“同構(gòu)”學(xué)術(shù)概念：

在抽象代數(shù)中，同構(gòu)(isomorphism)指的是一個保持結(jié)構(gòu)的雙射(bijection)。在更一般的范疇論語言中，同構(gòu)指的是一個態(tài)射，且存在另一個態(tài)射，使得兩者的復(fù)合是一個恒等態(tài)射。正式的表述是：同構(gòu)是在數(shù)學(xué)對象之間定義的一類映射,它能揭示出在這些對象的屬性或者操作之間存在的關(guān)系。若兩個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)之間存在同構(gòu)映射，那么這兩個結(jié)構(gòu)叫作是同構(gòu)的。一般來說，如果忽略掉同構(gòu)的對象的屬性或操作的具體定義，單從結(jié)構(gòu)上講，同構(gòu)的對象是完全等價(jià)的。假設(shè)M，M′是兩個乘集，也就是說M和M′是兩個各具有一個閉合的結(jié)合法 （一般寫成乘法）的代數(shù)系，σ是M射到M′的雙射，并且任意兩個元的乘積的像是這兩個元的像的乘積，即對于M中任意兩個元a,b,滿足 σ（a·b）=σ（a）·σ（b）；也就是說，當(dāng) a→σ（a），b→σ（b）時(shí)，a·b→σ（a·b），那么這映射 σ 就叫做 M到M′上的同構(gòu)，又稱M與M′同構(gòu)，記作M～M′。

不過，本文提出的廣義同構(gòu)和上面的同構(gòu)界定有區(qū)別，如果兩個結(jié)構(gòu)的元素集合的元素、元素子集合相互之間、兩個結(jié)構(gòu)的關(guān)系集合的元素、關(guān)系子集合相互之間都能形成廣義映射,就說這兩個結(jié)構(gòu)存在廣義同構(gòu)關(guān)系。所謂廣義映射是指兩個集合的元素、子集合相互之間能形成對應(yīng)關(guān)系。所謂對應(yīng)是指兩個對象相對。

同構(gòu)是世界上普遍存在的現(xiàn)象，宏觀星系的中心—外圍結(jié)構(gòu)與微觀原子的中心—外圍結(jié)構(gòu)同構(gòu)，人的經(jīng)驗(yàn)世界與現(xiàn)實(shí)世界同構(gòu)，語言的造字、語法、發(fā)音、節(jié)奏都與宇宙同構(gòu)，科學(xué)與認(rèn)知模式同構(gòu)，分形是一種自同構(gòu)等等。［11］可以這樣說，宇宙是一個整體，宇宙內(nèi)的各個部分與各種過程與宇宙整體都存在著程度不等的同構(gòu)性。宇宙是以結(jié)構(gòu)體的規(guī)則迭代作用而形成不同的層次的，同構(gòu)與被同構(gòu)是宇宙中的基本活動，同構(gòu)的完成是同化，被同構(gòu)的完成是異化，同化異化并存形成進(jìn)化。同構(gòu)體之間的相互作用要強(qiáng)于異構(gòu)體之間的相互作用，同層次的同構(gòu)體之間相互作用要強(qiáng)于不同層次的同構(gòu)體之間的相互作用，同層次的同構(gòu)體之間的同構(gòu)程度愈高其相互作用愈強(qiáng)。結(jié)構(gòu)迭代會促進(jìn)結(jié)構(gòu)層次提高，結(jié)構(gòu)層次提高會帶來對外部對象的同構(gòu)能力的提高，宇宙中不同層次的存在者同構(gòu)能力也不同，宇宙是向同構(gòu)能力提高的方向進(jìn)化的。上述認(rèn)識可以統(tǒng)稱為“廣義同構(gòu)原理”。［12］

