全息论的内涵解读.pdf

第 8卷第 1期 2 0 1 0年 2月 西南农业大学学报 ( 社会科学 版) j o u r n a l o f s ou t h we s t ag r i c u l t u r a 1 un i v e r s i t y( s o c i a l s c i e nc e ed i t i o n ) vo 1 8， no 1 fe b 2 o1 0 全息论的内涵解读 陈端吕 ， 李际平。 ( 1 湖 南文理 学 院 资源环 境 与旅 游 学院 ， 湖 南 常德4 1 5 0 0 0 ； 2 中南林业科 技 大 学 ， 湖 南 长 沙4 1 0 0 0 0 ) 摘要 ： 从全息论 的体系框架 、 理论基 础、 辩证 特性、 动力机制与实践启迪 五个方 面解 读全息论 内涵 ： ( 1 ) 在全息论 的体 系构成上 ， 可归结为全息相关 、 全息相似 、 全息对应 、 全息控 制； ( 2 ) 普遍 联系是全息论的产生根源和理论基础 ， 全息论 通过局部 与整体之间 的 联 系， 反映着整体或他物 的全部 信息， 揭示 了事物普遍联 系的一种新渠道 、 新机制 ； ( 3 ) 全息论蕴含着深 刻的辩证特性 ， 全息性和非 全息性之 间不是“ 非此 即彼” 的关 系， 全 息论是 全息与非全息的辩证统一 ； ( 4 ) 复杂性是整体与部分之 间关系特性最 活跃的 因素 ， 驱 动 了全息性的动态发展 ， 形成 了全 息的共性 ， 全息性 是复杂系统的普遍特性 。 关键词 ： 全息论 ； 内涵 ； 体 系框架 ； 辩证特性 ； 动 力机制 中图分类号 ： b 0 1 文献标识码 ： a 文章编号 ： l 6 7 25 3 7 9 ( 2 o 1 0 】 0 l一 0 0 7 3 0 3 一 、全息论 的体系框架 ： 系统全息律 根据王存臻、 严春友在 宇宙全息统一论 中的论述u ， “ 全息” 的含义是： 部分与部分、 部分与整体之间包含着相同 的信息， 或部分包含着整体的全部信息。包含着整体全部信 息的部分， 称作全息元。在每一部分中都包含了其他部分， 同时他又被包含在其他部分 中， 构成 了其他部分， 又为其他 部分所构成， 小的部分之中包含有大的整体信息， 由此发展 而来的理论， 称为全息论。 全息论是研究系统的科学。既研究一般的全息理论 ， 又 研究一切科学领域的全息现象与全息规律。全息论的核心 是系统全息律。系统全息律在空间、 时间和过程上构成 了宇 宙间各种事物的全息关系， 称之为空间全息、 时间全息和过 程全息。在全息内涵上， 可归结为全息相关、 全息相似、 全息 对应、 全息控制 。 由于部分与部分 、 部分与整体之间发送和接收各种信 息， 使得局部与整体的有关信息传给对方， 因而任何一个部 分映现了另外的部分和系统整体， 从而在部分上都能得到系 统整体的信息。这种信息交换， 构成了局部整体之间的全息 特性 ， 由于是局部整体之间的相关性而产生 的， 称之为全息 相关。 全息相似是指整体和部分之间的相似性。整体和部分 以及部分与部分之间在形态、 结构方面都具有相似性， 在“ 整 体” 里面寻找浓缩的信息的“ 局部” ， 也能反过来， 寻找“ 部分” 所隶属“ 整体” ， 并存在信息的对应性。如果单纯把全息归结 为全息相似， 或者全息对应， 是片面的， 全息相似只是全息性 的一种。 全息控制可以说是全息论的一种手段和策略 i 。 ， 指通 过控制部分达到控制整体的目的， 并通过该部分对整体的辐 射作用， 达到改善整体状况 ， 提高整体效益的目的 j 。全息 元对全息系统的控制能力有强有弱， 受两个条件影响： 一是 信息本身的类别 ， 二是整体即全息系统的复杂程度。 二 、 全息论 的理论 基础 ： 普遍联 系 全息论的主要内容在于它揭示了事物相互联系的一种 新渠道、 新机制， 使我们对世界的统一性、 生命的有机性有了 全新的认识。 普遍联系的原则告诉我们： 任何事物都不是孤立存在 的， 而是处于与其他事物的相互联系之中； 事物只有处于内、 外部的相互联系之中， 才能产生、 存在和发展。