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从通播网到纯科学

李进良

原信息产业部电子科学技术委员会委员、中国移动通信联合会常务理事、原电子工业部七所总工程师、《移动通信》杂志主编、中国移动通信尤其TD产业奠基人之一

古希腊的哲学主要研究宇宙的本源是什么,世界是由什么构成的等问题,后人称之为“自然哲学”。伟大的希腊哲学家苏格拉底开始研究人类本身,即研究人类的伦理问题,如什么是正义、非正义,什么是勇敢、怯懦,什么是诚实、虚伪,什么是智慧,知识是怎样得来的,等等,后人称之为“伦理哲学”。他使哲学“从天上回到了人间”, 他认为对于自然真理的追求是无穷无尽的;感觉世界常变,因而得来的知识也是不确定的。他要追求一种不变的、确定的、永恒的真理,这就不能求诸自然外界,而要返求于己,研究自我。他的名言是“我知道我一无所知”,要认识你自己。从他开始,自我和自然明显地区别开来;人不再仅仅是自然的一部分,而是和自然不同的另一种独特的实体。他的思想在哲学史上具有伟大的意义。

世界是本原的自然存在,人类产生发展起来之后,通过人与世界的接触,靠自身眼、耳、鼻、舌、身五官获取世界的信息,从而对世界逐渐有些感性认识,人类逐步脱离了蒙昧的原始状态,日积月累,时间上通过传承,地域上借助传播,知识越积聚越丰富,经过比较、分析、实验、测量、整理、归纳、总结上升为理性认识,系统化后逐步形成科学,促使人类社会的文明日益进步。自科学革命以来,科学带给人类社会越来越广泛和深刻的影响。

大约2600年前,古希腊商人泰勒斯在埃及游学的时候利用太阳的影子结合相似三角形几何学原理测量了金字塔的高度。他通过继承古埃及的几何测量知识成为古希腊智者公认的科学创立者。1563年8月,丹麦天文学家第谷·布拉赫观察到木星和土星相合的时间比当时的星历表预言早了一个月,由此写出了他的第一份天文观测资料,并意识到当时的星历表不够精确,因此开始研究并亲自实践更为精确的天文测量,发现了大量新的天文现象。开普勒就是以这些资料为基础总结出了著名的开普勒三定律。

信息技术为科学的发展提供了基础的工具,可以说古希腊科学就是羊皮纸和纸草承载的科学,而近代科学是中国造纸术和印刷术承载的科学。在当今全IP、宽带数字移动通信网络技术的时代,应当会承载全新的科学发展。

2006年,汪涛出版的第一本书《通播网宣言》是我写的序。此书主要探讨全IP及三网合一的网络体系及产业结构,对未来全球信息通信技术提出了众多具有独到见解和深度内涵的发展思路,为未来的通信、广播和计算机等诸多网络指明了发展方向。其对于学术问题能够以充足的测量数据为基础进行分析和研究,获得的结论建立在严格的逻辑和数学分析基础之上。他通过自己的调查研究和以纯粹的科学方法独立思考,对信息通信领域提出了一些与众不同的见解及富有前瞻性的思想。10余年过去,书中很多极具独创性的思路在今天正逐步变为现实,如SDN等。

2015年出版的《生态社会人口论》以考古学、地球科学、人口学、发展经济学等领域的大量实际测量数据为基础,采用公理化的方法建立了全新的人口生态学理论,以及人口经济学理论。此书还全面总结了20世纪科学界发展出的系统论、控制论、协同学、混沌学、超循环理论、耗散结构理论、突变论等新科学方法,通过在古典因果律中引入时延参数,建立了高度精简的“循环因果律”,从而真正解决了自古希腊苏格拉底“鸡和蛋谁先谁后”的延续千年的因果逻辑难题。这一工作使得所有上述现代科学方法与古典单向因果的科学方法获得了完美的统一。

2016年出版的《超越战争论》在大量战争历史数据的基础上,以循环因果律数学工具和公理化方法为基础,建立了全新的、数学化的战争理论。此书不仅证明了经验性的兰彻斯特定律,而且推导出了带恢复量的一般条件下的广义兰彻斯特定律,对古往今来更多以艺术化和定性方式体现的战争理论,如《孙子兵法》、毛泽东军事思想、克劳塞维茨《战争论》等给予了精确的,与测量数据可以建立起紧密科学联系的数学表述。

这次出版的《实验、测量与科学》一书延续了作者不唯上、不唯书、不人云亦云,同时又完全严格按科学方法研究问题的风格。其将纯科学总结为“3个专业1个理论”:数学、测量两大工具,信息技术,牛顿力学,它们是支撑一切科学的主干。对什么是科学的问题,书中以测量学为主线进行了系统的论述。作者首先用自己重新整理的科学历史研究方法来回顾科学自身的发展历史,对如何区分科学与非科学的问题作了系统和完备的讨论。书中主要的篇幅是论述作为一切科学基础的测量学。在总结各个学科领域测量知识的基础上,论述了测量与受控实验的关系,测量与计量,可测量的单因果化基础,测量误差,测量误差与信息论的关系,统计学相关性与测量误差的关系,等等。这些测量学的基本理论是适用于一切学科领域的,由此建立了所有领域学科建设的标准方法——共轭标准,就是一切科学的学科领域必须是理论与对应的测量基础成对同时建设,这是对一切科学发展都具有极强指导意义和实用价值的成果。量子力学发展中大量困惑的问题主要是属于测量学的问题,作者将量子力学的测不准原理与宏观条件下的误差理论完全统一,并对量子力学发展过程中的测量问题进行了详尽的讨论,给出了全新的理解。以上研究成果不仅适用于一切自然科学领域,而且适用于一切社会科学领域。作者系统研究了社会科学领域的特殊测量误差,如人类生理上的误差和心理上的情感误差,以及社会领域五大常见的主体误差。

通过纯科学的主干找到了理解一切科学的奥秘之后,在知识和信息压缩技术的基础上建立可以统摄和理解一切学科的“全科型”知识结构方法就顺理成章了,而做到这一点无疑是非常重大的突破,因为人们普遍认为在当今知识爆炸的时代,做到这一点几乎是不可能的。但作者不仅以信息压缩技术和大数据、云计算等信息技术等在理论上证明了这是可行的,并且指出做到这一点也是科学未来发展所必需的。

本书从测量学角度讨论了科学发展的问题。诺贝尔奖是对科学发展影响极为重大的活动,作者完全抛开普通人虚荣心的角度,从作为最伟大商人之一的诺贝尔、国家科技发展战略、汇聚效应等完全不同的角度,对此给出了全新的深刻理解。虽然整本书主要是从测量学角度讨论科学,但在最后一章作者还通过自身专业,展望了理想的第七代信息技术可能承载的科学发展空间,讨论了未来第三次科学革命的一些基本特点。

《实验、测量与科学》是第一次全方位地探索用科学方法认识科学自身的具有独创性的书籍,也是作者本人科学方法的集大成之作。既然是探索,就难免有瑕疵,需要后来者在此基础上去挖掘去发扬!本书值得每一个领域的学者作为发展各自学科的工具,并在此基础上进一步探索科学发展更宏伟的未来。

2017年4月10日 VswIiIxFl8bOLGMvPD+DreWEWtJyCbVzcOX6+d/cB7/tDdwLtVMYG+LGMQjnRSBV

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