一种新的宇宙观：全息论，本文主要内容关键词为：宇宙观论文,全息论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[文章编号] 1672-2035(2007)01-0001-10[中图分类号] B016.8[文献标识码] A
20世纪70年代，笔者在合肥的中国科技大学任教。在一次科研成果的展览中，一项全息照相的成果深深吸引了笔者。一张全息照片，竟然可以一分为二，而每一部分仍然是一个完整的画面，再分下去仍是如此，以至到每一个碎片。这种奇妙的现象引起了笔者的极大兴趣。于是开始思考其中的哲学意义，并写出了《全息论》一文。1981年初，笔者到北京，在《潜科学》(1980年第2期)上看到了张颖清的《全息生物律》一文，于是将我的《全息论》寄给了张颖清，张看到后邀我携这篇论文参加了在内蒙古集宁市举行的全国第一次全息生物学研讨会。这篇文章后来经过修改在会上发表后，被收在张颖清编的《全息生物学研究》(山东大学出版社1985年出版)中，只是正式发表时将题目改成了《关于全息论的探讨》(以下简称《探讨》)。后来，笔者又先后发表了《论思维全息》(《社会科学研究》1990年第4期)、《全息经济控制论》(《北京商学院学报》1993年第1期)等几篇论文。现在的这篇文章，是在原来的基础上经过进一步思考，并在吸取有关研究成果的基础上写的。虽然现在全息生物学被某些人看作伪科学，但笔者仍然认为，全息论是有着重大意义的科学。写这篇文章的目的，是希望能够引起进一步的讨论。
一、基本假设
假设我们有一台足够灵敏的各种信号的接收和贮存系统(如一台类似于收录机那样的装置)，再假设信源发出的信号足够强大，那么，我们无论把这一系统放在那里，都可以接收和贮存来自世界各地乃至外星文明(假设它们存在着)发出的信息。又假设这些外星文明存在于离我们几亿、几十亿以至几百亿光年外的星球上，那我们所接受的信息就是分别发自于几亿、几十亿、几百亿光年之外和几亿、几十亿、几百亿年之前。这就意味着在空间的任何一点，都有来自宇宙各不同方向、不同距离和发自于各不同时间、不同历史阶段的信息。我们把这种情况称之为普遍全息。
全息的普遍性，本人和许多学者都已做了广泛的论证，但本文仍只是把它作为一个基本假设。
二、全息包学说
我们把类似于收录机那样具有接收和存贮各种宇宙信息的功能单位称之为“全息包”。
“全息包”笔者在《探讨》中曾称为“全息系统”，现在觉得不妥。因为“系统”这一概念是系统论中的核心概念。系统论中的系统，表达事物的整体性、全面性和复杂性。“全息包”虽然也具有这些特点，但它同时又含有简单性的特点，而且一般说来，它是指整体中的一个局部。“全息包”许多研究者也称“全息元”，笔者以为，“元”这一概念比较抽象，而且包含有最小、最简单，并且没有内在结构的意思。我们下面将会看到，全息包并不是这样的，它有其内在的结构。这一概念，在张颖清的全息生物学中，称作“全息胚”。我认为这一概念非常好，既科学又形象。但既然它专门用来描述生物界的全息现象，因此，在描述更广泛的事物的全息现象时，应该有一个新的概念。“全息包”这一概念正是在“全息系统”、“全息元”、“全息胚”等概念的基础上提出的。“全息包”是一个形象的概念。“包”表明，它是一个整体，一个单位，有它的界限。但包又有包含、包容的意思，表明它是有内含、有内容的东西。包可大也可小，虽相对封闭，却也可以打开。
全息包具有下列性质和特点：
