信息定義與信息本質(zhì) (2)
陳雨思
(四川大學(xué),電子信箱 chenyusi5225@yeah.net)
2001年8月公布于 http://entropy.com.cn
二、關(guān)于信息量
從前述信息定義的分析中可以看到，學(xué)術(shù)界在理解信息時(shí)，沒有對(duì)信息、信息量、信息能進(jìn)行區(qū)分，由此造成許多紛爭(zhēng)，因此，有必要對(duì)信息量和信息能進(jìn)行討論。
信息量是結(jié)構(gòu)的差異，為了得到信息量的表述就應(yīng)該尋找到最簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)。
最簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)就是沒有結(jié)構(gòu)。老子說：“道可道，非常道；名可名，非常名；無名、天地之始，有名萬物之母”?！秴问洗呵?#183;圜道篇說》“一也者至貴，莫知甚源，莫知其端，莫知其始，莫知其終，而萬物以為宗”。這里的“一”按現(xiàn)代科學(xué)可理解為各向同性，各向同性是有。
各向同性也是一種結(jié)構(gòu)，它的參照系是無。從時(shí)間觀念講，彼時(shí)沒有此物，此時(shí)有了，這就構(gòu)成一個(gè)有無結(jié)構(gòu)；從空間觀念講，此空間物體移到彼空間，此無彼有，也構(gòu)成有、無結(jié)構(gòu)。
如果從無窮參照系來研究，有、無結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，因?yàn)閺?#8220;有”本身來看，是沒有結(jié)構(gòu)，我們是研究“有”的，即研究“存在”的，對(duì)于從無窮參照系看來是不存在的東西，我們暫不去研究它。因此，信息量以最簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)——有、無為基準(zhǔn)，此時(shí)，規(guī)定信息為 1 ，因?yàn)榇藭r(shí)結(jié)構(gòu)中只有一種聯(lián)系，即有、無的聯(lián)系，用對(duì)數(shù)表達(dá)：
I=ln 1=0
如果各向同性的“有”產(chǎn)生對(duì)稱破缺，這時(shí)，“有”的種類發(fā)生變化，若有 n 種存在物，則：
I=ln n
考慮排列組合關(guān)系為 N( 聯(lián)系數(shù) ) ，則：
I=ln N
若體系服從概率分布，有：
H(x)= ∑ PilnPi (i=1 、 2 、 ......)
其中 Pi=ni/ ∑ ni ，∑ Pi=1 。
這就是常見的信息熵公式。
一般而言，若體系就某指標(biāo)取值為 n1 、 n2 、 ... ，且有 Pi=ni/ ∑ ni ，∑ Pi=1 ，則可以證明， H(x)= ∑ PilnPi (i=1 、 2 、 ......) 描述了結(jié)構(gòu)的離散性質(zhì)，結(jié)構(gòu)的離散性質(zhì)反映了體系存在性質(zhì)分裂的程度。
體系指標(biāo)可以與結(jié)構(gòu)的灰色性、模糊性和偶發(fā)性等等相聯(lián)系，從而對(duì)于結(jié)構(gòu)各方面的信息進(jìn)行表達(dá)。
長(zhǎng)期以來，人們?cè)噲D對(duì)信息熵公式進(jìn)行改造，惜無大的成就，因?yàn)閺?#8220;表達(dá)信源的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化”這一點(diǎn)來看，信息熵公式是個(gè)基本公式。如果去掉“體系服從概率分布”這個(gè)限制，則信息熵公式成為一個(gè)普遍公式。
