錢學森信息革命的學術思想及其現實意義

中國航天系統科學與工程研究院 于景元

錢學森是享譽海內外的著名科學家,1935～1955年,錢老在美國學習和工作了20年,回國后又工作了50多年。在長達70多年豐富多彩的科學生涯中,錢學森建樹了許多科學豐碑,對現代科學技術發展和我國社會主義現代化建設都作出了重大貢獻,錢學森的一生是科學的一生、創新的一生、輝煌的一生。

1955年錢學森從美國回到祖國,從這時起他的主要精力集中在開創我國火箭、導彈和航天事業上。在周恩來、聶榮臻等老一輩無產階級革命家的直接領導下,其科學才能和智慧得以充分發揮,并和廣大科技人員一起,在當時十分艱難的條件下研制出我國自己的導彈和衛星來,創造出國內外公認的奇跡,人們稱他為“中國航天之父”。

錢學森是享譽海內外的著名科學家，1935～1955年，錢老在美國學習和工作了20年，回國后又工作了50多年。在長達70多年豐富多彩的科學生涯中，錢學森建樹了許多科學豐碑，對現代科學技術發展和我國社會主義現代化建設都作出了重大貢獻，錢學森的一生是科學的一生、創新的一生、輝煌的一生。

但是從錢學森的全部科學成就和貢獻來看,這只是其中的一部分。他的研究領域非常廣泛,從工程、技術、科學直到哲學的不同層次,在跨學科、跨領域和跨層次的研究中,特別是不同學科、不同領域、不同層次的相互交叉、結合與融合的綜合集成研究方面都作出了開創性的貢獻。從現代科學技術發展趨勢來看,這些方面的科學成就與貢獻的意義和影響可能更大,也更深遠。

一、科學革命、技術革命、產業革命

錢學森從系統科學角度提出,任何社會或國家都是一個開放的特殊復雜巨系統,即社會系統。這樣認識社會,一方面是對社會實際的科學概括;另一方面為緊密結合實際和我國國情應用系統科學思想、理論、方法及技術去研究和解決社會問題開辟了一條新的途徑與研究方法。

錢老將社會形態和社會系統結合起來,從整體上研究社會、國家的組織管理問題。馬克思最早提出,社會形態是一定歷史時期社會經濟制度、政治制度和思想文化體系的總稱,是一定歷史階段上生產力和生產關系、經濟基礎和上層建筑的具體的、歷史的統一。錢老認為:“從宏觀角度看,這樣復雜的社會系統,其形態,即社會形態最基本的側面有3個,這就是經濟的社會形態、政治的社會形態和意識的社會形態。”

社會形態的3個側面是相互聯系、相互影響、相互作用的,從而構成了一個社會的有機整體,形成了社會系統結構。從社會發展和進步來看,這3個側面都處在不斷運動和變化之中,而飛躍性變化就是我們通常所說的革命。錢老指出:“經濟的社會形態的飛躍是產業革命,政治的社會形態的飛躍是政治革命,意識的社會形態的飛躍是文化革命。社會形態的變化、飛躍就是社會革命,但社會革命可由不同側面引起,而且具有不同性質,產業革命、政治革命和文化革命都是社會革命。”

社會革命是社會系統的狀態躍變和新功能的涌現,它的動力學機制是什么?經濟的社會形態飛躍是產業革命,那么產業革命又是怎樣引起的呢?錢老指出,技術革命引起產業革命,技術革命是人類改造客觀世界的飛躍,但改造客觀世界又必須先認識客觀世界,認識客觀世界的飛躍就是科學革命。他進一步指出,科學革命是人類認識客觀世界的飛躍,技術革命是人類改造客觀世界的飛躍,而科學革命、技術革命又會引起社會整個物質資料生產體系的變革,即產業革命。

需要強調的是,這里所說的科學革命不僅是牛頓力學、相對論、量子力學等自然科學引起的科學革命,也包括馬克思所創立的歷史唯物主義和剩余價值理論引起的社會科學革命。系統科學的出現也是科學革命。

關于技術革命,錢老指出,18世紀末由于蒸汽機的出現而產生的技術革命引發了人類社會的第三次產業革命,即工業革命,出現了大工業生產。19世紀初,由于電力技術革命又引發了一次新的產業革命,即第四次產業革命,生產不再以一個工廠為單位,而是出現了跨行業的壟斷公司。當前,以微電子、信息技術為基礎,以計算機、網絡和通信為核心的信息技術革命,引發了經濟的社會形態的飛躍發展,導致一次新的產業革命——第五次產業革命,即通常所說的信息革命。