1.全息包是一种普遍的存在。世界上的一切事物都是全息包。自然界，大到天体、天体系统，乃至于宇宙，小至一个分子、一个原子、一个基本粒子；人类社会，大到一个国家和全球，小到一个村庄、一条街道、一个家庭；思维领域里，人们的思想、心理活动及其产品，诸如一个概念、一个判断，一个推理等等，乃至于文学、艺术、哲学、宗教、科学、理论、道德伦理观念等等，都是一个全息包。全息包的形式具有多样性。它除了物质的形式以外，还包括思维的形式，如理论、学说、思想。但思维的形式要以物质的形式如大脑、语言等为依托。在这个意义上，它也是物质的形式。除了这两种形式外，全息包还可以以“事件”的方式存在。“事件”是一个物质运动的过程。如宇宙大爆炸、太阳系的生成、美伊战争、张三打李四等等。所以，全息包的存在形式有三种：一是物，单独的物或物的群体，包括自然的和社会的；二是思维或思维的成果，如概念、理论；三是事件即过程。但因为思维和过程，都必须以物质或物质的运动为依托，所以，概括地来说，全息包就是世间的一切物质和物质的运动过程。所以，全息包是一种普遍的存在。全息包这一概念，适用于自然、社会和思想文化等各个领域。
2.全息包本质上是一个信息包。全息包虽然都不能脱离开物质的存在形式，但其本质并不是一个物质包，而是一个信息包。什么是信息？信息就是信息，不是物质，不是能量，当然也不是意识。从这个意义上来说，全息包是一个超越于物质和精神的对立的范畴。信息就是“意义”，是由物质的存在和运动(能量)构成的“意义”世界。任何事物的存在和运动，都包含一定的“意义”。这种“意义”，就是事物的存在和运动的性质、结构、状态、相互关系、运动规律和发展趋势等等。用哲学的语言来说，“意义”就是事物的质和量、肯定和否定、同一和差别、现象和本质、偶然和必然等等。对我们人类来说，“意义”就是我们通过物质的存在和运动所能了解、能认识的东西。所以，对我们人类而言，信息是我们认识的基础。正是由于存在着这样的一个信息或“意义”世界，我们才能够认识事物。一个全息包就是一个这样的信息世界或“意义”世界。这里需要说明的是，“意义”决不仅仅是一个“为人”的概念。“意义”对于非人，如对各种自然物体和一般生物，都是存在的。下面我们将会论述，不同的全息包之间是进行着信息交换的。这就是说，任何一个全息包对于另一个全息包来说，都是一种“意义”的存在，或者说，都是一个外在的信息世界。我们人类，无论是单独的个人还是一个群体或者整体，对于自然界也是一种“意义”的存在。但是，由于我们人类是一种智慧的存在，所以“意义”对我们人类具有一种特殊的性质，它具有“为我”性，即具有价值的属性。但价值性并不是信息的一种必然的属性，而是因人类的活动而附加的一种属性。所以，我们不能把全息包仅仅理解为一种“为人”的存在。它是一种自在的存在，一个自在的意义世界。
3.全息包有大有小，有等级。全息包的大小，就是全息包所包含的宇宙信息在量上的多少。全息包越大，所包含的宇宙信息量也就越多，反之，全息包越小，所包含的宇宙信息量也就越少。当全息包趋于无穷小时，其信息量也趋于零。全息包的大小，与全息包的时空规模和复杂程度有关。这里所谓时空规模，就是时间规模和空间规模的统一。时间规模，就是全息包存在时间的长短。如太阳系存在的时间已经几十亿年，而人类存在的时间才几百万年。空间规模，就是全息包存在的空间尺度。如一个星系的空间规模必须以光年为其直径的计量单位，而地球的空间规模只能以公里为其直径的计量单位。事物存在的时间规模和空间规模越大，所包含的信息量也就越多，因此作为一个信息包也就越大，反之则越小。事物的复杂程度，就是事物的有序程度。有序度越高，所包含的信息量也就越大。如人脑是有序度最高的事物，所以它包含的信息量也就最大。由于物质在时空上可以无限分割，所以任何大的全息包都可以分为若干小的全息包。小全息包还可以划分为更小的全息包。所以全息包作为一个事物，作为一个时空的统一体，也可以无限分割。每一个全息包都是更大的全息包的一部分，也都包含着更小的全息包，由此构成了一个具有无限等级的全息包系列。高一级的全息包(可称母包)包含低一级的全息包(可称子包)，也包含在更高一级的全息包之中。在这个等级系列中，每一个全息包都既是一个整体，又是一个部分。相对于低一级的全息包，它是一个整体，相对于高一级的全息包，它是一个部分；因为它是部分，所以不能脱离整体而存在；因为它是整体，所以又有相对的独立性，并可以在一定条件下独立存在和发展。
