鄔 焜

(西安交通大學(xué) 國際信息哲學(xué)研究中心，陜西 西安 710049)

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復(fù)雜信息系統(tǒng)理論崛起中體現(xiàn)的哲學(xué)與科學(xué)的內(nèi)在統(tǒng)一性

鄔 焜

(西安交通大學(xué) 國際信息哲學(xué)研究中心，陜西 西安 710049)

由當代復(fù)雜信息系統(tǒng)理論的崛起所代表的人類第三次科學(xué)革命走出了一條科學(xué)與哲學(xué)相互作用、內(nèi)在融合的綜合發(fā)展之路，具體呈現(xiàn)出了人類知識發(fā)展的“科學(xué)的哲學(xué)化和哲學(xué)的科學(xué)化”的一般方式。對這一發(fā)展方式的具體探討不僅有助于我們認識科學(xué)與哲學(xué)的內(nèi)在融合的統(tǒng)一性關(guān)系，而且還能夠為我們在科學(xué)與哲學(xué)的聯(lián)盟中發(fā)展哲學(xué)提供諸多方面的有益啟迪。

復(fù)雜；信息；系統(tǒng)；哲學(xué)科學(xué)化；科學(xué)哲學(xué)化

一、復(fù)雜信息系統(tǒng)理論學(xué)科群的崛起

20世紀中葉以來爆發(fā)了一場新的科學(xué)技術(shù)革命(第三次科學(xué)技術(shù)革命)，這場科學(xué)技術(shù)革命涉及一系列學(xué)科領(lǐng)域的先后變革，并表現(xiàn)為一個持續(xù)推進和發(fā)展的過程。標志這一過程的是一批可以用信息、系統(tǒng)、復(fù)雜性科學(xué)技術(shù)的名稱來指謂的新興學(xué)科群的崛起。直到目前我們?nèi)匀晃茨芸吹竭@場科學(xué)技術(shù)革命終結(jié)的跡象。這場科學(xué)技術(shù)革命無論在涉及學(xué)科領(lǐng)域的范圍和規(guī)模上，還是在科學(xué)技術(shù)思想的創(chuàng)新力度上都遠遠超過了以前的科學(xué)技術(shù)革命。

可以把標志第三次科學(xué)革命的復(fù)雜信息系統(tǒng)理論學(xué)科群的崛起具體分為三個階段：

第一階段是信息系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論創(chuàng)立期(20世紀40年代～50年代初)，誕生的主要學(xué)科包括分子生物學(xué)、一般系統(tǒng)論、通訊信息論、一般控制論等。正是這樣一些學(xué)科的誕生，把熵和信息的理論統(tǒng)一起來，并應(yīng)用和推廣到了更為廣泛的科學(xué)研究的領(lǐng)域，相繼建立了通訊領(lǐng)域中的信息熵理論、生命科學(xué)與控制論中的信息的負熵論，以及系統(tǒng)科學(xué)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系、信息和功能相統(tǒng)一的科學(xué)觀念。

第二階段是信息系統(tǒng)自組織理論發(fā)展期(20世紀60年代末～80年代初)，創(chuàng)立的主要學(xué)科包括耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)論、突變論等。正是這樣一些學(xué)科的誕生，把熵和信息的理論拓展到了對進化系統(tǒng)的研究，并相應(yīng)提出了關(guān)于系統(tǒng)演化過程和機制的開放性、非平衡性、非線性、非連續(xù)性和相應(yīng)信息密碼子建構(gòu)、復(fù)制、變異和復(fù)雜化重組的自組織進化的理論。

第三階段是復(fù)雜性信息系統(tǒng)理論研究期(20世紀70年代中期～90年代以來)，創(chuàng)立的主要學(xué)科包括分形幾何學(xué)、混沌理論、全息論、虛擬現(xiàn)實科學(xué)、納米科學(xué)、量子信息科學(xué)、認知的信息加工理論，以及專門針對復(fù)雜信息系統(tǒng)進行研究的理論等。正是這一階段的研究把20世紀中葉以來發(fā)展起來的相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科群的研究推向了一個更為發(fā)展的階段，從而揭示了事物空間結(jié)構(gòu)的層次性和跨越不同尺度的自相似性，事物有序進化的偶然性和不確定性，并相應(yīng)提出了關(guān)于信息分層與內(nèi)反饋環(huán)鏈的理論、虛擬構(gòu)造與自然事物在原子和分子尺度上，甚至在量子水平上的物形信息編碼的理論、相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)與全息理論、人的認識發(fā)生的信息加工理論等等。

