大家好，我是船長(zhǎng)。

在信息如空氣般無(wú)處不在的今天，我們是否真正思考過(guò)：信息究竟如何傳遞？它如何影響我們的認(rèn)知、行為甚至生命本身？我們又是否意識(shí)到，每一次信息的接收與發(fā)出，本質(zhì)上都是一場(chǎng)可能性空間的收縮與重構(gòu)？

金老師與華老師為我們解答了這些問(wèn)題。他們指出，信息傳遞并非物質(zhì)或能量的轉(zhuǎn)移，而是“可能性空間縮小過(guò)程”的傳遞。信息源發(fā)生的事件使其可能性空間縮小，通過(guò)傳遞通道，最終引發(fā)接收者可能性空間的相應(yīng)變化。與此同時(shí)，信息傳遞與控制之間也有著深刻的聯(lián)系。例如我們之所以能控制某些如肢體運(yùn)動(dòng)等行為，而不能控制如心跳一類的行為，關(guān)鍵在于我們是否獲得了足夠的信息。

在信息爆炸卻真假難辨的當(dāng)下，了解信息傳遞的本質(zhì)，不僅能幫助我們理解信息如何塑造我們的認(rèn)知與行為，更能提醒我們，在算法推送、回聲室效應(yīng)日益加劇的今天，保持信息通道的開放與多元，提升自身對(duì)信息的篩選與判斷能力，本質(zhì)上就是在擴(kuò)大我們認(rèn)知與行動(dòng)的可能性空間。

圖：康定斯基《幾個(gè)圓圈》

信息傳遞的本質(zhì)：可能性空間的收縮與重構(gòu)

文/金觀濤 [美]華國(guó)凡

可能性的縮小與傳遞

信息之所以被稱為信息，就是因?yàn)樗目蓚鬟f性。傳遞信息有幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)，一個(gè)稱為信息源，一個(gè)稱為信息的接收者。在信息源和接收者之間還必須存在信息傳遞的通道，信息通道把信息源“發(fā)生了什么事件”“傳遞”給接收者。

所謂傳遞，就是信息源和接收者兩個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，就是一個(gè)事物對(duì)其他事物的影響。

莊子和惠子的爭(zhēng)論本質(zhì)上就是關(guān)于信息能否傳遞的問(wèn)題。惠子認(rèn)為，人不是魚，人就不能知道魚是否快樂(lè)。也就是說(shuō)，魚是否快樂(lè)不能作為信息來(lái)傳遞。

莊子抓住了惠子的這一個(gè)觀點(diǎn)，并將其推而廣之，即如果魚是否快樂(lè)不能作為信息傳遞，那將意味著任何事件都不能作為信息傳遞，惠子也不可能知道莊子是否知道。

圖：[唐] 李唐 《 濠梁秋水圖 》

信息在傳遞過(guò)程中的形式稱為信號(hào)。不同形式的信號(hào)傳遞能力是大不一樣的，傳遞途徑也是大不一樣的。

一個(gè)茶杯放在桌上，我可以通過(guò)多種方法獲得它的信息，我通過(guò)眼睛看到它的顏色、形狀，通過(guò)手拿感覺(jué)它的重量。然而，這種信息傳遞過(guò)程只對(duì)茶杯旁邊的人才適用。如果電視攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)了茶杯，茶杯的形狀就變成相應(yīng)的電脈沖和無(wú)線電波，無(wú)線電波發(fā)射出去，千千萬(wàn)萬(wàn)人都能獲得茶杯形狀的信息。

但這樣一來(lái)，雖然信息傳得遠(yuǎn)，但通過(guò)這種方法獲得的信息就不如在茶杯旁邊的人那樣多了。人的眼睛看見(jiàn)茶杯，需要通過(guò)視神經(jīng)把攜帶茶杯形狀的光信號(hào)變成電信號(hào)，也就是通過(guò)一系列傳遞過(guò)程才能完成。

那么，信息傳遞過(guò)程中的傳遞是什么意思呢？是傳遞物質(zhì)還是傳遞能量呢？都不是。信息的傳遞是指可能性空間縮小過(guò)程的傳遞。信息源發(fā)生的確定性事件使它的可能性空間縮小了，經(jīng)過(guò)傳遞，這種縮小最終導(dǎo)致信息接收者的可能性空間縮小。

因此，所謂信息的傳遞也就是可能性空間變化的傳遞。從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，信息傳遞和控制有密切的關(guān)系，信息的傳遞離不開控制，控制也離不開信息的傳遞。

