尊敬的梅宏院士，尊敬的各位老师、各位同学，各位来宾、各界朋友，大家上午好！很高兴能够参加北大CIO班十周年的活动。关于这个活动其实我原来想讲给CIO一些激进的东西，但姚老师坚持讲这个主题。这个确实是一个纯理论的东西，跟大家当前的实践没有任何关系，我可以说和我们当前在座所有人的实践没有任何的关系。对信息我确实太感兴趣，1981年我之前就琢磨信息究竟是什么，35年来不断的有一些领悟，领悟之后又有更多的困惑，在这样30多年的过程里面，终于到前几年我认为我可以把握信息是什么，信息发生规律是什么，所以我想把它写成一本书。我是2月28号上的最后一次班，3月1号就开始写这本书，11月15号晚上初稿完成，现在正在修改中。大体上六章，这本书一共有六章：定义、运动、结构、增长、逻辑、空间。由于40分钟的时间太短，所以我只能十分梗概的介绍一下。

 

　　首先，信息究竟是什么？2011年，詹姆斯·格雷克就是写《混沌》这本书的着者他2011年出版的一本书，这本书的名字就是《信息》。大陆没有中文版，台湾有中文版。这本书里面把从非洲的鼓语讲起开始一直到生物信息、量子信息的定义全部放进去，但是他还是没有对信息定义。只是他在最后一章引用了一个法国的一个哲学家的一句话叫“大概会强势回归”。我们说这个片子上所有的东西都是信息，连这张片子也是信息，我讲的话也是信息，但是信息究竟是什么？这30多年来我一直在想、一直在肯定又否定，之所以我们说对信息没有定义，其实原因很简单，因为我们习惯于用物理和生命的眼光去看事物。也就是说，我们对物理的定律和生命的定律，在我们的脑袋里面印下了深刻的印记，但是信息其实不是物质、不是能量，也不是生命，所以它的最主要的部分也就是含义部分，它不遵循物理规律也不遵循生命规律，这样就使得我们来定义信息就带上了很大的困难，因为我们思维的框架在这里，我们所有人都有思维框架，这个思维框架摆脱不出来就无法定义。所以我说，定义很简单，信息就是所有客观存在的含义。这里的客观存在包括物质、能量、生命、信息，都是客观存在。这个定义的信息没有质量、没有能量、没有固定的形态，形态是变的。同一个信息、同一个含义，形态是变的。但是，这样的信息的存在，它必须依托载体和外壳。而载体和外壳可以是分开的，也可以是同一的。尤其是在计算机处理时，载体、外壳是同一个东西。这样的信息可以在不同的形态间转换，而大体上我们说，信息有三种形态：自在态、自有态和记录态。所谓自在态，就是它不以任何状态为转移它是存在的，所以它实际上从宇宙一诞生，自在态的信息就存在了。就像我们今天看见树、石头、云一样，这个东西就是自在态的信息。所谓自由态信息是一个主体，这个主体当前我们主要是生物体，已经由非生物体在成为主体，一个主体能够拥有和利用的信息是自由态信息。所谓记录态就是记录下来了，大家不同的主体共同可以用，所以我们说信息有这样的“三态”。这样的定义大体上可以解释我们今天所用的，大家用的所有的信息，但是有一些不在其内，譬如说量子信息，量子信息尤其是量子计算和量子通信数字的量子信息实际上是在用着基本粒子或者量子的另外一种它的活动的状态来进行计算和通信，所以它不是信息。它不是信息，它不是含义。譬如生物信息，生物信息，当我们讲认知信息时它是自有信息，但是如果说我们生物信息学里面说的生物信息它不在其中，它是记录信息的一类。生物信息研究的是记录下来信息如何更好的利用，尤其是遗传信息，大数据如何更好的应用。这是生物信息学的主要内容。他其实说得很清楚，他是通信过程中的数据理论，他是为通信中信息这一个外壳或者载体的传输的优化建立了数据模型，所以这个东西他不在信息的范畴之内。所以解释了一下，但那些确实不是信息。

 