我们面对的 客观世界由一系列大小不同、 等级有高低、 复杂程度有差别、 彼此交错重叠并可以互相转化的层次系统所构成， 是一个从 宏观到微观的非常复杂的多层次系统。恩格斯指出： “ 我们 所面对着的整个自 然界形成一个体系， 即各种物体相互联系 的总体” 。 ， 事物是由部分的相互联系构成的整体， 事物的整体又与 其他的事物相联系。正是由于事物的部分与该事物整体之 间存在本质的、 必然 的联系， 就出现了信息的交换和信息的 包含， 产生了全息的世界。全息论的前提是宇宙中所有的物 质相互关联， 构成一个有机整体， 而物质的每一个局部都带 收稿 日期 ： 2 0 0 90 7 0 6 基金项 目： 湖南省社会科学基金“ 环洞庭湖 区森林景观的生态经济耦合模式研究” ( o 8 j d 1 9 ) ， 湖南 省 自然科 学基金 “ 环洞庭 湖区森林 景观 网 络的复杂性研究” ( o 9 j j 6 o 3 9 ) ； 湖南文理学院重点项 目“ 区域协调发展 的全息性研究 以环洞庭湖区为例” ( j j z d 0 9 1 o ) ， 项 目负 责人 ： 陈端 吕。 作者简介 ： 陈端 吕( 1 9 6 5 ) ， 男 ， 湖南隆 回人 ， 湖南 文理学 院副教 授， 博士 ， 研究 方向 ： 系统t程和信息管理。 7 4 西南农业大学学报( 社会科学版) 投稿网址 h t t p ： x b g j x t s wu c i1 2 0 1 0 年 2月 有能反映整体的核心特征。通过局部与整体之问的联系， 全 息构成了事物之间及内部各层次、 各部分的内在联系和有机 统一。普遍联系是全息论的产生根源和理论基础 。 从全息系统结构来看， 表现为每一系统的内外结构存在 着相关联系， 通过内外反馈联系， 形成互为映射的相关、 相似 或同构关系。联系不仅具有多因素、 多层次性、 多方向性以 及非线性、 相干性、 有机性、 整体性， 而且方式也极为复杂多 样， 内容相当丰富， 存在着横向联系( 空间) 和纵向联系( 时 间) 两种形式： 在横向上， 全息系统中部分与部分、 部分与整 体存在着种种相互联系。这些联系是通过信息来实现的， 部 分之间以及部分与整体之间都在进行物质、 能量、 信息的交 流 。在普遍联系中， 往往使局部与整体之间发生的相互作 用不是单一地存在着， 而是相互交织在一起， 在局部与整体 之间、 低水平与高水平之间相互进行着。 在纵向上， 对于普遍联系的世界， “ 现在” 是对“ 过去” 的 沉淀和保存， 实现了时问在空间中的停 留， 现实的空间中储 存着的消失了的时间流逝了的演化属性 。全息不仅是一个 空间概念 ， 而且是一个时间概念， 现实和历史的关系， 也是 部分和整体的关系 j 。 三 、 全息论的辩证特 性 ： 全息不全 ( 一) 全息论蕴含着深刻的理性思考， 有着丰富的辩证 内涵 全息论认为： 组成一个有机事物的任何一个微小部分都 可以反映出该事物的整体。同理， 一个有机事物的整体可以 反映它的各组成部分的特点。但是， 全息论揭示了物质世界 发展的对立统一， 不同系统的信息结构又具有差别， 是有差 别的全息， 而统一中也是多样性。全息论是全息与非全息的 辩证统一， 不能因为非全息否定全息， 或者相反。但全息性 大多只是从“ 有” 的方面去理解。事实上 ， 任何系统都是差异 与协同的整体、 同一体。这表达了全息不全的系统辩证规 律 。如作为全息来源的全息照片， 本身在每一点上又都含 有一个非全息像 ， 全息图的每一点都可以再现整个全息图， 只是一种理想的或理论上的说法， 在不断发展的技术上也很 难做到， 只能是对这种理想的某种逼近。即使突破了技术缺 陷， 还有新的或者别的非全息性摆在我们面前。可以说任何 一 种确定的全息术都将带有不全息的一面。再如穴位全息 律， 表达了所有生理病理信息， 是生理全息律和病理全息律 的合一。这种生理全息就是全有息( 全息、 正全息) ， 病理全 息就是全无息( 无息、 反全息) 。 ( 二) 全息性和无息性之间不是“ 非此即彼” 的关系 只讲部分蕴含整体、 整体蕴含部分的全部信息， 难免不 带预成性、 确定性。因为不论是物质世界还是精神世界， 也 不论是微观世界还是宏观世界， 生命体还是非生命体， 系统 形态都存在着对称与非对称性的问题 。“ 整体中任一部 分的信息都完全相同” ， 既然每个部分蕴含整体的全部信息， 就表明整体自身可以算作绝对无息。有时“ 无” 的全息总是 会被人理解为“ 非全息” ， 谈到不全就是与全息不相容 ， 只承 认“ 有” 的全息性， 不承认“ 无” 的全息性， 只承认“ 信息” 的全 息性， 不承认“ 无息” 的全息性， 这是绝对片面的， 不符合辩证 法。缺陷作为“ 缺乏某种信息” 来解释， 那么这种解释也同时 表达了另一种信息， 所以缺陷或者无息也具有某种信息， 这 就是缺陷或无息的全息性。 ( 三) 全息与非全息的关系。 要辩证地对待 片面中潜含着全面， 每个片面并不只是外在地联系而成 为一个全面， 它们同时也包含 自己的对立面于自身之 内， 因 而内在地就是一个全面的东西。广义的全息理当包含一切 种类的缺息， 并在其 中自由变换 ， 从而将最大的可塑性和最 大的稳定性集于一身， 将最大的包容性和最独特的个性集于 一 身。全息论认为部分包含整体信息， 这个“ 包含” 更多指隐 含， 而不是指显含， 全息的显态信息永远不全。陈传康先生 从三个方面进行了论证 ： ( 1 ) 系统整体存在分析元， 便说 明了全息不可能是充分的， 因为分析元不反映整体信息； ( 2 ) 系统在一定“ 组织水平” 内， 即具有一定约束规律的系统层 次， 可能还能划分全息质， 超过“ 组织水平” ， 约束规律不同， 很难再划分全息质； ( 3 ) 通过确定性关系推导整体信息的全 息征。因为系统的整体与部分的相互联系， 往往会发生阻尼 衰减， 或者碰到惯性回弹， 还有噪音干扰， 因而实际相互关系 的推导， 也不可能是充分的。因此， 在阐述其整体观或“ 全息 观” 时， 古人乃至现代具体科学往往并不细究全与不全的关 系， 甚至不提出这个问题。 四 、 全息论的动力机制 ： 复杂系统 ( 性 ) 全息性是一个复杂系统的普遍特性 。全息论所理解 的整体性是全整体性， 即在一个整体中， 不仅整体具有整体 性， 而且每个部分也具有整体性。这意味着， 在一个整体中 保持着绝对的整体性或统一性。这种统一性或整体性是信 息上的统一性， 在部分与整体之间流动着的彼此的信息。全 息， 既然是“ 全” ， 那就意味着含有无限信息的复杂性。 全息性需要一个复杂的组织作为整体与部分关系的统 一 体， 全息是存在于系统的全息。在系统论中， 强调由整体 出发来确立各部分的系统性质， 沿着宏观到微观方向考察整 体与部分之间的性质。系统内部各元素之间严格制约， 存在 着全息系统内部的相关性和局部与整体对应性， 以及系统复 杂性对系统整体功能表现的影响规律性的强弱。所谓“ 机体 的每一个局部都是整体” 当中的“ 局部” 和“ 整体” ， 应该都是 针对同一系统， 而不是任意范围、 任意大小的局部都能与整 体存在全息性。 复杂性不可预测、 不可控制， 关涉科学家所称的遗漏信 息， 复杂的世界摆在我们面前的是“ ( w ) h o l e ” ， 即整体和遗 漏。如在洛伦兹所发现的“ 蝴蝶效应” 中， 对于天气这样的复 杂系统， 我们的数据采集能力永远不足以知道所有存在的信 第 8卷第 1 期 陈端 吕等 ： 全息论 的内涵解 读 息， 导致了不可预测性。复杂系统在一“ 部分” 和另一“ 部分” 之间没有明确的界线， 获取“ 所有” 信息已不可能， 整体中不 可避免出现“ 遗漏信息” ， 同时“ 遗漏信息” 也表明了“ 整体” 的 存在。这样在我们的认识中也就至少出现了两个层次： 有限 信息和无限信息。全息性是有限信息和无限信息辩证统一， 是整体和遗漏的辩证统一 。 复杂性是整体与部分之间关系特性最活跃 的因素。按 照耗散结构理论， 复杂系统都是不断地与外界交换物质、 能 量和信息的开放系统。