現(xiàn)代社會充滿著信息的洪流，以人工智能為核心的新信息技術(shù)正在廣泛滲透到生活的方方面面，更在教育領(lǐng)域引領(lǐng)一場巨大的變革。

當(dāng)記憶性的知識越來越唾手可得，知識傳遞型教育的價(jià)值遭到前所未有的挑戰(zhàn)。當(dāng)AI三分鐘就能寫完家庭作業(yè)，孩子們該如何與信息技術(shù)共處？在這個人工智能不斷進(jìn)化和升級的時代，培養(yǎng)一種能讓孩子受益一生的能力，成為各方教育的現(xiàn)實(shí)需要。

我們常說，現(xiàn)在的孩子們很幸運(yùn)，生活在一個信息高度發(fā)達(dá)的時代，好像一出生就走上了“信息高速公路”，但與此同時，他們也不可避免地需要盡早掌握“交通規(guī)則”，也就是鍛煉和掌握適應(yīng)信息文明社會的底層能力。包括在繁雜的信息世界里學(xué)會判斷真?zhèn)魏蛢r(jià)值，協(xié)調(diào)各方的信息資源，以解決各種復(fù)雜問題等等。

2022年，教育部出臺了信息科技課程新課標(biāo)，從“信息技術(shù)”到“信息科技”，應(yīng)對信息社會的關(guān)鍵能力早已不再停留于“學(xué)會一種編程語言”這樣的技術(shù)層面，而是要能夠用算法和信息化工具解決真實(shí)存在的問題。這就要求從孩子的信息意識、數(shù)字化創(chuàng)新等綜合維度進(jìn)行培養(yǎng)和提升。

文津圖書獎得主吳軍博士的新作《給孩子的信息科學(xué)》就是這樣一本帶領(lǐng)孩子們認(rèn)識信息的本質(zhì)，了解信息科學(xué)的規(guī)律的優(yōu)質(zhì)科普讀物。

01為什么是他來寫？雙重身份的破壁者

吳軍博士，畢業(yè)于清華大學(xué)、約翰斯·霍普金斯大學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)家，人工智能、自然語言處理和網(wǎng)絡(luò)搜素專家。人工智能谷歌工程獎獲得者，國家重大專項(xiàng)“新一代搜索引擎和瀏覽器”項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人。于2002年加入谷歌，是當(dāng)前谷歌中、日、韓算法的主要設(shè)計(jì)者。2010年加盟騰訊，擔(dān)任搜索業(yè)務(wù)副總裁，后回到谷歌負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)問答項(xiàng)目。

憑借在信息與人工智能領(lǐng)域多年的深厚理論和實(shí)踐積淀，他對信息科學(xué)的歷史、現(xiàn)狀與未來發(fā)展都具有著極為深刻的洞察。

除了技術(shù)大佬，吳軍老師的另一重身份是暢銷書作家。他的《數(shù)學(xué)之美》《浪潮之巔》《文明之光》《智能時代》等書，影響了很多科技行業(yè)的從業(yè)者，多次獲得包括“文津圖書獎”、“中國好書”、“中華優(yōu)秀出版物獎”等在內(nèi)的重量級圖書大獎。

吳軍還非常注重子女的科學(xué)素養(yǎng)教育，孩子也深受其益。女兒就讀于世界排名第一的名校麻省理工學(xué)院，吳軍老師為其擇校時親自走訪過英美數(shù)家著名大學(xué)，甚至還將擇校經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出版成了一本書籍。

吳軍老師專門為孩子們創(chuàng)作的“給孩子的通識課”系列科普讀物已先后出版《給孩子的科技史》《給孩子的數(shù)學(xué)課》《給孩子的科學(xué)課》三本，走進(jìn)數(shù)十萬家庭，深受讀者認(rèn)可。

那么，為什么要給孩子們寫一本信息科學(xué)相關(guān)的讀物？吳軍老師在序言中說道：
“每一天，我們都會接觸、使用信息，對我們來講，信息是實(shí)實(shí)在在存在的。而另一方面，對很多人來講，信息又很抽象，它看得見，卻摸不著。很多人說不清楚信息是什么，該如何度量信息，當(dāng)然也就無法知道該如何利用信息改進(jìn)我們的生活和工作。因此，我創(chuàng)作出版了《給孩子的信息科學(xué)》這部繪本，希望能幫助孩子從小了解信息技術(shù)的來龍去脈、核心理論和用途，以便他們將來能利用好信息，過上更好的生活，并借助信息技術(shù)在工作中取得更大的成績。”

應(yīng)該說，無論是從專業(yè)積淀還是表達(dá)能力來說，吳軍老師都是這本青少年信息科學(xué)科普讀物最合適不過的作者。

02寫了什么？40個故事背后的信息文明史

我們?nèi)绾慰缭綆资f年尋找人類祖先？

為什么樹木年輪能“訴說”自然環(huán)境的演變？

沒有紙的時候，人們?nèi)绾瓮ㄐ牛?/p>

AI技術(shù)為何是改變?nèi)祟惷\(yùn)的重大革命？

這些問題背后隱藏著一個共性的答案——信息。

《給孩子的信息科學(xué)》以“信息”為線索，帶你打開人工智能時代的關(guān)鍵認(rèn)知之門，從獸骨刻字到電報(bào)，從造紙術(shù)到大語言模型，從烽火臺、信號塔到電子計(jì)算機(jī)，40個知識故事，講清信息的本質(zhì)、功能與發(fā)展；用輕松有趣的語言，講透信息如何改變世界、塑造人類文明。