二、四大科學(xué)研究綱領(lǐng)的突現(xiàn)

20世紀以前的科學(xué)崇尚“還原論”的科學(xué)研究綱領(lǐng)，這一綱領(lǐng)主張從構(gòu)成事物的微觀構(gòu)件的性質(zhì)的探討中便可以透析出事物的本質(zhì)。隨著復(fù)雜信息系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科群的崛起，科學(xué)界提出了區(qū)別于“還原論”科學(xué)研究綱領(lǐng)的新的四大科學(xué)研究綱領(lǐng)[1]。

(一)系統(tǒng)科學(xué)(整體主義)研究綱領(lǐng)

第三次科學(xué)革命中誕生的系統(tǒng)科學(xué)強調(diào)了與“還原論”相悖的另一種“整體主義(整體涌現(xiàn)論)”的科學(xué)研究綱領(lǐng)，這一綱領(lǐng)強調(diào)了事物整體性質(zhì)具有超越其組成部分性質(zhì)的全新意義和價值。按照系統(tǒng)科學(xué)研究的開創(chuàng)者貝塔朗菲的說法，他所創(chuàng)立的“一般系統(tǒng)理論是關(guān)于‘整體性’的一般科學(xué)”，“整體化是系統(tǒng)的一般理論的核心”，而“整體大于它的各部分的總和”則“是基本的系統(tǒng)問題的一種表述”[2](P57、133)。

(二)信息科學(xué)研究綱領(lǐng)

第三次科學(xué)革命中興起的包括分子生物學(xué)、控制論、通訊信息論在內(nèi)的信息科學(xué)，借用信息、編碼、程序、反饋、控制、網(wǎng)絡(luò)、全息等概念，強調(diào)了一種通過信息普遍聯(lián)系，結(jié)構(gòu)化組織、調(diào)控和綜合建構(gòu)的信息科學(xué)研究綱領(lǐng)。

(三)自組織科學(xué)研究綱領(lǐng)

第三次科學(xué)革命第二階段中興起的耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)、突變論、超循環(huán)理論以及廣義進化理論等強調(diào)了一種有序生成、維持和增長的自組織科學(xué)研究綱領(lǐng)。

(四)復(fù)雜性理論研究綱領(lǐng)

20世紀最后20年來，在第三次科學(xué)革命第三階段中興起的分形幾何學(xué)、混沌理論、虛擬現(xiàn)實科學(xué)、納米科學(xué)、全息理論、量子信息科學(xué)、認知的信息加工理論，以及復(fù)雜系統(tǒng)研究理論等領(lǐng)域培植起了一種全新的復(fù)雜性理論研究綱領(lǐng)，這一綱領(lǐng)試圖在一個更為綜合的層面上將上述諸多科學(xué)研究綱領(lǐng)有機統(tǒng)一起來，以便能夠說明我們所面對的這個復(fù)雜世界中的復(fù)雜事物。

隨著這場新的科學(xué)技術(shù)革命的崛起，一種全新的科學(xué)技術(shù)研究思想和方法——信息、系統(tǒng)、復(fù)雜性思想和方法日益受到科學(xué)技術(shù)界的重視，與之相一致的則是一種全新的科學(xué)范式——信息科學(xué)范式、一種全新的科學(xué)世界圖景——信息系統(tǒng)復(fù)雜綜合的世界圖景、一種全新的科學(xué)思維方式——信息思維的涌現(xiàn)。

信息、系統(tǒng)、復(fù)雜性思想和方法基于對世界的物質(zhì)性和信息性雙重存在模式的規(guī)定和認同，更著強調(diào)從現(xiàn)存事物的結(jié)構(gòu)組織和關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模式、生成演化程序和建構(gòu)過程模式中去把握和描述事物的本質(zhì)、特點和屬性，更著強調(diào)將現(xiàn)存事物(包括人為設(shè)定的符號)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系、程序和過程作為信息的載體或符碼，并由此破譯出其中蘊涵著的關(guān)于事物歷史狀態(tài)、現(xiàn)實關(guān)系、未來趨向等間接存在的內(nèi)容。另外，信息、系統(tǒng)、復(fù)雜性方法還更著強調(diào)事物及其發(fā)展的差異性、變易性、多元協(xié)同性、對立兼容性、全息蘊涵性、動態(tài)性、演進性、自生性、整體性、非線性、無目的性、不確定性、偶然性和非決定性的韻味[3]。

三、信息、系統(tǒng)、自組織和復(fù)雜范式理論所呈現(xiàn)

的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的性質(zhì)