　　这三种形态是可以转换的，但是载体和外壳是受物理和生命的规律作用的。含义既不受时空和物理定律的约束也不受生命定律的约束，它跨越了时空和物质、能量、生命，实现了非连续的连续进化，而后面会讲。这是区别物质、能量、生命的最重要的特殊性。最后，这样的信息会走向独立的自主发展的信息空间。

 

　　二、对于理解信息其实最主要的是信息由三个东西构成：载体、外壳和含义。在这里面载体和外壳是形，含义是义。所以我们在讲到信息、处理信息传输、信息移动时，我们一定要讲它是载体外壳的移动，处理还是含义的处理。今天我们在座有很多数据库的专家，即使我们的数据库在处理的时候它是对载体和外壳的处理，它是通过数据字典或原数据、数据模型，来使得这样的外壳转化为含义。如果没有这样的转换，它所有的处理全部是载体和外壳的处理，它没有对含义进行处理。所以在这里面是，这个区分是理解信息、认识信息最关键的一个环节。

 

　　首先信息的运动是从“三态”的转换开始。从地球诞生的47亿年，如果说没有自有信息，或者没有生命的诞生，这个信息自在态的信息它漫无边际，是一个无限的存在，但是它是沉寂的、没有活力的，它是一个死亡的。它尽管随着物理的光声电在走，但是对于信息来说它是死亡的存在。但是当有了生命以后，马上就改变了。信息通过它特有的物理状态，自在态的信息通过它特有的物理状态和生命发生作用，然后生命基因不断演进，随着生命基因的复杂化我们看到了物体的认知功能、神经系统在进化。认知功能的进化，最后进化到了记录信息的产生。所以“三态”之间在不断地转换。在这就不多讲。转换是第一位的运动，然后是移动。信息有载体的移动和意义的移动，有处理，有载体的处理和意义的处理，有积累，这是它的运动的过程。

 

　　三、信息的结构。

 

　　我刚才说，理解信息，一个具体的信息由三个部分构成，这是至关重要的。而理解信息的生长、发展，信息结构是至关重要的。对于信息结构，我把它分成两类：隐性信息结构、显性信息结构。信息的定义物、参照物是客观存在，而客观存在，无论是什么客观存在都是有内在含义结构的，我们把这样的内在含义的结构，结构存在，别人不能用，叫隐性信息结构，也叫自有信息结构。所以你看我们今天基因学、基因工程要做的事情就是要把前面的东西变成后面的东西，把左边的东西变成右边的东西。即使人类花了那么大精力在做基因组的研究，我们对基因了解了多少？对生命了解了多少？其实还太少太少。因为我们今天解码的基因只有2%，还有98%没有解码。其实这98%千万不要以为它是垃圾基因，它在整个生命发生过程中，它是有作用的。这个作用是什么产生的？是通过结构和条件，它内在的结构和条件产生的。而这个结构在右边的基因图里面是存在的，只是我们今天认知能力没有能力来解释它。今天我们的生物信息学，因为人的大脑不够，所以想进一步借助生物信息学的力量来破解这个东西，但是我想我们今天离真正的破解还有很长的距离。很简单，我们今天没有人能够从化学物质合成出一个生命体出来。化学物质合成细胞还没有合成，所以要合成基因根本不可能，但是这些东西本身在这个里面是隐含着的，只是我们没有认识。所以这是一个车间，这是一个车间，这个车间是有结构的，无论是物理部分还是人的行为部分都是有结构的，所以才能有序的生产出产品出来，但是它是隐性的，它不是显性的。当我们变成这样部分的时候，它开始向显性进化。对这个流程，只有是结构全显性才实现自动化，如果不是，自动化实现不了。同样的，产品也生产不出来。所以我们说，信息结构本来是存在的，但是它是隐性的存在。而信息发展的核心内容就是要把隐性的变成显性的。当然，在信息结构里面首先要讲单元，也就是说任何一个结构要从基本单元开始，然后逐步地构成一个复杂的体系。在这里面我们说，信息结构里面基础是信息单元，它由更小的部分构成，但是它有独立的功能。就跟细胞和一个分子一样。在这里面，我刚才讲的大部分都已经有了。只是说当结构信息一存在，一发生，实际上显性的结构就已经产生。第一篇记录不管它是几个字，但是字与字之间是有含义的。我们今天考古学家或者说语言文字学家要把原来的不管什么文要把它理解的话，不仅是认识这个单字，还要理解单字在这个载体上的分布状态。我们在座如果有这样的专家话，你一定会知道是需要这样做的，而这样的过程是结构，字与字之间的结构，来进行破解。