4.全息包之间的全息相关。所谓全息相关，就是全息包之间的信息交换。全息包是信宿，也是信源。全息包首先是一个信宿，即一个全息的接收和贮存单位，接收并贮存着来自宇宙其他部分，即其他全息包的信息；但同时，它也是一个信源，一个全息的发送单位，向其他全息包发送着自身所贮存的各种信息。因为如果它不能向其他全息包发送信息，它也就不可能接收其他全息包的信息。正是全息包之间的信息交换，构成了全息包之间的“全息相关性”。具体来说，“全息”相关，包含两层意思：一是“全息接收”和“全息发送”。全息接收，就是说，对一切外界信息都毫不例外地照收不误，不加任何选择。这是全息包的“全息”性的根据。同时，对一切内部信息都原封照发，不加保留；二是一个全息包作用于所有的全息包，所有的全息包也作用于一个全息包。全息包之间的全息相关性，形成了全息包之间的相互作用和相互影响。这种相互作用和相互影响使全息包处于不断的变化之中，亦即处于不断的生成和演化之中。所以，全息包不是固定的和一成不变的。
5.全息包的信息结构。宇宙间的一切事物都是全息包，即都是宇宙的全息接收和贮存单位，因而都包含着宇宙的全部信息。从这一方面来说，一切全息包都是相同的、无差别的、等价的。从天体到粒子，从无机物到有机物，从自然界到人类社会，万物皆同。全息包之间的全息相关，造成了全息包之间的趋同性，是全息包之间具有同一性的内在根据。但全息包之间的同，只能是相对的，而不是绝对的。就是说，各全息包之间，并非也不可能是绝对的等同，而是存在着不同程度的区别的。全息包之间的区别，除了如前所说的全息包有其大小之分外，还有信息结构上的差异。全息包作为信息的接收和存贮单位，是有其信息结构的，全息包的信息结构，就是全息包中所包含的各种不同的宇宙信息在量上的比例。这也好比人的大脑。虽然每一个人的大脑都可以记忆各种信息，但是不同的人所记忆的东西是不相同的。造成全息包之间信息结构差异的原因，在于全息包之间的全息相关性是不同的。全息包之间的全息相关，一方面使全息包趋于一致、和谐，但另一方面，也使全息包趋于分化。这是由于，虽然接收和存贮各种信息的时候不进行选择，但是，由于全息包之间在空间距离和时间距离上的差别，使它们之间的全息相关性在程度上会有不同。在时间和空间上距离较近的全息包之间的全息相关性必然更强，而在时间和空间上距离较远的全息包之间的全息相关性必然较弱。这是由于信息在传递过程中由于信道的阻塞、噪音的干扰、信号的衰减等原因，必然造成信息的缺失。当全息包之间的时空距离达到一定程度时，有些信息就根本无法收到了，这就必然造成信息的缺失，从而使得全息包之间在信息结构上出现差异。这种情况也会导致全息的相对性。全息包的信息结构差异，造成了全息包的信息优势。不同的全息包具有不同的信息优势。例如，蛋白质分子作为一个全息包所包含的生命信息必然多于一般无机物的分子。在张颖清的全息生物学中，生物体的不同部位的细胞具有不同的遗传势，这正是全息包的信息优势的一个特例。