但是，在科學(xué)發(fā)展史上，有一個(gè)重要問題，這就是熵、信息和復(fù)雜性的關(guān)系問題。我們知道，熵來自于熱力學(xué)，熵的統(tǒng)計(jì)解釋來自于統(tǒng)計(jì)力學(xué)，信息來自于通訊理論和控制論，復(fù)雜性來自于系統(tǒng)研究，雖說各自都有嚴(yán)格定義和適用范圍，但熵、信息和復(fù)雜性相互間存在著內(nèi)在的一致性 , 尋找三者之間的內(nèi)在關(guān)系 , 對(duì)于體系結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)各門學(xué)科的統(tǒng)一，顯然具有十分重要的意義。
關(guān)于熵、信息和復(fù)雜性的關(guān)系問題 , 國(guó)內(nèi)外學(xué)者都進(jìn)行過各種探討。據(jù)王身立先生介紹，關(guān)于信息論熵與熱力學(xué)或統(tǒng)計(jì)力學(xué)熵的相互關(guān)系，布里淵、林啟茨和奧根斯坦等人曾進(jìn)行過討論。瓦倫迪努茲曾整理過 5 種不同單位的熵和信息的表示法，即信息量、信息熵、經(jīng)驗(yàn)物理熵、理論物理熵和熵信息，并討論了它們的關(guān)系。王身立先生亦對(duì)熵、負(fù)熵和廣義熵等進(jìn)行了很有意義的探討。
對(duì)于熵、信息和復(fù)雜性的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)研究的是張學(xué)文先生。
張學(xué)文根據(jù)復(fù)雜程度定義推導(dǎo)出信息（熵）、熱力學(xué)熵和復(fù)雜程度是互相成正比例的物理量。張學(xué)文的研究形成一門叫“組成論”的學(xué)問。關(guān)于“組成論”的詳細(xì)內(nèi)容，可見熵 . 信息 . 復(fù)雜性網(wǎng)站“組成論講座”。
張學(xué)文指出∶“信息（熵）、熱力學(xué)熵和復(fù)雜程度是互相成正比例的物理量。通訊訊號(hào)的復(fù)雜程度就是信息（熵）、微觀狀態(tài)的復(fù)雜程度就是熱力學(xué)熵。”
張學(xué)文回顧了獲得這一結(jié)論的過程∶“ 1986 年筆者指出過“熵值描述的就是該物質(zhì)系統(tǒng)中關(guān)于該物理量的分布的狀態(tài)的豐富（復(fù)雜）程度”（見《自然雜志》 [ 上海 ] ， 1986 年 11 月號(hào)， 847-850 頁）。我的這種認(rèn)識(shí)不是出于對(duì)復(fù)雜性的抽象的正面研究，而是基于對(duì)熵概念的物理意義的探索。此后我覺得把問題反過來說會(huì)更好：不是用復(fù)雜性來解釋什么是“熵”，而是直接用“復(fù)雜程度”來代替很難理解的“熵”。 1989 年在我國(guó)第二屆熵會(huì)上，我提的論文的題目就是“復(fù)雜度定律”。它也從復(fù)雜性的定量化引出其計(jì)算公式，而引入的公式與信息公式、熵公式的一致性就把熵作為是它的特例、把熵原理擴(kuò)大為復(fù)雜度定律。 10 多年來研究實(shí)踐使我們體會(huì)到把熵改稱為復(fù)雜程度不僅是準(zhǔn)確的也是通俗的、科學(xué)的。它一方面擴(kuò)大了熵和熵原理的應(yīng)用領(lǐng)域，也為復(fù)雜性研究提供了一條康莊大道。所以我們宣傳一個(gè)觀點(diǎn)：熵就是客觀事物狀態(tài)的復(fù)雜程度；復(fù)雜程度就是熵。 ”
張學(xué)文形象地說∶“ 如果你把信息、熵比做現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中的“神”（“信息”神是神通廣大但是被物理學(xué)拒之門外，“熵”神是高不可攀但是被囚于熱力學(xué)中），那么我們就修了個(gè)新廟并請(qǐng)“復(fù)雜程度”為神，然后補(bǔ)充說 “信息”、“熵”都是先輩們對(duì)復(fù)雜程度在不同場(chǎng)合的稱呼。 ”