標志和劃分人類社會生產時代特征具有決定意義的是勞動資料屬性,勞動資料不僅有機械的、物理的和化學的屬性,而且還具有信息屬性。電子信息技術促進了勞動資料信息屬性的發展,生產工具向以計算機為核心的方向過渡,從而使生產沿著充分發揮勞動資料信息屬性的方向發展。勞動資料的信息屬性在生產中占據主導地位,標志著現代社會生產已由工業化時代進入到信息化時代。

在工業革命中,由于蒸汽機的出現,開創了人—機結合的物質生產體系,使社會生產力大為發展。而由于計算機、網絡和通信技術的發展與使用,使勞動資料的信息化、智能化水平迅速提高,又開創了新一代人—機結合的勞動體系,它標志著現代社會經濟已從工業化經濟向信息、知識經濟轉變和發展,知識和技術密集型產業將成為創造社會物質財富的主要形式,物質生產力大大提高,創造出更加豐富的物質財富。

如果說以前歷次技術革命都是發生在物質和能量領域的話,那么信息革命則發生在信息領域。信息革命的影響,無論其廣度和深度都比歷次技術革命的影響更加廣泛,也更加深刻。計算機、網絡和通信技術的普遍使用,改變了人們的思維方式、工作方式、研究方式、學習方式、教育方式、消費方式和娛樂方式,開創了人—機結合的精神生產力,精神生產力所加工的勞動對象是信息和知識,精神生產力的發展又創造出更加豐富的精神財富,兩種生產力相互影響,相互促進,推動現代社會向前發展。

二、人—機結合、人—網結合的新型社會形態

錢學森指出,信息網絡+用戶是個開放的復雜巨系統。就其實質來說,信息網絡是社會系統中信息資源和信息流動方式上的高度組織化、社會化、集成化和規范化,使得信息資源得以充分開發、利用和共享,極大地便利了人與人、部門以及國家之間的信息交流。如果把信息網絡和用戶結合起來,就構成一個系統,即人—機結合、人—網結合的系統。而用戶本身又是社會系統的組成部分,這樣用戶就把信息網絡和社會系統耦合起來,使信息網絡成為社會系統中信息流動的載體,猶如人體的神經系統一樣,它是社會的神經系統。一方面,信息網絡通過用戶進入社會系統,大大地加速了信息流通,推動整個社會發展;另一方面,社會系統的體系結構特點和復雜性通過用戶也必然反映到信息網絡中來,使這一人—機結合、人—網結合的系統具有更復雜的社會屬性。

錢學森指出，信息網絡+用戶是個開放的復雜巨系統。就其實質來說，信息網絡是社會系統中信息資源和信息流動方式上的高度組織化、社會化、集成化和規范化，使得信息資源得以充分開發、利用和共享，極大地便利了人與人、部門以及國家之間的信息交流。

信息資源來自社會系統及其環境——地理系統(包括生態系統)。這2個系統都是有層次結構的復雜巨系統,擁有大量的、不同類型的信息。社會系統分為經濟的社會形態、意識的社會形態、政治的社會形態3個側面,相應于經濟的社會形態建設就是物質文明建設,意識的社會形態建設就是精神文明建設,政治的社會形態建設就是政治文明建設,加上社會系統環境——地理系統建設(包括生態建設)就構成四大領域的信息。而且,每個領域又分為許多層次,直到微觀的基層組織,如機關、企業、學校、研究院所、家庭和個人等;每個層次又有大量不同類型的信息,這就形成了多領域、多層次、數量巨大的信息資源體系。因此,信息網絡+用戶這個人—機結合、人—網結合系統具有組成成分數量大、層次結構多且復雜的特點,構成了一個典型的復雜巨系統,而且是一個特殊復雜巨系統,這個系統又是開放的,所以是開放的特殊復雜巨系統。

還應指出的是,這個系統不僅具有信息采集、加工、存儲、傳輸、調用、共享、分析、綜合等功能,更重要的是還具有產生新信息的功能,是信息的生產系統;新產生的信息再回到系統中,使這個系統具有信息自增長的特點,這是人—機結合物質生產力和精神生產力所帶來的必然結果。