 

　　四、信息的增长。

 

　　信息增长经历了五个过程，我们正在像第六个阶段发展。第一个阶段，只有自在态信息的时候。因为只要物理空间存在，自在态信息就存在。物质用它自身的，按照自身的物理规律在漫无边际的按照物理的定律在散布信息。这是第一个阶段，这个阶段很长很长。第二个阶段，就是生命的诞生。生命诞生以后，我们开始了自有态信息。这个过程也十分长。因为生命的诞生，原来说35亿年，结果最近我看到研究发现我们地球上生命的诞生已经有41亿年。但是不管多长，都是一个漫长的过程。这个为什么那么漫长？在后面讲。因为生命的规律它和别的规律不一样。实际上，生命界的认知功能的发展基本上到10万年认知的出现，是一个阶段，到今天为止其实这10万年来几乎没有什么新的增长，人的认知能力就定位在那个时候。因为要知道，这样的功能进化是以万年为单位的。十万年十个单位实在进化不了什么。你想，41亿年进化到这种程度，那10万年算什么，所以这10万年几乎从功能本身没有什么变化。但是认知系统的完善，含大脑在内中枢神经系统的存储就对下一步信息的发展创造条件，如果没有前两步，信息永远是死的信息，永远没有演变和进化。但是到那个时候有了语言有了文字，有了语言有了文字有了超越个体的信息以后我们就发现开始快速的发展。所以当语言文字产生以后，文字产生我到今天也弄不清楚多少年，我记得文字的产生大概在一万年左右。在文字产生之前我们基本上可以假定它还是串行的在发展，因为并行十分有限。文字的产生，后面的概念就产生，概念一产生就使得人的认知能力在外界的帮助下功能没变但实际的能力在上升。所以我们有了不断的持续的进步，但是记录信息越来越多。我们需要有一种办法把它组织好，所以有藏书楼、图书馆，一直到今天计算机大数据的各种各样的索引和目录，以及人工智能里面对知识的组织和表示。这都是我们在使得大量的信息变的更加有结构、更加能够为更多的主体共同使用，这样一个过程。但是这个过程没有结束，今天就在这个阶段上。或者说我们正在从，不仅是人类社会，我始终在用“地球文明”这个词，因为“地球文明”不仅是人类，我们从“地球文明”的角度来看，整体上正处在一个十分关键的转折关头，就是究竟认知能力提升下一步怎么提升。这个在信息空间时我再来讲这个东西。

 

　　生命规律决定了我们只能一个一个的个体演进。它群体之间，你遗传基因的进化，带有遗传基因突变的生物体如果死了以后，这个突变是没用的，它没有传下来的话，这个突变是没有用的。所以永远是端体的，靠着无数大的数量端体的进化在朝前走，所以必须用几十亿年时间才能完成这个过程。尽管整个过程当中有几次重大的突变，那是环境发生了重大变化，但是依然是个体的模式。整个认知的过程、信息的发展六个阶段，这是一个图示而已，其实本身没有多少含义。只说明整个信息的进化，的确和物理定律、生命定律是完全不一样的。显性信息结构到今天为止都是在人的主导下的，但是为什么信息结构不能自我发展？它自我发展的前提是什么？前提是不是存在？这个问题其实不难回答，它是可以自我进化的，而自我进化的几乎所有的技术难点都已经过去了，而且现在正在比较快的向着自我进化的方向发展。

 

　　五、信息的逻辑。

 