廣義同構(gòu)原理對于我們理解世界非常有幫助。［13］愛因斯坦曾經(jīng)驚奇于這個神奇世界的可理解性，根本原因就是因?yàn)橥瑯?gòu)，作為理解主體的人類的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與宇宙的結(jié)構(gòu)是同構(gòu)的，認(rèn)識本質(zhì)上是主體與客體的一種相互作用，而人類在地球上是同構(gòu)能力最高的生命。理解的本質(zhì)就是運(yùn)用自己的認(rèn)知能力去將外部對象同構(gòu)于自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。思維與存在在結(jié)構(gòu)上具有同構(gòu)性，可以被思考的對象一定在某種空間存在，在某種空間存在的對象一定可以被思考，這里的空間包括物理空間、邏輯空間、心理空間、虛擬空間等。數(shù)學(xué)是關(guān)于抽象結(jié)構(gòu)的科學(xué)，數(shù)學(xué)公式定律看起來是人類自由創(chuàng)造精神的產(chǎn)物，其實(shí)人的創(chuàng)造力本身也不過是宇宙同構(gòu)原理的體現(xiàn)，是大腦中的先天認(rèn)知結(jié)構(gòu)通過數(shù)學(xué)符號表現(xiàn)出來而已，而先天認(rèn)知結(jié)構(gòu)是宇宙長期進(jìn)化的產(chǎn)物，與宇宙結(jié)構(gòu)是同構(gòu)的。［14］數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)發(fā)明創(chuàng)造，竟然屢屢在現(xiàn)實(shí)世界找到原型，這種現(xiàn)象令很多人百思不解，謎底就是廣義同構(gòu)原理。

利用廣義同構(gòu)原理可以直接推導(dǎo)出一些非常有用的結(jié)論，本文舉兩例說明。根據(jù)廣義同構(gòu)原理可以推出邏輯與現(xiàn)實(shí)同構(gòu)。根據(jù)邏輯與現(xiàn)實(shí)同構(gòu)這一結(jié)論可以推出一個猜想，即在邏輯空間中某一狀態(tài)或者某一過程在同類狀態(tài)或同類過程中出現(xiàn)的頻數(shù)最大，那么在現(xiàn)實(shí)空間中該狀態(tài)或該過程也屬于高概率事件，出現(xiàn)的可能性最大；反之也成立，即在現(xiàn)實(shí)中的高概率事件在邏輯上也必然屬于極值事件?，F(xiàn)實(shí)是可能性的極值，而極值的可能性就是現(xiàn)實(shí)。這個猜想可以把最小作用量原理與熵增原理都作為推論推導(dǎo)出來。再舉個例子，根據(jù)廣義同構(gòu)原理，宇宙到處都有同構(gòu)共振現(xiàn)象存在,由同構(gòu)共振可以推出兩個猜想，一是異種波同頻共振，二是萬物都有自己的能變頻率。先說異種波同頻共振，同類波同頻共振已經(jīng)是常識，本文認(rèn)為只要頻率相同不論什么波之間都會共振，光波、地震波、機(jī)械波、聲波、電磁波、物質(zhì)波這些波之間都會發(fā)生同頻共振。這點(diǎn)留待科研部門設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證。本文認(rèn)為，光電效應(yīng)很可能就是光波頻率與金屬的自由電子的物質(zhì)波頻率產(chǎn)生的共振效應(yīng)。接下來說說第二個猜想，能變頻率是本文提出的新概念，是指物質(zhì)的能量密度的改變量對時(shí)間的變化率。萬物處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)其能變頻率也應(yīng)當(dāng)是相對穩(wěn)定的，能變頻率接近的異類物體之間也很容易產(chǎn)生感應(yīng)。這點(diǎn)也真誠期待科研部門早日研制測定能變頻率的設(shè)備，并設(shè)計(jì)異類物體能變頻率同頻共振實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一下這個猜想是否成立。（本文提出一個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是運(yùn)用卡文迪許測定萬有引力的扭秤來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，筆者的預(yù)言是：兩個相同質(zhì)量的相同元素的金屬球之間的萬有引力大于兩個相同質(zhì)量的不同元素的金屬球之間的萬有引力、兩個相同質(zhì)量的不同元素的金屬球之間的萬有引力大于兩個質(zhì)量相同的金屬球與非金屬球之間的萬有引力。）