6.全息包的类。全息包信息结构的差异积累到一定程度，便形成全息包的类。全息包的类，是根据全息包的信息结构和所具有的不同的信息优势而对全息包进行的划分。全息包的大小和等级，是全息包在量上的区别，而全息包的类，是全息包在质上的区别。例如，分子和细胞、植物和动物都可以看作不同类的全息包。全息包的类，对全息包之间的全息相关具有重要的意义。同类的全息包之间，由于具有大致相同的信息结构，因而其信息交换比较容易进行；而不同类的全息包之间，由于其信息结构具有比较大的差异，因而其信息交换比较困难。这也好比人和人之间，如果文化程度、知识结构不同，交流起来就比较困难，我们常用“对牛弹琴”比喻这种交流的困难。但已有资料显示，音乐可以增加奶牛的产奶量，经过训练的牛也可以“闻琴起舞”，说明音乐刺激对牛还是起作用的。也有资料说植物对音乐也有反映。但如果“对石弹琴”，起码现在还不知道有什么作用。当全息包的类的区别大到一定程度时，其信道有可能处于被封闭的状态，从而使“全息不全”现象得以进一步放大。全息包的同和异，具有重要的认识论意义。因为其同，在认识论上具有等价性。对不同事物的认识都是对统一的宇宙的认识，都将导致同一的结果，殊途同归。因为其异，在科学研究中又不能完全代替，对不同事物的认识结果可以互补，相得益彰。
三、全息三原理
全息包学说从内存机制上揭示了事物全息的普遍性。依据全息包学说，可以把全息的普遍性概括为以下全息三原理：
1.部分是整体的全息包
即部分与整体全息。部分和整体的关系，就是一个较小的全息包和它所属于的较大的全息包的关系，或者说是子包和母包的关系。由于二者之间具有较高的全息相关性，因而必然使它们之间在信息结构上具有较大的相似性。从这个意义我们也可以说，子包是母包的一个缩影。张颖清的全息生物学揭示了生物界部分和整体的这种全息相关性，在其他领域也是一样。如太阳系可以看作是银河系的缩影，而地球及其卫星组成的星系，又是太阳系的缩影。在人类社会，一个基层单位、一个家庭，都是整个社会的缩影。不过，这里需要说明的是，所谓“相似”和“缩影”，是其信息结构上的相似和缩影，而不能仅仅理解为，或主要理解为物质形态或物质结构上的相似或缩影。部分和整体的区分是相对的。例如，如果说一个国家(例如中国)是整体，而它的一个行政区(例如河北省)是部分，那么，相对于更低一级的行政区(例如石家庄地区)而言，较高一级的行政区(河北省)就成了整体。于是，任何事物都成了一个由众多等级构成的体系，而每一个等级都与上一等级具有相似性。部分和整体之间的全息性，又决定了部分和部分之间也必然具有全息性。如一棵树木的不同枝干、不同叶片之间，太阳系和其他恒星系之间，一个国家内部各不同行政区之间等等。
整体和部分之间以及部分和部分之间的关系，是一个空间并存关系或结构关系。因此，这一原理也称之为空间全息或结构全息。
2.现实是历史的全息包
即现实与历史全息。现实和历史的关系，也是部分和整体的关系：现实是历史的一部分。但部分和整体的关系是一种空间并存或结构关系，而现实和历史却是一种时间上的交替关系，所以两者又有不同。全息不仅是一个空间概念，而且是一个时间概念。现实是由历史发展而来的，是历史发展的结果。在现实中，积淀和汇聚着全部历史。所以，历史并不会消失，历史就在现实之中，现实，不过是各历史阶段的总汇。我们甚至可以说，历史是现实在时间上的演化，而现实是历史在空间上的展开。在历史中，出现在一定时间上的各个发展阶段，在现实中表现为空间上的结构和并存。历史发展的每一阶段，在现实中都能找到它的存在。例如，各种天体在空间上的并存，不过是处于各个发展阶段的天体的汇集；地球上众多的物种，也就是生物产生以后几十亿年进化阶段的大全(即使有些物种已经灭绝，也可以在考古发掘中发现它们的化石)；地球上各地质年代的空间分布，同时也是地球在时间上的各个发展阶段的展现。所以，空间表现着时间的演化，而时间的演化凝聚为空间的结构。每一个全息包，既是整体在空间上的缩影，也是它在时间上的缩影。它不仅把四面八方集于一身，而且把过去现在凝为一体。而现在，也就包含着未来。这就意味着，在宇宙发展的时间坐标上，任何一个时点都是过去、现在和未来的统一。因此，这一原理也可称之为历史全息或时间全息。
3.个体是类的全息包