　　信息逻辑，我刚才说过了，因为信息的不同组成部分它遵循着不同的运用规律，所以在它的载体和外壳，如果载体和外壳是物质的、能量的，那就遵循物理世界的规律。如果它是生命的，是生物大分子，那么它遵循生命空间的规律，所以它会遵循物理逻辑和生命逻辑。但是在这里面我说过，信息的真正核心的东西是它的含义，含义的运动，如果我们再用物理逻辑和生命逻辑去对待信息的逻辑，来指导信息的运动那肯定错。所以我们需要有新的逻辑手段。这是大概20多年来困惑我时间最多的一个问题。这个逻辑究竟是什么？我20多年前就在想应该有新的逻辑，但是这个逻辑究竟是什么？结果我发现它不仅是物理和生命的问题，它后面演变成数学问题。我看了所有数学工具，发现都不能用。所以在这个地方，因为数学实际上是跟着物理世界走的，不管是关于数还是形的数学演进，它都是跟着物理世界走的。所以当我们用物理世界的东西来研究含义的本身时，就发现数学工具就极其缺乏。也就是说，我们原来脑袋的功能里就没有这样的基本功能。当然我没有完成这件工作。我从感知到连接到计算到进化，四个方面，讲讲它的逻辑和物理逻辑的不同之处。

 

　　感知和转换。我们接触到的是载体或者外壳，因为我们有三类的主体可以感知和转换信息：生物体、信息系统、显性信息系统。我们感知到的是外壳和载体，但是我们获取的是含义。所以我们不管是眼睛看到的、耳朵听到的，都是这样一个过程。如果有研究神经生物学的老师或者专业人在的话，你会感到都是这样的。因为最后得到的是进到大脑里面，组合到你大脑原有框架中的那一点点东西，那点东西已经不是载体和外壳了，而是真正的含义本身，所以是这样的过程和规律。这样的过程和规律我拼命想找数学规律还给它归纳，但就是不能用。希望大家以后再去研究。

 

　　连接。物理世界也有连接、生命世界也有连接，但信息的连接比物理世界和生命世界要更加重要的多。因为含义本身没有质量、没有能量，所以它本身没有通过生命的力量或者物理的能量来进行连接，而它又散布在不同的地方。那么连接就变成信息应用中最重要的部分。当然这个连接，我们说连接的实现的过程都是物理过程。因为连接是通过载体和外壳实现的。就像感知的第一步一定是感知物理的东西然后才是含义的东西。所以它实现的物理过程是按照物理的定律来走，但是连接的建立的目的和连接的结果是含义。为什么连接？是因为含义要连接。连接以后得到什么？得到了含义，不是载体本身。所以，这就在整个信息空间里信息结构中，连接成为最关键的东西。没有连接，没有很好的连接，我们信息自身的增长、自我的增长是不可能实现的，所以整个连接会变得十分复杂。其实，大家不要看这张图，你们如果看一下神经元的电子显微镜下的图，你们就看到连接有多么重要。神经元实际上它最重要的不是保存信息的部分，而是它的连接，这是最重要部分。所以信息的结构，原则上它也是这样一种格局。而对于信息处理，我们今天基本上或者说从原理上，我们今天所有的信息传输处理都是对信息的形的传输和处理，包括我们具有很高智能的人工智能，比如说IBM的深蓝系统，实质上它的原理依然是信息的形的处理原理。不信你们再想一想，我想这个并不难理解。但是含义处理究竟应该怎么样？我在这里面定义了一组新的处理模式，这个新的处理模式就是微处理转逻辑。处理在每一个特别小的具体发生的地方进行处理，而不是说我到什么地方集中处理。短逻辑，一次处理只对逻辑链条的基本的部分，一两个逻辑关系做处理，而不是把一串逻辑来处理。而实现长路径大范围处理是通过整体处理功能的分配来实现。但是其实最主要的还不是这个，这个是不重要的，最重要的是内计算和泛包容。这两个东西是今天我们计算中很少的，如果说内计算的话和我们今天的自学习，就是系统内的自我学习，今天我们讲大数据、自学习、个体个性化的服务，但是内计算的，就是为了目的在处理计算。我为了我的系统目的而进行内计算。内计算，我来不及讲那么多定义。内计算就是系统内部自我产生的计算，而不是外部给的要求按照外部请求做的计算，而是内部自身的计算叫内计算。我们今天的计算很多了，但是它都是朝着特定的目的。当我们讲信息结构、信息空间的时候，它的内计算不是为了任何目的而是为了自身结构的完善和增长来做的内计算。刚才谈连接时我跳过去了。我在连接的时候，你们可能没有看到，叫实连接、心连接和任意连接。我们很多人想不通为什么要任意连接。也就是说，风马牛不相及的东西为什么要连接起来？而这个连接是由内计算来执行。只有这样才知道这个连接是不是应该存在，有没有意义。如果没做的话根本不知道。所以把心连接和任意连接、内计算合在一起，就知道以后实质上在整个信息空间里面它要做的计算，我们今天面对任务的计算只是很小的一部分，真正要做的是内计算。内计算完成以后，外计算也十分的有用。内计算做的越好，外计算就越容易。在我的眼睛里，外计算是一个十分容易的事情，而内计算是真正复杂而且是走向下一步的关键的环节。这里面有一个泛包容，和内计算、任意连接是连接在一起的。所谓泛包容是我，只要没人说它不对我就允许它成，除非有确切的证据说，这样的连接和处理结构是不对的，确认无疑是不对的，我才把它放弃。只要不能证明它是错的，那就承认它的结果。这是泛包容。所以任意连接、内计算、泛包容就构成了整个计算的主体。