在此基础上， 局整之间通过各种信息 的反馈和内部 自组织 ， 表现出动态性、 非线性和复杂性。正 是这种交换和内部有组织的复杂性， 使系统在整体上的功能 性规定了结构层次上全息元的功能性， 而且全息元的功能是 处在不同阶段 的功能性， 整体与部分有一个非平衡性的存 在， 通过局部与整体之间复杂性的张力和冲突， 驱动了全息 性的动态发展， 形成了全息的共性。同时， 部分与整体的动 力学关系是可逆的， 部分的性质可以也只有通过整体的动力 学才能获得解释， 整体的性质只能在部分与部分、 部分与整 体的关系网络上， 才能获得整体性质的理解， 整体离开部分 的动力学也就不存在u 。因此， 复杂性理论是研究全息论 的重要基础。 五 、 全息论的实践 启迪 ： 探索 与创新 近几年， 全息理论正随着我国信息产业 的突飞猛进， 以 惊人的速度向各个领域渗透， 已被现代许多科技成果所证 明。生物学、 化学、 物理学、 人体科学等科学的许多新发现都 有力地支持着这一理论 。我国著名学者张颖清教授创立 了生物全息理论一 。1 9 8 8 年， 王存臻与严春友合著的学术 专著 宇宙全息统一论 出版， 现代科学由“ 生物全息律” 扩充 进一步认识得到“ 宇宙全息律” 。在生物全息律、 宇宙全息律 和系统论的基础上， 钱冠连教授提出了语言全息论 ” 。在 地质范畴中提出了地质全息系统 ， 矿物、 岩石、 构造、 古生物 等大量事实证明， 地质学 中的全息现象是普遍存在的 。 在林业中也普遍存在着全息现象， 如树木的形态、 生理活性、 生化物质分布等 。陈广叙根据全息论原理， 研究了全息 区域 。 在方法论意义上， 全息认识方法就是通过局部可通晓全 体， 或者通过局部的某一点能控制整体上相应的部位。 反过 来也可从全体变化推断出局部的变化， 也可以说是从规模较 小、 层次较低的全息包去认识规模较大、 层次较高的全息包 的方法 川 j 。 全息论打破整体与部分之间的绝对界限， 找到部分与整 体相互过程的媒介， 沿着宏观到微观又从微观到宏观的可逆 思维方向展开。在实践中， 不全性时时刻刻展现着， 我们必 须了解全息不全， 还有不全的信息正等着我们去发现。我们 始终和“ 部分” 打交道， 也始终和“ 整体” 打交道， 而一旦达到 了无部分之分， 也就是绝对的整体。全息论作为方法论， 是 一 种思想的实验方法， 试探性的方法， 有助于正确把握具体 科学的真正含义， 甚至有助于具体科学做出新的发现。 参 考文献 ： 1 王存 臻 ， 严 春友 宇宙全息 统一论 m 济南 ： 山东人 民 出 版社 ， l 9 8 8： 5 2 e 2 张 嗣瀛 ， 杨光红 一类复杂 系统的全 息控制 j 控制 与 决 策 ， 1 9 9 6， 1 1 ( 4 ) ： 5 0 1 5 0 5 3 3 严星 刚 ， 高立群 ， 井元 伟 ， 等 一类相 似组合 时变非线性 大系统 的全息 稳 定化 j 控制 与决 策 ： 增 刊， 1 9 9 6 ， 1 1 ( a1)： 13 81 43 4 傅汝学 浅谈应 用全 息经 济控 制法 抑制通 货膨胀 j 求 实 ， l 9 9 6 ( s 1 ) ： 4 14 2 5 马 克思 恩格 斯 选集 ： 第 3卷 m 北 京 ： 人 民 出版 社 ， 1 97 2： 49 2 6 刘承华试论 三大和谐的全息效应 j 安徽大学学 报 ： 哲 学 社 会 科 学 版 ， 1 9 9 4 ( 3 ) ： 5 15 4 7 张道 民 论 相 关性 原 理 j 系 统辩 证 学学 报 ， 1 9 9 5 ， 3 ( 1 ) ： 4 85 3 8 侯成 亚 全息论 及其 方 法论 意义 j 中共 四川 i 省 委省 级 机 关 党 校 学 报 ： 新 时代 论坛 ， 2 0 0 3 ( 1 )： 2 52 8 9 王德 奎 2 1 世纪 系统辩证 学展望 j 系统辩证 学学报 ， 20 0 0， 8( 1)： 3 03 4 1 0 乌 杰 系 统 辩 证 论 m 北 京 ： 人 民 出版 社