理解的必要、理解的可能，運(yùn)用廣義同構(gòu)原理可以作出完整的回答。我們可以從最廣泛的意義上來理解“理解”現(xiàn)象本身，所謂理解就是物質(zhì)性存在者對接收到的一個個信號單元按照自己的信號機(jī)制對應(yīng)到自己結(jié)構(gòu)中的過程。［15］信息與理解本質(zhì)上是同一的，獲得信息是理解完成的標(biāo)志。一次理解活動的完成也是一次同構(gòu)活動的完成。萬物的普遍同構(gòu)性決定了萬物都具有一定程度上的可理解性，萬物的自然理性又決定了萬物都具有不同程度的理解傾向與能力。［16］理解不僅是人的存在方式也是萬物的存在方式，我理解故我在。理解是萬物的存在方式，信息是理解的結(jié)果，信息檢驗(yàn)理解的成敗。為了更好地提高理解能力，物質(zhì)性存在者通過同構(gòu)促進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)化、通過結(jié)構(gòu)進(jìn)化促進(jìn)信號機(jī)制的進(jìn)化、信號機(jī)制的進(jìn)化又大大促進(jìn)同構(gòu)能力的提高、同構(gòu)能力的提高又會加快結(jié)構(gòu)進(jìn)化的進(jìn)度。歷史中間對人類最具影響力的“書中之書”《圣經(jīng)》在“詩篇”第19篇這樣見證了信息的進(jìn)化：“諸天述說創(chuàng)造主的榮耀，穹蒼傳揚(yáng)創(chuàng)造主的手段。這日到那日發(fā)出言語；這夜到那夜傳出知識?！保?7］結(jié)構(gòu)進(jìn)化與信息進(jìn)化相互促進(jìn)，共同推動自然界的演化速度呈愈來愈快的加速度趨勢［18］，也推動者人類社會向前邁進(jìn)。

四、同構(gòu)原理視角下信息本質(zhì)的解釋意義

自然界的物質(zhì)性存在者普遍具有維護(hù)和完善自己的結(jié)構(gòu)并將其他存在者同化于自己結(jié)構(gòu)中的趨勢與能力，這種本性就是自然理性，人類理性就是運(yùn)用符號進(jìn)行同構(gòu)的傾向與能力，是自然理性的表現(xiàn)形式，人類的非理性也含有自然理性的某種意義的折射。事物的結(jié)構(gòu)是事物存在的根據(jù)與意義，摧毀了事物的結(jié)構(gòu)即使該事物原有的元素都存在，但該事物實(shí)際上已經(jīng)不存在了，一切形式的質(zhì)變、革命都是結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。［19］因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)是事物的本質(zhì)，所以同構(gòu)就是事物的本性。萬物相互之間都在同構(gòu)著他者，又同時(shí)被他者同構(gòu)著。同構(gòu)他者會導(dǎo)致自身的異質(zhì)性元素越來越多，元素與結(jié)構(gòu)之間存在著彼此制約的關(guān)系，異質(zhì)的元素積累到一定程度也會使結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，因此同構(gòu)也可能走向自己的反面即自我異構(gòu)，自我異構(gòu)就是自我異化，是自我演化的形式。