 

　　在这个原则之下，从感知到逐步的进化我们就可以使得走向主边框的最后一节，就是自知。所谓自知，就是非生命体能够具有生命体的认知功能。如果说内计算+泛包容+任意连接合在一起的话，大体上我们走向自知是没有问题的。而走向自知以后我们将会走到第六个阶段，信息空间。

 

　　信息空间是什么东西？两个图有所不同。最主要的不同是主体。右边的图没有主体，左边的图有主体。当我们在没进入第六阶段的话，在第五阶段以前，它不应该把主体归到信息空间里面去。但第六阶段以后，主体将会进入信息空间，原因很简单，是显性信息结构主导的内计算构成了比人的认知能力还要强的认知能力，所以这个时候整个信息空间的增长就不是人在主导，而是非生命主体在主导着这个空间的信息增长和发展。所以信息空间有这两张图，发展的阶段是六个阶段，和信息增长的阶段一致。

 

　　总得来说，信息空间的发展今天我们只到了第五阶段，第六阶段正在朝着这个方向走，还没有走到。但不管是从哪个角度看，走到第六阶段是必然的、毫无疑问的。我们说，我们在这个发展过程里面有一些规律，这个我也就不再讲了。而这些规律，如何用新的抽象、新的逻辑和新的数学工具来描述，成为十分重要的关键。正像一开始我讲的，我们理解信息空间，必须摆脱物质世界和生命世界的延续性的定势。这一种不同于物质和生命的规律主导着信息空间的延续。因为我们看这六个空间，如果我们用物质和生命的眼光来看的话，确实是风马牛不相及，但是就走到了现在，其实我们离第六阶段就差一点点。我们现在无数人都在努力走向信息空间第六阶段。所以我们确实如果不摆脱物理空间和生命空间的思维来真正从信息的角度去看的话，我们可能就进入到被非生物体主导的环境中时还不知道。我们已经被非生物体主导了，结果你还不知道。所以我们确实需要研究，以新的角度进行研究。

 