信息如何存儲？有了文字和書寫系統(tǒng)，就需要書寫工具和能夠記錄文字的媒介。雖然早期的人類會在巖壁或者石頭上畫一些圖案和符號，但是它們并不方便攜帶。蘇美爾人會用黏土做成膠泥，然后用手掌壓成膠泥板，趁它們還柔軟的時候把文字刻在上面，這就是最早的書寫工具。隨后，古埃及的紙莎草紙、羅馬帝國的羊皮紙都成為當(dāng)?shù)匚拿鞣睒s的重要條件。

公元1世紀(jì)，中國東漢的蔡倫改進(jìn)了低成本制造紙張的造紙術(shù)，極大地促進(jìn)了全世界的信息交流和文化傳播。造紙術(shù)每傳到一處，就會促進(jìn)那里的文明發(fā)展，可以說，紙張是信息歷史上最重要的發(fā)明之一。

到了20世紀(jì)60年代，集成電路被發(fā)明后，信息的儲存方式發(fā)生了質(zhì)的改變，戈登·摩爾大膽提出摩爾定律，預(yù)言集成電路的性能在之后的 10 年里將以每年翻番的速度增長。

信息如何傳播？遠(yuǎn)古時代，人類社會的信息大多依靠口口相傳的方式。距今幾萬年前的一些智人部落中，逐漸出現(xiàn)了計(jì)數(shù)和圖畫符號，它們就是數(shù)字、文字系統(tǒng)的雛形。

數(shù)字、文字和書寫系統(tǒng)的發(fā)明大大便利了人類表達(dá)和傳達(dá)信息的過程，特別是書寫系統(tǒng)的出現(xiàn)和成熟使得人類的經(jīng)驗(yàn)和知識能夠代代相傳，促進(jìn)人類溝通并形成復(fù)雜社會，成為人類文明開始的重要標(biāo)志，加速了人類文明的進(jìn)步。

到了電信時代，無線電傳播技術(shù)走向成熟，人類發(fā)明了

信息如何處理？在很長的時間里，傳輸信息靠的是口口相傳，或者寫在紙上的文字。存

儲信息靠的是紙張，復(fù)制信息靠的是印刷術(shù)，而處理信息只能靠人的大腦。

而今天則大不相同，絕大部分信息是靠計(jì)算機(jī)處理的。那么，人類是如何一步步發(fā)明出電子計(jì)算機(jī)，并且讓它能夠處理越來越多的信息的呢？這要從古老的算盤說起。但算盤難以采用機(jī)械動力，只能使用人作為動力，這最終會限制它的運(yùn)算速度。

為了解決自動計(jì)算的難題，人們就要設(shè)計(jì)一種能夠通過機(jī)械傳動完成計(jì)算的機(jī)器。第一個成功用機(jī)器實(shí)現(xiàn)簡單計(jì)算的人是法國的著名數(shù)學(xué)家帕斯卡。處理信息需要能量，這是信息產(chǎn)業(yè)一個基本的規(guī)律，而這個規(guī)律，也將信息和能量這兩件看似無關(guān)的事情聯(lián)系了起來。

信息如何加密？在傳遞消息時總不免遇到信息丟失或是被別人竊取的情況。特別是傳遞機(jī)密的軍事情報(bào)時，一旦信息泄露就會有災(zāi)難性的后果。《愷撒：巨人的一生》一書中記載，最

初使用密碼對信息加密的是古羅馬名將愷撒，因此那種古老的密碼也被稱為愷撒密碼。

進(jìn)入 20 世紀(jì)，人們試圖發(fā)明新的加密方法，但是由于對信息理論的了解有限，各種加密方法都只是暫時有效，而各國，特別是交戰(zhàn)國之間，都投入大量的人力和物力試圖破譯對方的密碼。在第二次世界大戰(zhàn)期間，德國和日本的密碼都被破譯了。二戰(zhàn)后有了信息論作為指導(dǎo)，人們設(shè)計(jì)出了在很長的時間里無法破譯的密碼，這才讓信息傳輸變得安全。

今天，我們每一個人都會使用密碼。比如手機(jī)支付，我們之所以相信這種支付手段，是因?yàn)橹Ц哆^程中的通信都是加密的，而且目前是無法被破譯的。

這本書中的40個故事，串聯(lián)起了人類信息文明發(fā)展歷程上重要的大事件，展示信息科學(xué)基本面貌的同時，還自然穿插和涵蓋了歷史、數(shù)學(xué)、物理、生物等學(xué)科的知識點(diǎn)：布爾代數(shù)是計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。它可以把所有的數(shù)學(xué)運(yùn)算變成三種最基本的二進(jìn)制邏輯運(yùn)算。而這三種二進(jìn)制邏輯運(yùn)算，都能夠通過很簡單的電路來實(shí)現(xiàn)；跨越大西洋的無線電通信始于基礎(chǔ)的物理實(shí)驗(yàn)；DNA記載著人類遺傳的生物信息......