由當代復(fù)雜信息系統(tǒng)理論的崛起所代表的人類第三次科學(xué)革命走出了一條科學(xué)綜合發(fā)展之路。其所突現(xiàn)的物質(zhì)和信息雙重存在，事物性質(zhì)的系統(tǒng)綜合、網(wǎng)絡(luò)全息、整體涌現(xiàn)，事物演化的程序展開、模式建構(gòu)的自組織性、不確定性、偶然性和非決定論的理論韻味為人類科學(xué)開辟了一條全新的自然哲學(xué)和自然科學(xué)之路。如果從這一領(lǐng)域研究所具有的一般世界觀和方法論的性質(zhì)來看，它確實是一個“科學(xué)的哲學(xué)化”的過程，但是，如果從這一領(lǐng)域研究所具有的科學(xué)實證和科學(xué)假說的有機融合來看，它又是一種以科學(xué)的名義所實現(xiàn)的自然哲學(xué)，所以，它又具有“哲學(xué)的科學(xué)化”的性質(zhì)。

從這一領(lǐng)域的研究大師們對自己學(xué)說的評價來看，這種科學(xué)的哲學(xué)化和哲學(xué)的科學(xué)化的內(nèi)在融合的趨勢也是相當明顯的。對這一發(fā)展趨勢的具體探討不僅有助于我們認識科學(xué)與哲學(xué)的內(nèi)在融合的統(tǒng)一性關(guān)系，而且還能夠為我們在科學(xué)與哲學(xué)的聯(lián)盟中發(fā)展哲學(xué)提供諸多方面的有益啟迪。

(一)系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)和自組織理論所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy，1901～1972)就曾把系統(tǒng)研究分為了三個主要的方面：系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)哲學(xué)[2](133-151)。從這三個主要方面的劃分中我們可以看到，在系統(tǒng)科學(xué)研究的大師眼中，系統(tǒng)科學(xué)的研究范圍橫跨著從哲學(xué)到科學(xué)到技術(shù)的全部人類知識的層次，所以，人類的系統(tǒng)科學(xué)同時既是哲學(xué)的，也是科學(xué)的，還是技術(shù)的。

當代信息科學(xué)從其創(chuàng)立時期開始就涉及到了對信息本質(zhì)的哲學(xué)解讀的問題。當代信息科學(xué)的重要奠基人、控制論的創(chuàng)立者，諾伯特·維納 (Norbert Wiener，1894-1964)在從通信控制的角度把信息定義為負熵的同時就強調(diào)了信息所具有的一般哲學(xué)的存在論意義。他提出了這樣的警示：“信息就是信息，不是物質(zhì)也不是能量。不承認這一點的唯物論，在今天就不能存在下去?！盵4]而發(fā)展到今天的信息科學(xué)，乃是一個跨越所有人類知識層次的學(xué)科群。根據(jù)我們的研究，這個學(xué)科群應(yīng)當包括六大層級：信息哲學(xué)、一般信息理論、領(lǐng)域信息學(xué)、門類信息學(xué)、分支信息學(xué)、工程技術(shù)信息學(xué)。并且，現(xiàn)代信息科學(xué)體系還具有整體系統(tǒng)性、層次結(jié)構(gòu)性和普遍相互作用性等基本特征。信息科學(xué)本身的發(fā)展就是要從信息方式的這樣一個角度來對人類所面對的世界整體及其各部領(lǐng)域予以全息性透視，通過這個透視，信息科學(xué)將從自身性質(zhì)和規(guī)范的尺度上對世界整體及其各部領(lǐng)域做出相應(yīng)的解釋[5]。信息科學(xué)的這一跨學(xué)科的性質(zhì)也充分體現(xiàn)著當代復(fù)雜信息系統(tǒng)理論的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的基本特性。

(二)自組織理論所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

信息科學(xué)革命的第二階段是信息系統(tǒng)自組織理論發(fā)展期。自組織概念強調(diào)的是創(chuàng)新模式的內(nèi)生性問題，即是指系統(tǒng)在有序進化中所產(chǎn)生的新模式不是簡單從外部賦予的，而是在開放的背景下由系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)動力學(xué)機制自發(fā)建構(gòu)出來的。正是自組織理論闡明了創(chuàng)新活動的一般過程和機制。而與之相對的它組織則有理由被看成是已有模式在量上的擴張。

自組織理論具有廣泛的適用性，它既可以解釋宇宙、自然、自然事物演化過程的一般機制，也可以解釋人類社會和思維系統(tǒng)演化過程的一般機制，所以，它既是一種科學(xué)的創(chuàng)新機制理論，還是一種具有世界觀和方法論意義的哲學(xué)進化論學(xué)說。