同構(gòu)原理視角下信息本質(zhì)對人類社會活動具有很高解釋意義：

（一）信息是萬事萬物的基本存在方式，信息能力是物質(zhì)區(qū)別為不同層次的重要標(biāo)志

信息能力就是主體獲得信號、處理信號、萃取信息、運(yùn)用信息的能力。人類正是通過信息能力的提高把自己從動物界中超拔出來的，人類成為萬物的靈長，不是別的能力優(yōu)于其他動物，而是信息能力要強(qiáng)過所有動物。文化的實(shí)質(zhì)就是特定人類共同體在后天獲得的而且能夠以非遺傳方式傳承的信息能力，文化的發(fā)展歸根結(jié)底是信息能力的發(fā)展。人類進(jìn)入信息化時(shí)代是歷史發(fā)展的必然，信息能力是信息時(shí)代的核心競爭力。誰掌握了最先進(jìn)的信息能力，誰就掌握了競爭的主動權(quán)。

（二）信息能力的發(fā)展無止境，人類探索信息本質(zhì)的努力也不會一勞永逸

任何時(shí)代對信息本質(zhì)的探索都超越不了該時(shí)代信息發(fā)展水平本身的局限性，人類對信息本質(zhì)的揭示是與人類自身信息能力的提高息息相關(guān)的。用廣義同構(gòu)原理解釋信息的本質(zhì)，有著重大的理論意義。將信息理解為事物之間同構(gòu)關(guān)系的符號，將理解看作同構(gòu)化過程，將自然理性解釋為萬物皆有的同構(gòu)化能力，將人類理性看作運(yùn)用符號進(jìn)行同構(gòu)的傾向與能力，這種解釋模式所需要的假設(shè)最少，僅僅需要一條假設(shè)，即萬物具有同構(gòu)性。

（三）同構(gòu)原理視角下信息本質(zhì)能夠解釋的問題極其廣泛

解釋力是不同理論相互競爭的最后籌碼，是理論的生命力所在。同構(gòu)原理視角下的信息本質(zhì)研究極大地推動了陷入停滯狀態(tài)的信息本質(zhì)研究，為形成關(guān)于信息本質(zhì)的階段性共識奠定了良好的基礎(chǔ)。不僅如此，廣義同構(gòu)原理的提出對于自然科學(xué)和社會科學(xué)研究都有啟發(fā)意義，量子信息本質(zhì)的揭示、各種超自然現(xiàn)象的解釋、全球化的本質(zhì)探微、文化傳播的內(nèi)在動力揭秘等重大理論問題都可以依據(jù)廣義同構(gòu)原理給出簡潔明快的解答。

（四）廣義同構(gòu)原理視角下的信息本質(zhì)對社會發(fā)展與個體人生都具有行之有效的方法論價(jià)值

對于社會而言,應(yīng)當(dāng)將信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位，大力推進(jìn)社會信息化。這不僅有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型與升級、文化的普及與提高、政治的公開與民主，而且有利于社情民意的及時(shí)溝通，促進(jìn)社會和諧。和諧社會的重要特征就是異質(zhì)主體之間能夠通過信息溝通保持相互同構(gòu)，相互隔膜、相互歧視的社會不可能是和諧的。對于個體而言，要獲得人生的成功與幸福，必須掌握該社會最普遍的信息能力，必須使自己盡可能與社會之間的同構(gòu)性增強(qiáng)。所謂社會化就是提高個體與整個社會同構(gòu)性的過程，個體只有首先社會化才能夠適應(yīng)社會，只有適應(yīng)社會才能夠取得成功。而幸福不過是個體將自己的精神狀態(tài)與自然、社會、他人保持同構(gòu)的結(jié)果。在一定意義上我們可以這樣說，理解了信息，就理解了存在；理解了同構(gòu)，就理解了信息，就理解了以信息為存在形式的整個世界。

［1］黃小寒.從信息本質(zhì)到信息哲學(xué)——對半個世紀(jì)以來信息科學(xué)哲學(xué)探討的回顧與總結(jié)［J］.自然辯證法研究，2001（3）：18.

［2］呂苗榮，古德生.對信息本質(zhì)問題的探討［J］.系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報(bào)，2007（1）：1.

［3］王書方.自然信息本質(zhì)的哲學(xué)問題［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版， 2004（10）：15.