03怎么寫的？從硬核的知識到思想信念的啟迪

在這本書中，不僅介紹了信息技術(shù)本身的內(nèi)容，還復(fù)現(xiàn)了在歷史上對信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)做出重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家和發(fā)明家的創(chuàng)造歷程。

在無線電技術(shù)的發(fā)展歷程中，麥克斯韋首先從數(shù)學(xué)角度對電磁波存在進(jìn)行了預(yù)言，隨之而來的是赫茲、特斯拉、馬可尼等物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室的不懈探索，一步步推動了無線電傳播距離從半英里到兩英里，不斷增加至能夠橫跨整個大西洋。這項(xiàng)至今仍造福人類的技術(shù)在探索過程中，也經(jīng)歷了從失敗走向成功，從成功走向更大成功的曲折歷程。

康拉德·楚澤，德國工程師，1935 年畢業(yè)于德國柏林工業(yè)大學(xué)，精通數(shù)學(xué)和工程。在參與飛機(jī)設(shè)計(jì)的工作中，他發(fā)現(xiàn)了大量繁瑣的計(jì)算工作應(yīng)該交由機(jī)器來完成。于是，這個完全不了解香農(nóng)的開關(guān)電路和圖靈機(jī)理論的工程師辭職回家搞起了發(fā)明。他想到用二進(jìn)制的方式來實(shí)現(xiàn)計(jì)算。這種化繁為簡的想法是他能夠成功的最重要的原因。楚澤先是用齒輪和其他機(jī)械裝置搭建了一個二進(jìn)制的浮點(diǎn)運(yùn)算器，又把控制指令變成二進(jìn)制，這種想法后來被發(fā)揚(yáng)光大，成了早期計(jì)算機(jī)的一種輸入輸出設(shè)備——紙帶輸入輸出設(shè)備。經(jīng)過兩年夜以繼日的工作，楚澤終于研制出他的第一代計(jì)算機(jī)并繼續(xù)優(yōu)化，用繼電器取代機(jī)械部件，又不斷嘗試提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，一直做到了第二十二代。

這些科學(xué)家們以問題驅(qū)動自己的思想，經(jīng)過不懈的努力和執(zhí)著的追求，最終走向成功，造福人類。這些故事在介紹信息科學(xué)歷史的同時，也傳達(dá)了人類美好的品格和精神，能夠給今天的青少年多方面的啟迪。

今天，信息技術(shù)早已滲透我們的生活，AI正在引領(lǐng)一場深刻變革。讀完這本書，你會發(fā)現(xiàn)誰理解了信息，誰就掌握了信息時代的成長主動權(quán)。孩子們收獲的遠(yuǎn)不止40個精彩故事——他們手中已然握住了開啟智能時代的金鑰匙。這本書以信息為線索編織的文明圖譜，正在為年輕一代構(gòu)建無可替代的競爭力：

當(dāng)同學(xué)用ChatGPT一鍵生成讀書報(bào)告時，讀過愷撒密碼故事的孩子會警覺：“AI生成的論據(jù)可能像二戰(zhàn)密電般存在暗坑！”；當(dāng)短視頻鼓吹“元宇宙顛覆現(xiàn)實(shí)”，了解信息存儲演變的讀者能看穿本質(zhì)：“這不過是黏土板到云存儲的又一次介質(zhì)遷移”。這種看透技術(shù)本質(zhì)的能力，使孩子在算法洪流中成為清醒的沖浪者而非隨波逐流的泡沫。

書中楚澤發(fā)明計(jì)算機(jī)的故事揭示終極啟示：真正改變世界的從不是工具本身，而是“將問題拆解為二進(jìn)制”的思維方式。當(dāng)同齡人還在死記編程語法，理解信息處理原理的孩子已在用算法優(yōu)化校園生活——就像深圳初中生參照漢明碼設(shè)計(jì)班級失物追蹤系統(tǒng)，北京小學(xué)生利用信息壓縮原理給垃圾分類App瘦身。這種能力讓技術(shù)成為思想的杠桿。

當(dāng)看到樹木年輪如何記錄文明興衰，無線電先驅(qū)如何擴(kuò)展現(xiàn)代通信，孩子們將領(lǐng)悟技術(shù)必須扎根人文土壤。這份對人性光輝的堅(jiān)守，才是信息科學(xué)贈予未來主人最堅(jiān)實(shí)的鎧甲。

吳軍用數(shù)萬年的文明史詩告訴我們：信息文明的王冠從不屬于最會使用工具的人，而屬于那些用工具創(chuàng)造溫暖價(jià)值的智者。當(dāng)孩子開始用信息思維解決社區(qū)噪音難題，用加密原理保護(hù)奶奶的養(yǎng)老金賬戶，他們便真正獲得了這個時代最珍貴的成長主權(quán)——不是被動適應(yīng)技術(shù)迭代，而是主動塑造一個有溫度的數(shù)字文明。