當代自組織理論的開創(chuàng)者，耗散結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)始人普里戈金(Ilya Prigogine, 1917～2003)也曾把自己創(chuàng)立的學(xué)說稱為“人與自然的新對話”[6]、一種“新自然法則”[7]。由此闡明的同樣是一種全新的自然哲學(xué)，同樣是一種哲學(xué)與科學(xué)內(nèi)在融合的全新形態(tài)。

(三)復(fù)雜范式理論所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

法國著名學(xué)者，復(fù)雜范式理論的創(chuàng)立者，埃德加·莫蘭(Edgar Morin，1921-)特別強調(diào)了復(fù)雜性研究的綜合性和跨學(xué)科的性質(zhì)，同時，他還把復(fù)雜性研究的這樣一種性質(zhì)轉(zhuǎn)化為一種復(fù)雜性的研究方法，這種方法的最基本特點就是在多因素、多層級的部分和領(lǐng)域中建立起某種普遍相互作用的對立或多元兼容而互補的回環(huán)。

莫蘭認為，從復(fù)雜方法中可以歸結(jié)出兩個基本原則：“兩重性邏輯的原則和回歸環(huán)路的原則”。他強調(diào)說：“對立的原則和概念是以不可分離的方式互補地聯(lián)系著的”，而宇宙本身自我創(chuàng)造、自我產(chǎn)生過程的原則以及我們對其理解的原則是“回歸的環(huán)路”。他還引用帕斯卡的話說：“所有的事物都既是結(jié)果又是原因，既是受到作用者又是施加作用者，既是通過中介而存在的又是直接存在的。我認為不認識整體就不可能認識部分，同樣的，不特別地認識各個部分也不可能認識整體?！盵8](總序P1-2)

在莫蘭那里，回環(huán)方法和對立、多元兼容與互補的方法是統(tǒng)一的。他特別強調(diào)了對立因素、多因素之間的相互作用乃是產(chǎn)生復(fù)雜性根源的思想，而描述這一相互作用過程的方法便是回歸環(huán)路的方法。莫蘭通過對這些方法的闡釋要反對的是將對立、多樣性予以絕對割裂的簡單性原則。他要在自然科學(xué)與社會科學(xué)(人文科學(xué))與哲學(xué)，個人與社會與種系，物理學(xué)與生物學(xué)與人類學(xué)與社會學(xué)，有序與無序與組織，科學(xué)與政治與意識形態(tài)，整體與部分與相互作用，科學(xué)與技術(shù)與社會與國家，主體與客體，精神與物質(zhì)，人與自然，自然與社會，等等，這樣的所有領(lǐng)域中的對立和多元的環(huán)節(jié)中建立起普遍相互作用的回歸環(huán)路的綜合。莫蘭認為，相應(yīng)綜合的回歸環(huán)路關(guān)系揭示了事物自身存在的對立、多元因素之間的不可割裂性和復(fù)雜綜合性，正是這一回歸環(huán)路的動態(tài)的、循環(huán)往復(fù)的普遍相互作用體現(xiàn)著事物自組織創(chuàng)新和發(fā)展的一般過程與具體機制。[8](緒論，5、19、76、227)這樣，運用復(fù)雜性研究的方法來看待復(fù)雜信息系統(tǒng)理論本身的性質(zhì)，同樣可以得出復(fù)雜信息系統(tǒng)理論本身就具有哲學(xué)、科學(xué)和技術(shù)、人和自然與社會內(nèi)在融合、相互統(tǒng)一的性質(zhì)，同理，由此也可以深刻體現(xiàn)出人類第三次科學(xué)革命所具有的科學(xué)的哲學(xué)化、哲學(xué)的科學(xué)化的內(nèi)在融合、相互統(tǒng)一的全息綜合特征。

四、當代復(fù)雜性理論的某些前沿學(xué)科中所呈現(xiàn)

的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的性質(zhì)

有必要指出的是，作為當代復(fù)雜性理論研究的前沿領(lǐng)域的分形幾何學(xué)、混沌理論、虛擬現(xiàn)實科學(xué)、納米科學(xué)、全息理論、量子信息科學(xué)，等等，其相關(guān)研究的內(nèi)容、其所運用的研究方法也都具有綜合性和跨學(xué)科的性質(zhì)，也都具有哲學(xué)、科學(xué)和技術(shù)內(nèi)在融合的復(fù)雜性特征。