［4］劉怡.從哲學(xué)的角度看信息的本質(zhì)［J］.圖書與情報(bào)，2008（7）：15.

［5］姜璐，范智.信息定義的探討［J］.系統(tǒng)辯證學(xué)學(xué)報(bào)，2004（4）：30.

［6］鄧宇，鄧非，鄧海，費(fèi)悅心.信息定義的標(biāo)準(zhǔn)化［J］.醫(yī)學(xué)信息，2006（7）：5.

［7］朱月明， 潘一山，孫可明.關(guān)于信息定義的討論［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2003（5）：30.

［8］代媛.語言與宇宙同構(gòu)［J］.文學(xué)界：理論版， 2010（8）：25.

［9］朱宏勝，金普.家國同構(gòu)的政治模式對文學(xué)的影響——以《詩經(jīng)》的創(chuàng)作和接受為例［J］.黃山學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（4） ：20.

［10］石勇.論語言與世界的同構(gòu)性［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版， 2009（7）：10.

［11］卜平武.論社會主義法治國家“德治”與“法治”的同構(gòu)［J］.常德師范學(xué)院學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版， 2002（3）：30.

［12］涂宏斌，李清香.論認(rèn)識的同構(gòu)性和進(jìn)化規(guī)律［J］.湖北行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（2）：10.

［13］祁志祥.同構(gòu)為美——中國古代美學(xué)關(guān)于美的心理本質(zhì)的界說［J］.上海大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2002（11）：15.

［14］高欣.淺論“家國同構(gòu)”背景下的傳統(tǒng)文化［J］.文史雜志，2002（7）：30.

［15］鄔焜.亦談什么是信息哲學(xué)與信息哲學(xué)的興起——與弗洛里迪和劉鋼先生討論［J］.自然辯證法研究，2003（10） ：18.

［16］劉鋼.從信息的哲學(xué)問題到信息哲學(xué)［J］.自然辯證法研究，2003（1）：18.

［17］圣經(jīng)（新舊約全書）：詩篇［M］.第 19 篇第 1-2 節(jié).

［18］程現(xiàn)昆.信息的本質(zhì)與信息哲學(xué)［J］.沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版）， 2006（1）：30.

［19］康斯坦丁·科林.信息哲學(xué)與現(xiàn)代信息科學(xué)的基本問題［J］.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版， 2011（9）：5.

The Nature of Information and the General Isomorphic Principle

LILong-qiang
(Shangluo University，ShangLuo，Shaanxi 726000)

The traditional definition mode of genus plus species difference,the influence of anthropocentricism and shortage of concepts are the main causes for the difficulties in the exploration of the nature of information.Information is a philosophical category of object and process to reflect existence,a phenomenon where one thing,under the influence of another,tries to match a certain existential structure to its own.If a thing is so influenced that it is able to produce corresponding information response sequence,then this thing is said to have obtained the information as implicated in the isomorphic signal operation sequence.The universe is a whole,all its parts and processes being isomorphic to the universe to varied extents.Through isomorphism the physical existent improves its structural evolution,through which it improves the evolution of the signal mechanism,which in turn tremendously promotes its isomorphic ability,which in turn speeds up its structural evolution.

information;nature;information load;isomorphism;information evolution

B 01

A

1001-4225（2012）04-0014-07

2011-12-07

李龍強(qiáng)（1971-），男，湖北荊州人，陜西師范大學(xué)政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院哲學(xué)博士后流動站人員，商洛學(xué)院副教授，北京大學(xué)馬克思主義學(xué)院“西部之光”訪問學(xué)者。

國家教師科研基金“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“社會主義核心價(jià)值觀教育研究”（CTF120160）；陜西省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃 2010 年課題（SGH10118）；商洛學(xué)院教改項(xiàng)目（09jyjx02001）、（09jyjx01013）；商洛學(xué)院科研項(xiàng)目（09SKY017）

汪小珍）