“用復(fù)雜程度概念統(tǒng)一信息和熵概念也為非物質(zhì)的“信息”進(jìn)入物理領(lǐng)地理順了思路。”
“信息熵好似與物質(zhì)無關(guān)、熱力學(xué)熵神秘又囚于物理學(xué)角偶，當(dāng)它們都承認(rèn)自己是復(fù)雜程度的某些別稱以后，人們很容易明白：我們?cè)缇蛻?yīng)當(dāng)為物質(zhì)的狀態(tài)的豐富程度定義一個(gè)科學(xué)名詞，復(fù)雜程度一詞的出現(xiàn)了卻了我們長(zhǎng)期的等待。而這也使信息熵和熱力學(xué)熵明確了自己的出身。”
張學(xué)文指出∶“描述物質(zhì)的微觀尺度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的復(fù)雜程度恰好與該系統(tǒng)的熱力學(xué)熵成正比例，比例系數(shù)是玻爾茲曼常數(shù)。”
“信息不是物質(zhì)，它是物質(zhì)狀態(tài)的映射。復(fù)雜程度是對(duì)物質(zhì)狀態(tài)豐富程度的度量。由于復(fù)雜程度與信息成正比例，所以復(fù)雜程度概念幫助我們正確認(rèn)識(shí)信息概念，并且使信息概念納入了唯物論。”
張學(xué)文還談了通過“復(fù)雜程度”概念引入而導(dǎo)致組成論建立的思路，他指出∶“我們也可以說“復(fù)雜程度”是為了把熵概念用到熱力學(xué)以外的領(lǐng)域、把信息概念納入物質(zhì)科學(xué)而引入的新詞匯。把這個(gè)詞匯稱為復(fù)雜程度本身還使復(fù)雜性研究出現(xiàn)了新的思路。為了引入復(fù)雜程度概念就要用到分布函數(shù)，而為了說明分布函數(shù)的普遍性我們被迫引入了廣義集合概念。一旦引入了廣義集合概念，我們好象迎來了等待已久的主人。”
張學(xué)文對(duì)他的研究做了謹(jǐn)慎評(píng)價(jià)∶“我們這里定義的復(fù)雜程度沒有一些人希望的那些高級(jí)功能，也自愿承認(rèn)我們僅研究了復(fù)雜性問題中最簡(jiǎn)單的一個(gè)側(cè)面。但是我們也指出把最基本的概念定量化也就為研究更高級(jí)的事物做了概念與理論準(zhǔn)備。想跳過簡(jiǎn)單問題、基本問題而去研究“復(fù)雜性”的最復(fù)雜的側(cè)面，可能欲速則不達(dá)。”
陳雨思認(rèn)為，“復(fù)雜程度”概念的提出是重要的，在學(xué)術(shù)界對(duì)信息的實(shí)質(zhì)眾說紛紜的情況下，在略顯神秘的“熵”被人們大量誤用和濫用的情況下，使用“復(fù)雜程度”概念無疑具有正本清源的作用。從“表達(dá)信源的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化”這一點(diǎn)來看，熵、信息、復(fù)雜程度在對(duì)結(jié)構(gòu)的描述上是一致性的，三種說法可以并存，熵說法較成熟，信息說法較常用，復(fù)雜程度說法更接近結(jié)構(gòu)描述的實(shí)質(zhì)。
雖說同態(tài)學(xué)在“表達(dá)信源的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化”這一點(diǎn)上使用信息說法，但在含義上，是將其解釋為體系“存在性質(zhì)分裂的程度”或“體系的對(duì)稱破缺程度”的，這與“體系狀態(tài)的豐富（復(fù)雜）程度”或“體系復(fù)雜程度”是一致的。
三、關(guān)于信息能
