前言

在科学技术发展综合化和一体化趋势日益增强的今天，已经有专家在呼唤建立科学理论的综合统一“大科学”，作为例子，我们从吴今培、李学伟所著的《系统科学发展概论》一书第10章第1节：“探索复杂性：新纪元的‘大科学’”中摘出如下一段：

我们生活在一个人类社会发生重大变革的年代，一个充满各种挑战和可能性的年代。未来并非是确定的，我们正处于变化之中。时代在变，社会在变，人类文明在变，事物系统也在变。我们正从工业化时代走向信息化时代，从增长主义社会走向可持续发展社会，从工业—机械文明走向知识—生态文明，从简单系统走向开放的复杂系统。

展望21世纪，科学的发展，技术的进步，理论的创新，认识的革命，我们将会取得新的进展和新的成就。但是我们能进步到什么程度？我们能走多远？今天，人与社会、人与自然之间正在展开一场新的对话。这场对话的内容之一就是要整体把握自然系统的走向，探求科学理论的综合统一，有人称之为“大科学”。因为面对错综复杂的自然和社会问题，需要借助“大科学”从整体上予以探索和解决。然而，至今世界上还没有一个能涵盖从天上到地下、从无生命到有生命的统一科学理论，也没有一种能覆盖自然系统和人工系统不同层次的统一模型，这可能是一个永恒的科学难题。

试问，上文中所呼唤建立的科学理论之综合统一“大科学”存在吗？答案是肯定的，我们将要建立的信息表现学就是对此所作的一种尝试。

为了进一步说明信息表现学的建立是顺应了时代的呼唤，下面我们再举一例。邓周平在其所著的《科学技术哲学新论》一书中说：

自然万物，相生相克；物象变化万端，实难准确探测。我们不可能把整个自然界的各类物象同时加以考察，只能分类考察，先认识其中的某一部分，再认识其他部分，最后综合形成总体的认识。人们通过学科分工从不同角度考察物象的变化，再通过学科之间的认知交流，进行整合；人们自由地选择自己的认知方式，自由地选择认知角度和参考系，自由地建立认知模型道具去观察和描绘物象的变化。人们总是从特定的角度、特定的参考系及其模型去表征物象，我们关于物象的知识始终是不同学科背景下的模型化的“视觉图像”。人们心中的自然秩序是通过理论模型透视物象的数学建构。若要整合不同学科对同一物象的理论模型必须在其参考系之间找到可通约的、普适的参考系，但至今仍然看不到这种“终极理论”的影子。万物变化，诡谲神奇，莫名其妙，视之不能辨，听之不能言。故老子曰：“道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物。”

上文中所要找的可通约的、普适的参考系，即其所说的“终极理论”存在吗，答案也是肯定的，我们下面所要建立的信息表现学可以说是为建立上文所说的“终极理论”进行奠基的一种尝试。

1．信息表现学的内涵

自然界的信息都是依附于其载体——某种事物的，我们只有把这些信息以某种形式表现出来，才能进行交流，使其供我们使用。因此，研究信息表现的学问对于人类是十分重要的。

定义：研究信息表现的各种形式及其相互关系和相互转化的规律的学问称为信息表现学。

由于人类当今的所有知识都是用以表现自然界信息的成果，因而当今科技的各个学科也都是人类用以表现自然界信息的成果，所以所有这些学科都是属于信息表现学的。因而可以说，信息表现学的建立，是为打破学科界限，开展多学科综合研究，构建一个共同的方法平台所进行的探索和尝试。

关于信息表现学的作用，可以从下面三个方面加以简述。

（1）信息表现学使人们能够从跨学科的角度对信息的表现进行综合的、全面的研究，从而可以克服长期以来存在的仅仅囿于单个学科中进行研究的倾向，其研究成果必然会对当今科学技术的发展产生重要的推动作用。

（2）信息表现学的确立，使人们能够以新的观点并从更高的层次对在信息表现学中获得重要应用的各个学科进行审视与研究，从而为一些原来无法解决的难题找到新的解决途径。

（3）现代科学技术发展的一个重要特征就是学科的高度分化和高度综合，而信息表现学的确立就是这种综合化趋势的具体体现。

2．信息表现学的外延

信息表现学作为一门涵盖所有学科的大科学，包括了科学技术等方面的所有学科，因为它们都是人类自古以来表现自然界信息的成果。正是由于信息表现学代表了各个学科之表现自然界信息的共同本质，所以才能成为涵盖所有学科的大科学。