(一)分形幾何學(xué)所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

分形是描述復(fù)雜性空間結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)。

經(jīng)典幾何學(xué)把自然物的空間形狀抽象成各種規(guī)則的圖形，并用整數(shù)維的形式來表述。整數(shù)維描述的對象的共同特征是具有規(guī)則而光滑的幾何圖形。而更多的自然物的空間結(jié)構(gòu)則是極不規(guī)則、極不光滑，并具有諸多層次的。如，凸凹不平的地面、彎曲的海岸線、枝繁葉茂的樹木、具有復(fù)雜褶皺的大腦皮層、飄舞的雪花、浮動的云朵……。這一切都無法用任何規(guī)則的、整數(shù)維度的幾何圖形去描述，經(jīng)典幾何學(xué)在這些對象面前失效了。分形幾何學(xué)就是對諸如此類的不規(guī)則、不光滑、多層次的復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的描述。

從目前分形幾何學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，雖然學(xué)者們給出了制造一般分形圖的具體步驟和方法，也給出了計算分數(shù)維空間的若干種數(shù)學(xué)公式，但是，在結(jié)合現(xiàn)實空間結(jié)構(gòu)的具體描述中這些相應(yīng)的數(shù)學(xué)表示還更多具有定性解說的性質(zhì)?，F(xiàn)實空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性遠比數(shù)學(xué)分形的標準模式不規(guī)則得多、復(fù)雜得多。就此看來，相對于現(xiàn)實空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而言，分形理論總是具有某種程度的不確定性、思辨性和虛擬性特征。分形幾何學(xué)的這樣一些特征充分揭示著分形理論所具有的科學(xué)和哲學(xué)、科學(xué)和藝術(shù)、數(shù)學(xué)和現(xiàn)實的相互融合的多重化性質(zhì)。

(二)混沌理論所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

現(xiàn)代科學(xué)指出，事物的演化具有兩個方向：一個是向上的從無序到有序的進化演化方向，另一個是向下的從有序到無序的退化演化方向。而有序進化的極端發(fā)展將可能陷入某種混沌狀態(tài)。所以，相關(guān)的復(fù)雜性自組織理論，把混沌看作是遠離平衡的自組織系統(tǒng)有序演化的一種可能的歸宿。

混沌運動是非線性系統(tǒng)的控制參量按一定方向不斷變化而達到某種極限情形的一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，是一種非周期運動體制。對初值的敏感依賴性(蝴蝶效應(yīng)：初始條件的微小變化，可能在不遠的將來產(chǎn)生出巨大差異的后果)和確定論系統(tǒng)的內(nèi)隨機性乃是一般混沌行為表現(xiàn)出來的兩個最基本的特征。

由于現(xiàn)實混沌運動的高度復(fù)雜性，所以，當人們對所建立的數(shù)學(xué)模型進行解釋時便不能不藉助于豐富的想象和虛構(gòu)的思辨，當人們直接把目前所建立的關(guān)于混沌的種種數(shù)學(xué)模型拿到現(xiàn)實中進行運用時便不能不遇到很多的困惑和很大的困難。這就使混沌理論為什么到現(xiàn)在仍然沒有一個合理解釋的理論框架，仍然帶有很大的神秘性的原因。這諸多方面的情景也深刻彰顯了混沌理論本身的數(shù)學(xué)性和現(xiàn)實性、科學(xué)性和哲學(xué)性、思辨性和藝術(shù)性的多重化特征。這其中同樣深刻體現(xiàn)著科學(xué)的哲學(xué)化和哲學(xué)的科學(xué)化的內(nèi)在相容性和統(tǒng)一性。

(三)全息理論所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

對全息問題的探討同樣是復(fù)雜信息系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的重要領(lǐng)域。全息的含義是指事物在自身的結(jié)構(gòu)中映射、凝結(jié)著自身現(xiàn)存性之外的多重而復(fù)雜的信息關(guān)系和內(nèi)容。

科學(xué)對全息問題的討論可以一直追溯到19世紀中葉偏后一段時期里?？藸?Ernst Haeckel，1834～1919))在生物學(xué)領(lǐng)域提出的生物重演律。而這一理論的更為深刻的發(fā)展則是在20世紀70年代之后開始突現(xiàn)的。我國學(xué)者于20世紀70年代初發(fā)現(xiàn)的生物全息律可以與?？藸柕纳镏匮萋上啾让?，另外，分形與混沌現(xiàn)象的真諦也可以在全息現(xiàn)象的層面上得到相應(yīng)的解釋，無論是分形理論所揭示跨越不同層次的自相似，還是非周期混沌中的混沌序都是某種全息現(xiàn)象的表現(xiàn)。