信息論創(chuàng)始人申農(nóng)把信息理解為信宿 ( 接受者 ) 的“驚奇程度”，這意味著用信宿 ( 接受者 ) 獲得信息后的反應(yīng)作為量度信息的標(biāo)準(zhǔn)；而從上節(jié)可知，申農(nóng)信息熵公式實(shí)質(zhì)上是表達(dá)了“信源的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化”，這樣，信息的申農(nóng)解釋就使表達(dá)“信源的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化”的信息與這種信息作用于信宿 ( 接受者 ) 后，信宿 ( 接受者 ) 產(chǎn)生的反應(yīng)交織在一起了，也就是使信息度量與信息作用交織在一起了。由于信宿千差萬別，不同信宿對(duì)同一表達(dá)“信源的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化”的信息的認(rèn)識(shí)和理解大不一樣，例如：同一電信號(hào) ( 信源信息 ) ，既可對(duì)某些信宿 ( 如人腦 ) 毫無影響，也可使某些信宿 ( 如電腦 ) 產(chǎn)生很大影響。因此，就引發(fā)了關(guān)于信息、信息度量與信息作用的大爭(zhēng)論，以及出現(xiàn)了對(duì)信息進(jìn)行各種與信宿變化相關(guān)的度量的研究，這些爭(zhēng)論和研究雖然很有意義，但也使人們對(duì)于信息和信息量的理解變得十分復(fù)雜。
事實(shí)上，信息、信息度量與信息作用是信息現(xiàn)象的三個(gè)不同側(cè)面，是信息結(jié)構(gòu)對(duì)稱破缺的結(jié)果，是信息三象的體現(xiàn)，為了使問題變得清晰，應(yīng)該對(duì)信息、信息度量與信息作用加以區(qū)分。對(duì)信息的度量稱為信息量，對(duì)信息作用的度量稱為信息能。關(guān)于信息能，可以狹義地從能量角度來理解，也可以廣義地從信息功能或信息能力上來理解。下面簡(jiǎn)略討論此問題。
1. 信息作用三要素
一般而言，把信息作用于信宿說成信息作用于系統(tǒng)。當(dāng)信息作用于系統(tǒng)后，系統(tǒng)將發(fā)生變化。
系統(tǒng)受到信息作用后，其所發(fā)生的變化與一些什么因素有關(guān)呢？
我們知道，在力學(xué)中 , 力的作用有三個(gè)要素 , 即大小、方向、作用點(diǎn)。類似地，在信息作用中，系統(tǒng)受到信息作用后，其所發(fā)生的變化也與三個(gè)要素有關(guān)，這三個(gè)要素是∶
(1) 信息的性質(zhì)。
(2) 信息所作用的對(duì)象 ( 系統(tǒng) ) 的性質(zhì)。
(3) 對(duì)象 ( 系統(tǒng) ) 的被作用區(qū)域的性質(zhì)。
這稱為信息作用三要素∶信息性質(zhì)、對(duì)象性質(zhì)、作用區(qū)性質(zhì)?；蚝?jiǎn)稱信息、對(duì)象、作用區(qū)。
關(guān)于信息性質(zhì)和對(duì)象 ( 系統(tǒng) ) 性質(zhì) ， 作者在《系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)三象》一文中曾經(jīng)進(jìn)行過討論，提出了系統(tǒng)三象理論和信息 三象理論，對(duì)于系統(tǒng)性質(zhì)和信息性質(zhì)的進(jìn)一步詳細(xì)描述，要基于系統(tǒng)的“存在性質(zhì)分裂”或“對(duì)稱破缺”來進(jìn)行，作者以后將有專門討論。
現(xiàn)在我們來研究作用區(qū)性質(zhì)。
2. 變構(gòu)作用與變構(gòu)區(qū)
信息作用的一個(gè)顯著特點(diǎn)是，僅含極小能量的信息，卻可能引起系統(tǒng)的巨大變化，一組無線電訊號(hào)，能量微不足道，卻可以使衛(wèi)星改道，原子彈爆炸。一個(gè)普通的電火花，可使氫、氧混合物發(fā)生爆炸。一個(gè)弱女子，可以駕駛?cè)f噸巨輪。正如許多年前麥克斯韋指出的：“在某些情況下，功的耗費(fèi)可能是無限小，因此通常它并不和此后所得出的能量成一定的比例。例如，巖石被風(fēng)霜松開并在山邊某一特定地點(diǎn)保持平衡，一個(gè)小小的火花點(diǎn)燃巨大的森林，一句話引起一場(chǎng)世界戰(zhàn)爭(zhēng)；一個(gè)小小的孢子使所有馬鈴薯枯萎；一個(gè)小小的胚芽使我們成為哲學(xué)家或者白癡。”