圖：電影《黑客帝國(guó)》劇照

我們常說(shuō)，DNA攜帶著遺傳信息，這是什么意思呢？大家知道，DNA是一個(gè)雙螺旋結(jié)構(gòu)，它含有4種不同的堿基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。這4個(gè)堿基可以組成不同結(jié)構(gòu)的DNA。

不同的堿基排列的形式控制著不同氨基酸，不同氨基酸可以結(jié)合成不同的蛋白質(zhì)，組成不同的酶，不同的酶控制著不同的細(xì)胞形態(tài)，不同的細(xì)胞形態(tài)決定了生物不同的特征，決定了這一種生物是狗，是貓，還是老鼠，這里我們看到一個(gè)控制鏈。

DNA的結(jié)構(gòu)一旦確定（可能性空間縮小到某一狀態(tài)），就引發(fā)一系列可能性空間的縮小，最后決定了遺傳特征的可能性空間縮小，決定了某一物種的形態(tài)。所謂DNA攜帶遺傳信息，實(shí)際上是指DNA結(jié)構(gòu)可以控制物種的形態(tài)和特征（圖2.2）。

圖2.2

我收到一封電報(bào)，實(shí)際上這里也存在著一系列控制行為。妹妹到郵電局去打電報(bào)，她的選擇使電報(bào)紙上出現(xiàn)的字的可能性空間縮小。電報(bào)紙上的不同的字選擇了不同的數(shù)字組合，數(shù)字組合通過(guò)發(fā)報(bào)機(jī)選擇了不同的無(wú)線電信號(hào)……一直到我收到電報(bào)，引起我頭腦中可能性空間的縮小。

控制與信息的依存

傳遞信息需要我們實(shí)行某種控制，反過(guò)來(lái)，控制過(guò)程又必須依賴信息的傳遞。很多時(shí)候，我們不能實(shí)現(xiàn)有效的控制，是沒(méi)有獲得足夠的信息之故，生物反饋在這方面提供了一個(gè)很好的例子。

大家知道，一般人不能控制自己的心跳快慢，也不能控制自己的血壓高低。所謂不能控制，人們認(rèn)為這是人的意志不能對(duì)它們施加影響，因此這一類內(nèi)臟器官的活動(dòng)通常被稱作“不隨意運(yùn)動(dòng)”，與人的意志能夠自由控制的骨骼肌的“隨意運(yùn)動(dòng)”相區(qū)別。

實(shí)際上，人的意志之所以不能隨意控制這些器官的活動(dòng)，很大程度上是沒(méi)有獲得它們活動(dòng)情況的足夠信息。

一般說(shuō)來(lái)，位于內(nèi)臟部位的各種內(nèi)感受器接受刺激并將沖動(dòng)傳入中樞后，雖然有時(shí)也可能引起一些較模糊的感覺(jué)（如飽感、尿意等），但常常不會(huì)引起明晰的主觀感覺(jué)，而主要引起某種內(nèi)臟或軀體反射，使體內(nèi)各器官、系統(tǒng)的活動(dòng)自動(dòng)達(dá)到平衡與協(xié)調(diào)，如使內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，心率血壓保持相對(duì)恒定等。

而肌肉、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)和位置的感覺(jué)，被稱為本體感覺(jué)，它們和其他外感受器的感覺(jué)（如皮膚、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)）一樣，通過(guò)特異性傳入系統(tǒng)再傳到大腦皮質(zhì)相應(yīng)的特定部位，能夠引起清晰的特定的主觀感覺(jué)，人的大腦每時(shí)每刻都可以清楚地接收到自己四肢位置和姿勢(shì)的信息，因而也就可以有意識(shí)地控制它們。

解剖學(xué)表明，人體大腦皮質(zhì)的軀體感覺(jué)區(qū)中，對(duì)應(yīng)手指和口唇部的區(qū)域最大，說(shuō)明大腦對(duì)這些部位的信息最敏感，因此人對(duì)手指和口唇的控制也最自如，這顯然與人類的勞動(dòng)和語(yǔ)言有關(guān)。

圖：彭菲爾德大腦感覺(jué)區(qū)圖譜

根據(jù)以上原理，醫(yī)學(xué)界發(fā)展出一種生物反饋療法。這種方法認(rèn)為，只要人能夠時(shí)刻清晰地獲得自己內(nèi)臟活動(dòng)的信息，比如能夠像感覺(jué)到手上拿了什么東西那樣，感到自己的血壓是多少，再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)挠?xùn)練，就可以控制自己的血壓了。

目前流行的生物反饋治療儀的原理都非常簡(jiǎn)單，一般是把心率、血壓、痛覺(jué)等內(nèi)臟信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字、燈光、音響等顯示出來(lái)，利用眼睛、耳朵等外感覺(jué)器輸入大腦。