　　第六章提出了一个重要的假设，这个假设也困惑了我好多年。也就是说，在物质世界的构成中，从宏观的已观的物质世界到微观的激光粒子，在里面究竟除了物质和能量之外，除了质量和能量之外有没有信息？这件事情困惑了我很长时间。我本来希望在这次写书的过程里能够有个确切的答案，结果我发现还是没有确切的答案。我翻遍了物理学的书，物理学没有告诉我确切的答案。究竟有还是没有？它既没有告诉我有，也没有告诉我没有。无论是微观的量子信息还是宏观的霍金的黑洞蒸发，都没有告诉我是有还是没有、是什么。所以我只能说，我最后给了一个假设，如果说在物质的最底层的结构中、构成中有信息的组成部分，在物质的已观的构成中有信息这个组成部分，那么我们的信息空间就增加了第二类自在态信息，第一类自在态信息它是一个死亡，它尽管在动，实际上它是没有任何意义的，只是有了生命和以后产生感知的东西以后才变成有用的东西，否则的话月亮上多的是，有用吗？一点用处都没有，但它一直在动。但是增加了第二类自在态信息就不一样了，如果我们透过一种途径来改变了这种信息和物质结合的方式，或者说使得我们现在所不能解释的黑洞信息丢失，就是今天物理学为什么假设它存在呢？是因为如果没有它我们就不能解释黑洞这样的物理存在。如果说这种状态的话，我们说第二类的自在态信息它就是有活力的。而当我们认知能力达到这一步的时候我们就有可能来改变。因为今天尽管我们可能霍金大事记可能很多人都看了，他好像已经有了M理论可以解决所有的东西，而且我认为他错了。因为实际上今天我们物理，对真正的物质和能量世界，或者说物理世界的认知，还跟我们人对生命的认知是一样的，很多东西根本没有完成。大家都知道，暗物质每时每刻在穿过我们的身体，很多很多暗物质穿过去，但是霍金解释了么？大事迹里面他对这个问题是回避的。他回避不谈这样的问题。那么显然这样的物质，它的构成里面和我们今天可观察到的、可把握的，按照今天的规律运行的物质，它的性质不一样。为什么性质不一样？如果说还是按照原来所有的都是由质量和能量讲的话，这个好象解释不了。所以如果加上信息，构成里面如果加上信息，是不是可以好解释一些？如果可以解释的话是不是可以改变它？所以我们说第二类自在态如果存在，将是一个重大的不一样。将会使得我们有可能改变我们的寿命论。因为按照物理规律，寿命论是必然的。地球再过多少年它就会死亡了，太阳再过多少年就死亡了，等等。这样的过程是不是一定的。所以说当我们把物理空间、生命空间和信息空间三个东西合在一起共同考虑的时候，我们会形成新的宇宙观。这里有两个关键环节，一个是是否存在通过信息影响物质的微观构成来改变宇宙的宏观层面。第二是物理、生命和信息三个空间谁来主导认知能力？物理空间肯定不能主导认知，这点毫无疑问，但是我们今天都认为人类主导认知能力。其实我刚才由于时间问题没有展开，我们今天人类的认知到了极限，而认知能力的提升是以万年为单位的，万年的时候我们非生物的认知能力不知超过人类多少倍去。刚才有一个片子里我没讲，就是科学界，50多年来科学没什么进展，世界的科学没什么进展，原因很简单，我们能够认识的东西都已经认识过去了，我们不能认识的，我们的脑袋不够。这个脑袋之所以不够，就是生命规律，生命规律决定了你的脑袋就是不够。有人说芯片和脑袋结合起来不就可以发展了吗？这是异想天开。因为纯粹是芯片在主导。不是芯片主导，如果说是大脑在主导的话，有了这个东西他就把别的东西排除掉，因为大脑的总能力就那么大，不可能因为加了一个芯片总能力就增长了，这是不可能的，除非芯片主导。那芯片主导，就不是人在主导认知能力了。所以这两个问题我们需要认真的研究。认知能力或者说知能究竟是怎么回事儿，这是将在明年，因为我这本书已经基本结束，年底就结束，明年我的工作就是第二本书，知能原理。我知道很多大家都说知能没有原理，其实我始终在想，为什么他们说知能没有原理？很简单，因为我们很多的科学家对神学的接受的太深，像霍金这样的人都是下了大决心才最后说，实际上生命和认知是物理规律决定的。这是霍金的结论。但是对于绝大部分科学家他不敢做这个结论，他不可能作为彻底的无神论者。所以知能是人的、是上帝的，所以谁都不敢说知能还有原理。但如果说知能是客观的，那么它就存在原理。我认为知能是客观的，不是人所特有的，就跟信息的发展过程一样，在整个知能的发展过程中借用了人，知能借用完了以后是并不需要人的，就跟信息的发展一样。它借用了人，但它到了一定阶段以后它不需要借用了，有没有人已经没关系了，智能也是一样。所以这是明年我将要完成的。计划应该能够完成，因为我也已经考虑了20多年了，所以我相信明年一年还能写出来。这两本书实际上是姐妹篇，合在一起，才是完整的一个东西。好，我的报告就到这。谢谢！