傳統(tǒng)科學(xué)把能量定義為做功的本領(lǐng)，上述現(xiàn)象的產(chǎn)生是否是由于信息中含有某種未發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)科學(xué)意義上的能量，當(dāng)信息作用于系統(tǒng)時(shí)，這種能量被釋放出來了呢？從已有的科學(xué)事實(shí)來看，這個(gè)假定不成立。能量守恒原理是自然界普遍遵循的定律。無論是機(jī)械的、化學(xué)的、分子碰撞的、聲學(xué)的、光學(xué)的、電磁學(xué)的所有試驗(yàn)，都從未發(fā)現(xiàn)什么系統(tǒng)中能量不守恒的現(xiàn)象。生物學(xué)也證明：人體中的每一感受器 ( 眼、耳、皮膚等 ) 都有轉(zhuǎn)換能量的作用。即把所接受的刺激的能量，轉(zhuǎn)變成生物電能，其轉(zhuǎn)換也嚴(yán)格遵循著能量守恒定律。因此，存在一種未知的傳統(tǒng)科學(xué)意義上的能量而使系統(tǒng)發(fā)生巨大變化的說法，不符合實(shí)際。
但是，系統(tǒng)的巨大變化卻產(chǎn)生了，這種變化的產(chǎn)生有如下特點(diǎn)∶
(1) 信息通常作用于系統(tǒng)局部。
(2) 信息是以含極小物質(zhì)、能量的三象結(jié)構(gòu)的形式對(duì)系統(tǒng)局部施以作用的。
(3) 某些信息 ( 如知識(shí)形態(tài)信息 ) 能夠?qū)λ饔玫南到y(tǒng)、系統(tǒng)局部、作用時(shí)間、作用方式進(jìn)行選擇。
(4) 系統(tǒng)局部受到作用后，導(dǎo)致系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，局部結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變。
(5) 系統(tǒng)局部和整體結(jié)構(gòu)的改變遵從物質(zhì)守恒原理和能量守恒原理，其唯一的變化是系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息的分布發(fā)生了變化。
由此可知，信息作用是改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這種作用稱為變構(gòu)作用。這是信息作用與物質(zhì)和能量作用最根本的區(qū)別。
一般情況下，某種信息并不是對(duì)任何系統(tǒng)和系統(tǒng)的任何部分都能有變構(gòu)作用，而僅僅在某些系統(tǒng)和某些系統(tǒng)的特殊區(qū)域上起作用。這取決于信息和對(duì)象系統(tǒng)性質(zhì)。
變構(gòu)作用是自然界中存在的另一種類型作用，在許多情形下，這種作用成為復(fù)雜系統(tǒng)的主要作用方式。
在受到信息作用后，能夠產(chǎn)生變構(gòu)作用的系統(tǒng)區(qū)域稱為變構(gòu)區(qū)。
任何系統(tǒng)都可能存在變構(gòu)區(qū)。因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)內(nèi)各區(qū)域之間都存在著差異。而系統(tǒng)與環(huán)境間的相對(duì)關(guān)系對(duì)于系統(tǒng)各部分來說也是不一樣的。因此，當(dāng)同一信息作用于系統(tǒng)不同區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的效果。