這方面有許多療效顯著的報(bào)道。據(jù)說(shuō)甚至猴子、狗、牛這一類動(dòng)物經(jīng)過(guò)訓(xùn)練也可以利用生物反饋治療儀來(lái)控制自己的關(guān)節(jié)疼痛和胃潰瘍。由于條件反射的本領(lǐng)，大多數(shù)病人經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練之后，離開生物反饋治療儀也能夠獲得一定的控制能力。

這本質(zhì)上就是利用反饋放大自己的控制能力，從而控制自己原來(lái)沒(méi)有能力控制的行為。信息論的研究指出，這種反饋之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，關(guān)鍵在于構(gòu)成了信息傳遞的新通道。

信息量的控制價(jià)值

實(shí)行控制需要獲得足夠的信息量，這是一條重要的原理。

大家也許已經(jīng)觀察到一些失聲癥患者不一定耳聾，但先天性的耳聾或者在2—3歲前失去聽(tīng)覺(jué)，就一定是聾啞人士，聾啞病人多數(shù)屬于這種情況。

他們不能接收到語(yǔ)言的信息，因此也就不能控制自己的發(fā)音器官準(zhǔn)確地發(fā)出語(yǔ)言。他們對(duì)別人的語(yǔ)言在很大程度上只能靠眼睛觀察神色和口型，猜測(cè)別人的意思，但這樣獲得的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以使自己學(xué)會(huì)說(shuō)話，這些人的發(fā)音器官大多是健全的，只要恢復(fù)聽(tīng)力，他們中間的一些人也許還可以成為出色的歌唱家。

對(duì)這個(gè)原理，我國(guó)古代哲學(xué)家已有所覺(jué)察。

《列子·湯問(wèn)》中記載了一段關(guān)于紀(jì)昌學(xué)箭的故事。紀(jì)昌向神箭手飛衛(wèi)學(xué)箭，飛衛(wèi)對(duì)他說(shuō)：“你先學(xué)不眨眼睛，然后才能談及射箭?！奔o(jì)昌回家之后，就開始練習(xí)起來(lái)。他妻子織布的時(shí)候，他就躺在織布機(jī)底下睜大眼睛，注視著來(lái)來(lái)去去的梭子。這樣學(xué)了兩年，紀(jì)昌以為自己學(xué)得差不多了。

但飛衛(wèi)說(shuō)：“功夫還不到家，還要學(xué)會(huì)看才可以。把小的看大，把微小的看得清楚，然后再來(lái)告訴我?！奔o(jì)昌記住飛衛(wèi)的話，他用一根牛毛，縛了一只虱子，吊在窗口，每天站在那里，一心一意地注視著那只虱子。練到后來(lái)，那只縛在牛毛上的虱子在他眼睛里一天天大起來(lái)了，大得像車輪一樣。

紀(jì)昌再去見(jiàn)飛衛(wèi)，飛衛(wèi)很高興地拍拍他的肩膀說(shuō)：“你已經(jīng)成功了！”于是飛衛(wèi)再教他怎樣拉弓，怎樣放箭。不久，紀(jì)昌就成為百發(fā)百中的神箭手。

這個(gè)故事一向被人解釋成學(xué)本領(lǐng)要勤學(xué)苦練。但勤學(xué)苦練射箭只要每天練拉弓放箭就行了，為什么要強(qiáng)調(diào)練習(xí)眼力呢？顯然，這則故事的意思是要說(shuō)明眼力和箭法的關(guān)系。

圖：紀(jì)昌學(xué)射

用我們今天的話來(lái)說(shuō)，就是只有獲得目標(biāo)的足夠信息量，才能控制目標(biāo)。

信息和控制的依存關(guān)系反映了認(rèn)識(shí)論中“知”和“行”的統(tǒng)一，“知”表示獲得信息，“行”表示實(shí)行控制。人們只有對(duì)外部世界有所認(rèn)識(shí)，才可以能動(dòng)地去改造它。反之，人們只有參與對(duì)外部世界的改造，才能夠獲得對(duì)它們的真知。

傳遞信息和實(shí)行控制的過(guò)程都貫穿著事物可能性空間的變化，并且它們之間存在著一定的質(zhì)和量的約束關(guān)系，這就深刻地揭示了“知”和“行”在本質(zhì)上的統(tǒng)一。

本文系摘選自《控制論與科學(xué)方法論》一書第二章節(jié)第2節(jié)。為便于閱讀，部分段落做了拆分和刪減，推文標(biāo)題為編者所擬，學(xué)術(shù)討論請(qǐng)以原文為準(zhǔn)。文中部分配圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系公眾號(hào)后臺(tái)刪除。

內(nèi)容編校：穎睿

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