1994年，在總結(jié)和吸取已有全息理論的合理內(nèi)容的基礎(chǔ)上，我提出了一種演化全息的理論，并將其具體表述為如下五種典型的全息現(xiàn)象[9]：

1)演化歷史關(guān)系全息——處于演化高級階段上的系統(tǒng)以其特定的內(nèi)在結(jié)構(gòu)形式積累著演化低級階段上的系統(tǒng)及其環(huán)境的信息，而這個處于演化高級階段上的系統(tǒng)的新的信息活動方式，又恰恰是在它所積累的種種信息的綜合建構(gòu)中產(chǎn)生出來的。此類全息現(xiàn)象在無機界中具有較大的不全性，而在生物界中則具有較小的不全性。生物重演律則是此類全息現(xiàn)象的一個極端例證。

2)演化未來關(guān)系全息——事物的演化對于演化賴以出發(fā)的初始條件具有極強的依賴性。一般說來，相同的初始狀態(tài)在相同的條件和環(huán)境中會產(chǎn)生相同的演化過程和演化結(jié)果。

3)演化系列關(guān)系全息——在事物演化的歷史、現(xiàn)狀、未來中呈現(xiàn)著某種全息統(tǒng)一性關(guān)系。演化系列關(guān)系全息可以看成是演化歷史關(guān)系全息和演化未來關(guān)系全息的某種具體的統(tǒng)一。此類全息現(xiàn)象乃是兩種最基本的演化全息現(xiàn)象之一。

4)演化內(nèi)在關(guān)系全息——系統(tǒng)的部分中映射著系統(tǒng)整體的信息。此類全息現(xiàn)象在無機界中具有較大的不全性，而在生物界中則具有較小的不全性。生物全息律則是此類全息現(xiàn)象的一個極端例證。演化內(nèi)在關(guān)系全息乃是另一類最基本的演化全息現(xiàn)象。

5)演化結(jié)構(gòu)全息——現(xiàn)存的不同等級的事物之間、事物的整體和部分之間、事物的部分和部分之間的一般結(jié)構(gòu)模式相同或相似。這是演化內(nèi)在關(guān)系全息在事物組成結(jié)構(gòu)模式方面的表現(xiàn)。分形理論所揭示的跨越不同層次的自相似結(jié)構(gòu)是此類全息現(xiàn)象的較好例證。

全息問題涉及到事物整體性的存在方式、涉及到事物歷史和現(xiàn)實、現(xiàn)實和未來、整體和部分之間的多重交織的復(fù)雜信息映射關(guān)系，其中既涉及到事物存在和演化方式，也涉及到時空、運動和變化的關(guān)系，還涉及到事物普遍聯(lián)系(縱向的和橫向的)的過程、機制和結(jié)果。諸如此類的重大問題，其所涉及的具體領(lǐng)域都具有跨學(xué)科的性質(zhì)。這一領(lǐng)域的研究既是哲學(xué)的，又是科學(xué)的；既是整體涌現(xiàn)的，又是部分還原的；既是歷史的，又是現(xiàn)實和未來的；既是過程的，又是結(jié)果的。

(四)納米科學(xué)所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

納米科學(xué)技術(shù)是一種在納米尺度(原子、分子尺度)的微觀層面上破譯一般物的結(jié)構(gòu)信息編碼，從而能夠在分子、原子水平上自由剝離、選擇、重組和排布一般物體的結(jié)構(gòu)，并制造出所需的相關(guān)材料和微型機器的科學(xué)理論和工程性、應(yīng)用性技術(shù)。

從最直接的層面來看，納米科技的本質(zhì)是在原子、分子尺度上直接處理一般物體的結(jié)構(gòu)的一種技術(shù)。但是，這種技術(shù)的產(chǎn)生卻依賴于某種理想思辨的假想。1959年，著名美國物理學(xué)家理查德·費爾曼(Richard Feynman)在美國物理學(xué)會召開的一次會議上，提出了一個設(shè)想：“如果我們對物質(zhì)微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話，我們就能使物質(zhì)得到大量的可能的特性?！痹缙诘臒嶂杂诩{米技術(shù)構(gòu)想的專家們提出了“用單個原子制造美好世界”的設(shè)想，并預(yù)言未來人可以用稻草直接生產(chǎn)牛排(稻草牛排)。