例如：牛頓力學(xué)表明，力有三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。在大小、方向一定的前提下，物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度決定于力的作用點(diǎn)。正如推門，接近門軸不易推動(dòng)，而遠(yuǎn)離門軸則易于推動(dòng)。
在非力學(xué)系統(tǒng)中，也存在著類似現(xiàn)象。拿控制系統(tǒng)來說，如果控制訊號(hào)作用于控制開關(guān)，它能夠引起控制系統(tǒng)發(fā)生變化，如果作用于其它地方，它就只能是一段普通的電波、聲波或電壓。而對(duì)系統(tǒng)影響甚微。
熱力學(xué)平衡系統(tǒng)也存在變構(gòu)區(qū)。它們有漲落現(xiàn)象，在漲與落時(shí)施加作用，效果不同。而且當(dāng)系統(tǒng)放于不同環(huán)境時(shí)，其與環(huán)境的相對(duì)關(guān)系也不一樣。如絕熱壁底部溫度與其他部位不一樣時(shí)，給熱于熱力學(xué)系統(tǒng)的不同點(diǎn)，對(duì)熱力學(xué)系統(tǒng)的影響是不一樣的。
變構(gòu)區(qū)與信息性質(zhì)、對(duì)象系統(tǒng)是緊密相關(guān)的。不同性質(zhì)的信息，表現(xiàn)在對(duì)象系統(tǒng)上的變構(gòu)區(qū)是不同的。如光對(duì)人眼作用靈敏，聲對(duì)人耳作用靈敏。而同一性質(zhì)的信息作用于不同系統(tǒng)，其變構(gòu)區(qū)的分布和變構(gòu)的狀況也是不一樣的。
在整個(gè)自然界的發(fā)展過程中，由于系統(tǒng)不斷地從低級(jí)到高級(jí)，即由無機(jī)系統(tǒng)、有機(jī)系統(tǒng)、直到人類。而人類又創(chuàng)造出不同的人工系統(tǒng)。則相應(yīng)的系統(tǒng)變構(gòu)區(qū)亦進(jìn)行著不斷變化。
非人工的力學(xué)系統(tǒng)的變構(gòu)區(qū)不太專門化。它僅僅是在系統(tǒng)中存在一些區(qū)域。使得當(dāng)信息作用于它時(shí)，易于引起狀態(tài)的改變。
在人工系統(tǒng)中，變構(gòu)區(qū)比較專門化。如改變方向的方向盤和控制質(zhì)、能變化的開關(guān)。
化學(xué)反應(yīng)的變構(gòu)區(qū)是極其重要的?；衔镏械幕钚圆课痪褪腔瘜W(xué)反應(yīng)的變構(gòu)區(qū)，催化作用就是通過化學(xué)反應(yīng)的變構(gòu)區(qū)來實(shí)現(xiàn)的。隨著化合物結(jié)構(gòu)愈來愈復(fù)雜，這種變構(gòu)區(qū)向?qū)ｉT化的開關(guān)方向發(fā)展。如生物中的酶是一種高級(jí)催化劑，它具有專門的活性部位和專一部位，使酶能夠執(zhí)行專一的催化功能，這是化學(xué)變構(gòu)區(qū)的高級(jí)形式。
在生物的各結(jié)構(gòu)層次上都存在變構(gòu)區(qū)，例如細(xì)胞的變構(gòu)區(qū)是膜上的特殊蛋白，它是通過開關(guān)作用而完成運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的；神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)機(jī)體的調(diào)節(jié)也是通過相應(yīng)變構(gòu)區(qū)來實(shí)現(xiàn)的。
同一個(gè)系統(tǒng)中可存在有幾類變構(gòu)區(qū)，它們執(zhí)行著各自的任務(wù)，分工愈專門化，則其控制功能愈強(qiáng)。但其最高級(jí)的形式是開關(guān) ( 方向盤亦可看作廣義的開關(guān) ) 。因?yàn)樗苯訉?dǎo)致物質(zhì)，能量轉(zhuǎn)化狀態(tài)的改變。