3．建立信息表现学的意义

信息表现学的建立将促进科学技术的发展，有利于高水平人才的培养，并有利于经济社会的可持续发展。建立信息表现学的意义还体现在下列方面。

世界各国对“科学”概念的理解大体上有两种：（1）英美的科学概念，认为科学应是具有高度的逻辑严密性的实证知识体系，它必须同时满足如下两个条件：①具有严密的逻辑性，最好能建立公理化体系，并且能运用数学模型，至少也要有一个能自圆其说的理论体系；②能够直接接受观察和实验的检验。（2）德国的科学概念，认为科学就是指一切体系化的知识。人们对事物进行系统的研究后形成了比较完整的知识体系，不管它是否体现出像自然科学那样的规律性，都应该属于科学的范畴。

按照英美的理解，只有自然科学属于严格意义上的科学，社会科学勉强可以算作科学，而人文方面则不能看成是科学。但按照德国的理解，则人文科学也应当属于科学，亦即把人文科学、自然科学和社会科学都当成科学。

“中国科学院”名称中“科学”的含义是英美式的理解，即只包含自然科学。“中国社会科学院”名称中“科学”的含义是德国式的理解，即包括人文科学、自然科学和社会科学。可见，在中国对于科学概念的理解是不统一的，在不同的单位或场合，科学概念的外延有着较大差异，显然这对于科学的发展和人才的培养是极为不利的。

在当今科学高度分化与高度综合的情况下，从信息表现学的观点来看，科学的概念是应该统一的，并且德国式的科学概念比较合理，亦即认为科学就是指一切体系化的知识。科学概念的外延应该包括信息表现学中的所有学科，而人文科学、自然科学和社会科学都应属于科学的范畴。

信息表现学的建立与其思想的传播，将会促进我国教育较快地实现从“单学科范式”到“交叉学科范式”，再到信息表现学的统一大科学范式的转化，尽快地排除文理分科等顽症。也就是说，信息表现学的建立将有利于高水平人才的培养。

目前，现代科学的综合化趋势已逐渐占据主导地位，科学发展交叉聚合的特征也日益凸现。在由散（分化发散）向聚（交叉聚合）的转变过程中，根据信息表现学的观点，在科学的概念能逐步实现统一的情况下，为了提高研究的科学化，破除条块分割，便于联合、协作，并提高研究生的培养质量，中国科学院、中国社会科学院和众多的国家级分门别类的科学院、科学研究院应该合并了。探索用信息表现学构建一个共同的方法平台，恰当地安排好我国教育、科研、生产等工作，在不久的将来，我国一定会不断地、较多地培养出世界一流的人才，研究出世界一流的成果，为人类作出更大的贡献。

本书分为上、下两编，共18章。上编包括第1章至第5章，重点分析了为什么要建立信息表现学。第1章阐述了什么是信息表现学，即信息表现学的内涵与外延。第2章阐述了信息表现学与科学知识一体化趋势的关系。第3章分析了信息表现学与科学技术发展的关系。第4章论述了信息表现学与高水平人才培养的关系。第5章分析了信息表现学与经济社会可持续发展的关系。下编包括第6章至第18章，论述了应该如何建立信息表现学。第6章简述了宇宙、太阳系、地球与生命的起源。第7章概述了科学技术发展的特点、规律与方法论。第8章阐述了科学与宗教的关系，指出科学与宗教都是人类表现自然界信息的结果。第9章论述了神与科学的关系。第10章概述了符号与符号学。第11章简述了文字与语言。第12章阐述了语言学的地位、分类等问题。第13章概述了速记学的原理、简史、作用等内容。第14章论述了数学方法的特点与作用、数学的本质等问题。第15章分析了文明之源——物理学。第16章论述了信息表现学的学科体系。第17章阐述了信息表现学的研究方法。第18章分析了信息表现学对我们的要求。

需要说明的是，本书的内容只是信息表现学的基础部分，因为面对错综复杂的自然和社会问题，要整体把握自然系统的走向，通过信息表现学这门大科学从整体上予以探索和解决，其实还是有许多未知的问题需要探讨、揭示。也就是说，信息表现学的建立，犹如在我们面前展现了一片辽阔的处女地，等待着开拓者去开垦、耕耘。只要我们付出应有的辛劳，就一定会收获多多。经过大家不懈的努力，预期的目标会逐步实现。届时，展现在我们面前的将是一幅新型的科学图景。

高建国

2012年5月16日于汴京苹果园

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