人們今天廣泛關注的大數據問題,是人—機結合、人—網結合的產物,實際上是個開放復雜巨系統問題。從資源角度來看,不僅有信息資源,還有知識資源和智慧資源,而且是取之不盡、用之不竭,越用越豐富的人工資源。信息網絡+用戶不僅是一個開放的復雜巨系統,而且是由人來設計、制造的復雜巨系統,人又是系統中的重要組成部分,這就為這類系統的研究、設計、生產、運行和管理帶來了前所未有的復雜性,如信息網絡安全就是其中的重要問題,研究這類問題的方法就是錢老提出的綜合集成方法。

信息技術革命不僅推動了人類社會發展,也改變了人類自身。結合信息技術的發展,錢老曾提出人—機結合、以人為主的思維方式。這種思維方式比人腦具有更強的思維能力和創造性,人類變得更加聰明了,有能力去認識和處理更加復雜的事物。從思維科學角度來看,人腦和計算機都能有效處理信息,但二者有極大差別。關于人腦思維,錢老指出:“邏輯思維,微觀法;形象思維,宏觀法;創造思維,宏觀與微觀相結合。創造思維才是智慧的源泉,邏輯思維和形象思維都是手段。”

計算機善于信息的精確處理,在邏輯思維方面能做很多事情,甚至比人腦做得還好還快,許多科學成就已經證明了這一點,如著名數學家吳文俊的定理機器證明。但在形象思維方面,現在的計算機還不能給我們以很大的幫助,至于創造思維,就只能依靠人腦了。然而,計算機在邏輯思維方面畢竟有其優勢,如果把人腦和計算機結合起來、以人為主的思維方式,思維能力更強,人將變得更加聰明,它的智能和創造性比人要高,比機器就更高,這也是1+1＞2的系統原理(見圖1)。

從圖1可以看出,人—機結合以人為主的思維方式,它的智能和認知能力處在最高端。這種聰明人的出現,預示著將出現一個“新人類”,即人—機結合的新人類。

信息、知識和智慧是3個不同層次的問題,有了信息未必有知識,有了信息和知識也未必就有智慧。信息的綜合集成可以獲得知識,信息和知識的綜合集成可以獲得智慧。人類有史以來是通過人腦獲得知識和智慧的,由于以計算機為主的現代信息技術的發展,我們可以通過人—機結合、以人為主的方法來獲得信息、知識和智慧,而且比人腦還有優勢,這是人類發展史上具有重大意義的進步。

三、現實意義

信息革命變革了人類社會,也改變了人自身。信息網絡建設和應用,既涉及到技術層面,又涉及到社會層面。從社會層面看,如果把信息網絡和社會系統的3種社會形態結合起來,就會大大加快我國社會主義建設事業的步伐。

一是信息網絡和經濟的社會形態相結合,必將促進我國經濟信息化和知識化,加速向信息和知識經濟方向發展。如果說工業經濟主要以物質生產為主的話,那么,信息、知識經濟則把物質生產和知識生產結合起來,大幅提高產品的知識含量和高附加值,提高了勞動生產率和經濟集約化程度,加速了物質文明建設。

二是信息網絡和政治的社會形態相結合,將大大推動政體建設、法制建設和民主建設,加強政治文明建設。

三是信息網絡建設和意識的社會形態相結合,必將促進教育、科技、文化和藝術的發展,加強精神文明建設。

四是信息網絡和地理建設(包括生態建設)相結合,建立地理信息網絡體系,將加速地理建設信息化,促進社會系統和地理系統相互協調,實現可持續發展。

這四大領域是我國社會主義現代化建設的四大領域,信息網絡建設和應用推動了我國社會主義現代化建設進程,不僅涉及到生產力、生產關系層次,還涉及到上層建筑層次,在人類歷史上還沒有任何一項技術革命能像信息革命一樣,對社會及其環境產生如此廣泛而深刻的影響。現在的互聯網、移動互聯網、物聯網、大數據、云計算等都是這場信息革命促生的新事物,而且還在繼續發展。

目前正在提倡和發展的“互聯網+”,就是信息革命中出現的一種發展形式,也就是人—機結合、人—網結合新社會中經濟、社會發展的新形態,如“工業4.0”就是“互聯網+制造業”,是人—機結合、人—網結合新型社會的制造業,還有“互聯網+交通”、“互聯網+農業”等。如果說互聯網是信息流通和共享,那么,物聯網則把實體世界聯系起來了,地球真正成為了“地球村”。

信息革命已經到來,而且還在繼續發展,為我們提供了一個難得的發展機遇,同時也是一個嚴重挑戰。我們應從實際出發,抓住這一歷史機遇,研究和制定我國第五次產業革命的發展戰略和總體規劃,加速邁向人—機結合、人—網結合新型社會的進程。▲ （任樹芳 編輯）