總之，無論物理、化學(xué)還是生物系統(tǒng)，都存在著變構(gòu)區(qū)。
地球也有變構(gòu)區(qū)。而天體系統(tǒng)也是可能存在變構(gòu)區(qū)的。
變構(gòu)區(qū)的普遍性意味著信息作用的普遍性；信息作用的普遍性意味著信息的某種能力，這種能力可以叫做信息能。
3. 信息能與生命的前提
傳統(tǒng)科學(xué)把能量定義為做功的本領(lǐng)，信息也有一種本領(lǐng)，即改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的本領(lǐng)，因此，也應(yīng)該存在一種信息能。信息能的定義是∶
信息能是改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力。
我們不打算在這里詳細(xì)討論信息能，但要強(qiáng)調(diào)指出，信息能是一個(gè)很大的問題，這不僅是就其科學(xué)意義而言，而且是就其人文意義而言。我們要鄭重提出一個(gè)命題∶信息能是獨(dú)立與自由的生命的前提。
生命已經(jīng)在地球上頑強(qiáng)地生存幾十億年了，然而，面對(duì)莽莽蒼蒼的宇宙，生命顯得那么渺小，那么脆弱，幾乎可以忽略不計(jì)；面對(duì)紛繁動(dòng)蕩的世界，生命充滿著危機(jī)、惶恐、苦痛和不安；面對(duì)由亙古不變的規(guī)律主宰著的大自然，生命之舟不知道應(yīng)該駛向何方。然而，生命卻一代又一代頑強(qiáng)地生存著，并且不斷創(chuàng)造著她的輝煌。這是為什么呢？歷代哲人智者都在憚思竭慮探求它的奧秘，而今天，科學(xué)將證明∶生命能夠頑強(qiáng)生存并且不斷創(chuàng)造輝煌，是因?yàn)樯鼡碛行畔⒛堋?/font>
生命擁有信息能，就意味著她可能避開不利環(huán)境，趨于有利環(huán)境。
生命擁有信息能，就意味著她可能認(rèn)識(shí)環(huán)境 ( 包括自然和宇宙 ) ，從而對(duì)所要改造的環(huán)境、環(huán)境局部、改造時(shí)間、改造方式進(jìn)行選擇。
生命擁有信息能，就意味著她可能以含極小物質(zhì)、能量的三象結(jié)構(gòu)的形式對(duì)各種系統(tǒng)加以改造。
生命擁有信息能，就意味著她能夠選擇所要改造的系統(tǒng)的局部，使局部結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變。
生命擁有信息能，就意味著她能夠制造和利用工具。
總之，生命擁有信息能，就意味著她能夠改變各種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、創(chuàng)造和利用系統(tǒng)，在生命的生存和發(fā)展的名義下，改造世界。
在今天，人類擁有的信息能已經(jīng)十分巨大了。它不僅能夠改造人類的局部生存環(huán)境，而且可以改造整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)、整個(gè)地球，并且開始改造人類自身。然而，人類雖然拼命地積聚著信息能，但對(duì)于怎樣合理的利用信息能則關(guān)注甚少。這好比人類不斷地在地球小屋中積聚火藥和柴草，卻不考慮怎樣管理和利用這些火藥和柴草，這難道不是十分危險(xiǎn)的事嗎？先進(jìn)的人類應(yīng)該行動(dòng)起來，研究信息能；研究信息能作用的規(guī)律；研究控制、管理和利用信息能的方法，使人類、地球生態(tài)系統(tǒng)、整個(gè)地球，直至宇宙，都能按正常途徑健康發(fā)展，以造福人類、造福地球生態(tài)系統(tǒng)、造福整個(gè)地球、造福宇宙。
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