資訊科技與學術研究 4-2

壹、從資訊科技引發的學科內容變化上觀察

受了N. Wiener (諾貝爾獎得主) 1950年代在模控學(Cybernetics) 中提出：系統是由物質、能量和資訊三要素構成的學說的影響，有些學者重新省視該學科的內涵和主要理論。此中，最明顯的例子就是生物學中生物資訊學 (Bio-informatics) 的形成。生物資訊的體認甚早，幾乎與電子通信理論對資訊的認識同時；之後，生物資訊系統、生物控制的發展，也莫約與電信電子系統齊頭併進。生物資訊中含有：遺傳資訊、神經─激素資訊、代謝資訊、以及腦資訊等等。以人類基因組計畫為例，從1986年開始，便集結了千餘位來自六個國家的生物、電腦專家和技術人員，開始試圖解開人類23對染色體中30億個鹼基對密碼的奧秘。這便說明：生物系統的主要構成成份中，資訊是與物質、能量相捋的。

資訊在生化系統中扮演的角色，其實比能量和物質更重要。這是因為，它扮演著指導生化系統存在和發展方式的角色，這角色支配著系統中的物質與能量。以化學為例，1987年諾貝爾得主Jean-Marie Lehn提出了計算化學和日後發展出的化學資訊學(Chemical Informatics)。這些發展固然以較早的化學計量學與計算化學為基礎，然而更重要的是它們對資訊在生化系統中的定位產生了新的學說，改變了這門學科傳統的內容。Lehn在研究複雜分子的反應過程中，發現分子具有能「自行組成」和「自己能識別自己或其他分子」的化學反應現象。Lehn認為：分子識別需要的資訊，全部存在於分子結構中；分子根據自身和對方提供的化學資訊，以尋求最佳偶合狀態，從而決定了化學反應的程序和化合物的組成與結構。此即眾所周知的鑰匙模型──鑰匙合了鎖即啟開。此中之「配合」正是一種密碼的匹配過程。據此，人們對化學反應的觀點由傳統的隨機模式擴大至智能模式。

生物資訊學和化學資訊學的發展，都是由於體會了資訊在系統中的角色，從而對該學科的內涵產生了基本上的改變。這種資訊科技對學科影響的發展方式，並不僅出現在上述的二個學科之中，心理學、天文學等等基礎學科亦有類似的情況。