納米科技的理論根據(jù)在于：物體性質(zhì)的信息結(jié)構(gòu)編碼原理。一般宏觀物在其微觀層面上都是由原子和分子按照特定的編碼方式組裝起來的。如果我們能在這樣的物質(zhì)層面進行直接操作我們就能獲得我們想要獲得的任何性質(zhì)的物體，既包括無機物，也包括有機物，甚至包括一般生命形態(tài)。

這樣的一種設(shè)想，無疑是根植于一種新的世界觀和方法論：世界的物質(zhì)和信息的雙重存在、雙重規(guī)定和構(gòu)造的理論。在這里，原子成了信息編碼的碼元，而由原子組裝的物的結(jié)構(gòu)則成了特定碼元編碼所產(chǎn)生的信息結(jié)構(gòu)序(碼元序)。只有基于這樣的一種全新的哲學(xué)觀才可能去設(shè)計通過操縱信息編碼的結(jié)構(gòu)而獲得相關(guān)的物體特性。所以，納米科技的誕生既是哲學(xué)的，又是科學(xué)的，還是技術(shù)的。其實質(zhì)是一種全新的哲學(xué)思維觀念的科學(xué)闡釋和技術(shù)實現(xiàn)。

(五)虛擬現(xiàn)實科學(xué)所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

虛擬現(xiàn)實科學(xué)技術(shù)，是一種建立在對人的感知意識的認知行為進行機械模擬的科學(xué)思想構(gòu)思之上的，采用計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息處理技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實場域中，可以生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定虛擬環(huán)境，用戶可借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨其境的真實感受和體驗。

虛擬現(xiàn)實是建立在相應(yīng)的哲學(xué)認識論基礎(chǔ)之上的。當代信息認識論揭示，在認識過程中主客體之間沒有直接的接觸，是被多級中介著的?？腕w信息場、主體自身的神經(jīng)生理結(jié)構(gòu)、主體先已建構(gòu)起來的認識結(jié)構(gòu)、主體認識的物化手段(工具、儀器、設(shè)施)構(gòu)成了人對客體進行認識的現(xiàn)實而復(fù)雜的中介系統(tǒng)。通過中介的認識，必然是在中介中建構(gòu)和虛擬的認識。由于認識是在中介中被建構(gòu)的，所以就可能造成這樣一些情景：如果我們通過某種方式僅僅建構(gòu)出顯示假定對象的中介信息，而不是去構(gòu)建假定對象本身，并且讓此類建構(gòu)出來的中介信息作用于我們的感官，便可能給我們帶來關(guān)于假定對象真實存在的感受體驗；我們也可以直接模擬假定對象信息作用的感受體驗，而不必需要假定對象信息的直接作用，也能使感受者獲得關(guān)于假定對象真實存在的感受體驗；我們甚至還可以設(shè)計某種裝置，讓它作用于人的感觀，當人的感官與某類對象信息發(fā)生作用時，這種被設(shè)計出來的裝置則可能引導(dǎo)感受者獲得接受了另外一類對象信息的真實體驗，此類裝置便可能成為以假亂真的感受體驗轉(zhuǎn)換器。這便是“虛擬現(xiàn)實”科學(xué)技術(shù)能夠成立的當代信息認識論基礎(chǔ)。

虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)是通過直接模擬信息環(huán)境、感受體驗，直接操縱感受體驗的轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)對人的認識的虛擬。人的認識發(fā)生的被中介的性質(zhì)，使人們可以把人的各類感知體驗分解為不同的中介要素，通過模擬中介要素的刺激便可以產(chǎn)生相應(yīng)的感知。這也是為什么在虛擬認知過程中人們可以通過操縱不同波形的電信號的刺激使受控者進入虛擬感知場景的一般原理。因為在人的認知活動中所以外部刺激都只能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的神經(jīng)電脈沖的活動才能在人的神經(jīng)系統(tǒng)中傳輸，進而到達大腦皮層，產(chǎn)生相應(yīng)的感知。

由此看來，虛擬現(xiàn)實首先是一種信息中介的哲學(xué)認識論觀念和科學(xué)原理，然后才是利用相應(yīng)的觀念和原理所實現(xiàn)的技術(shù)設(shè)計。在這里同樣深刻體現(xiàn)著哲學(xué)、科學(xué)和技術(shù)內(nèi)在融合的統(tǒng)一性關(guān)系。

(六)量子信息科學(xué)所具有的科學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在融合的特性

量子信息科學(xué)是由物理科學(xué)與信息科學(xué)等多個學(xué)科交叉融合在一起所形成的一門新興的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。它以量子光學(xué)、量子電動力學(xué)、量子信息論、量子電子學(xué)、以及量子生物學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科作為直接的理論基礎(chǔ)，以計算機科學(xué)與技術(shù)、通信科學(xué)與技術(shù)、激光科學(xué)與技術(shù)、光電子科學(xué)與技術(shù)、空間科學(xué)與技術(shù)(如人造通信衛(wèi)星)、原子光學(xué)與原子制版技術(shù)、生物光子學(xué)與生物光子技術(shù)、以及固體物理學(xué)和半導(dǎo)體物理學(xué)作為主要的技術(shù)基礎(chǔ)，以光子(場量子)和電子(實物粒子)作為信息和能量的載體，來研究量子信息(指光量子信息和量子電子信息)的產(chǎn)生、發(fā)送、傳遞、接收、提取、識別、處理、控制及其在各相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的最佳應(yīng)用等。

毫無疑問，量子信息科學(xué)所具有的綜合和交叉學(xué)科的性質(zhì)使其具有了哲學(xué)、科學(xué)和技術(shù)相互統(tǒng)一而融合的性質(zhì)。就其哲學(xué)基礎(chǔ)而言，它是以承認物質(zhì)和信息的雙重存在的全新世界觀為前提的。相關(guān)研究結(jié)果表明，量子水平上的物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有一些非常具體的特性，這些特性是宏觀物理和分子水平上不可能具有的。相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家們認為：“如果某個系統(tǒng)和粒子的一個可能的量子態(tài)能夠確定的表征某些信息概念和符號，那么，就可以把這個系統(tǒng)和粒子看作是某種類型的量子裝置。這些量子裝置狀態(tài)的改變便構(gòu)成了信息活動的過程。因此，這些量子裝置的組合便可以作為量子信息系統(tǒng)建設(shè)的基本要素?！盵10]在這里，科學(xué)家們是把不同的量子態(tài)當作碼元，而把各種量子態(tài)的組合當作由碼元構(gòu)造的可以載負信息的碼元序的結(jié)構(gòu)。這正是由物質(zhì)和信息雙重存在的一般性的哲學(xué)和科學(xué)的理念轉(zhuǎn)化而來的技術(shù)設(shè)計的方法。

俄羅斯科學(xué)院信息科學(xué)問題研究所首席研究員，國際信息科學(xué)學(xué)會(ISIS)主席康斯坦丁·科林(Константин Колин)先生曾經(jīng)對量子信息科學(xué)的哲學(xué)意義進行了深刻的揭示。他說：“量子信息科學(xué)研究的主題是在物質(zhì)結(jié)構(gòu)的量子水平上所實現(xiàn)的信息活動過程?！薄皩τ诹孔有畔⒖茖W(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的哲學(xué)意義不能低估。這一新的研究方向從根本上改變了人類科學(xué)和實踐的面貌，它使人類對物質(zhì)自組織的信息問題的定性認識上升到了一個新的量子層級的水平，人們在這一水平上達到的認識乃是人們對各級自然和人工系統(tǒng)的性質(zhì)進行認識的基本原則。這一基本原則的揭示不僅能夠作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展進步的一種新突破的標志，而且還能夠作為人類文明過渡到一個新的質(zhì)的發(fā)展水平的標志。基本的信息規(guī)律和自然規(guī)律的揭示，以及更為完整的對信息的把握，為人類的發(fā)展開辟了無限的可能性?！盵10]

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(責(zé)任編輯：司國安)

Internal Uniformity reflected in the Rise of the Contemporary Theory of Complex Information System——Scientization of Philosophy and philosophization of Science

WU Kun

(International Center for Philosophy of Information，Xi′an Jiaotong University，Xi′an，710049， China)

With the rise of the contemporary theory of complex information system, which represents the third scientific revolution of human beings, a new comprehensive way comes out, making it possible for science and philosophy to interact and integrate with each other. It presented specifically the general developing way of human knowledge, and that is "philosophization of science and scientization of philosophy". To investigate the development mode can not only help us recognize the inherent integration of science and philosophy, but also provide much beneficial guidance to develop philosophy, even in the unity of science and philosophy.

complex; information; system; scientization of philosophy; philosophization of science

10.15896/j.xjtuskxb.201502010

2014-07-17

國家社會科學(xué)基金重點項目(13AZD096)；國家社會科學(xué)基金項目(12BZX020)

鄔焜(1953- )，男，西安交通大學(xué)國際信息哲學(xué)研究中心主任，西安交通大學(xué)人文社會科學(xué)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。

B089

A

1008-245X(2015)02-0069-06