即个体与类全息。个体和类的关系，也同部分和整体的关系一样，既有相同之处，也有区别。个体属于类，类包含个体，这同部分属于整体，整体包含部分一样。部分是整体的缩影，所以，个体也是类的缩影。但一个类缺少了一个个体，这个类还是一个类；而一个整体缺少了一个部分，这个整体就不再是整体。在这一点上，它又不同于部分和整体。因此，个体和类的关系，除了与部分和整体的关系相同的这一方面以外，还有其不同的内容，例如个体的演化过程是类的演化过程的重演。这一点，在生物界表现得特别明显。如人类胚胎的发展史，是人类进化史的一个缩影。在生物学上，这一规律被称之为重演律。在其他领域也有类似的现象。如地球史与各种星体的演化史。这就意味着，每一个全息包的演化过程都会重演它所隶属的类的演化过程。
不仅如此。一般说来，在物质世界，高级的运动形式包含了低级的运动形式，所以高级形式的个别的发展会重演从低级运动形式到高级运动形式的发展。例如，人类的出现，无疑是自然界发展的最高产物。因此我们看到，人类胚胎的发展，不仅再现了人类自身的发展史，而且再现了生物界从单细胞生物(一个受精卵)到现代人类的几十亿年的发展过程，只不过是以简化了的形式再现出来罢了。这一原理也可称之为过程全息。
上述三原理：空间全息、时间全息和过程全息，构成了全息这一概念的基本内涵，也构成了宇宙间各种事物的全息关系。
四、全息宇宙观
全息论给我们描绘了一个清晰的宇宙图景，构筑了一个美妙的宇宙观。
1.宇宙的起源
根据全息论，我们可以提出宇宙起源于一个原始的全息包的新假说。
这个原始的全息包，由于其内部结构和各部分之间的全息相关性，因而产生分裂。这个分裂过程，可能是很缓慢的，也可能是急速的。或者，更可能的是时而缓慢，时而急速。在全息包急速分裂的情况下，宇宙急速膨胀。这个过程，与大爆炸宇宙学所描绘的宇宙的“爆炸”过程具有相似性。但大爆炸宇宙学所讲的爆炸，起源于一个没有时间和空间的状态。这和我们所讲的作为宇宙起源的全息包是不同的。一个没有时间和空间的状态怎么会突然发生爆炸，大爆炸宇宙学不能加以说明。如果宇宙起源于一个原始的全息包，情况就不一样了。因为全息包具有复杂的内部结构和内在的矛盾。所以，由它的分裂所引起的宇宙的膨胀就不是不可理解的了。这就如同一个胚胎，从一个受精的单细胞开始，一分为二，二分为四，在一个很短的时间内，成百、成千、成万倍地分裂、扩大，最后成为一个完整的人，再由一个完整的人而繁衍，而发展出整个人类。我们甚至可以设想，地球上的整个生命系列，就是从一个原始的细胞开始的。由一个原始的细胞而产生原始的生命，由原始的生命而产生众多的个体，进而分裂为更多的物种，并形成数量庞大的种系和个体，最后出现人类。这个过程，就是生命的起源与发展中的“爆炸”过程。
由此可以设想，宇宙的诞生过程也应该与此相似。因为，有机界是从无机界发展来的。按照我们前面已经讲过的，有机界的发展过程，应该重演无机界的发展过程。所以，生命的发展过程，应该包含了或重演了它赖以发展的低级运动形式——从最低级的原始物质开始的整个自然界的发展过程。我们认为，这种解释，比大爆炸宇宙说设想的宇宙从一个神秘状态开始，要好得多、容易理解得多。至于作为宇宙起源的这个全息包到底是什么，可以由科学家们去研究，例如，霍金不久前提出，宇宙起源于一个“豌豆”样的东西。
2.宇宙的统一性和多样性
宇宙起源于一个原始的全息包，这一假设可以很好地解释宇宙的统一性。由于宇宙起源于同一个全息包，是这个原始的全息包分裂的结果，所以宇宙万物都具有统一性：统一的物质构成(大致相同的物质成分，如原子、基本粒子、夸克等)，统一的结构形式(三维空间)，统一的运动规律(最基本的是物理和化学的规律)等。
全息包在分裂的过程中，由于数量迅速增加而导致宇宙“膨胀”，即宇宙在时间和空间上的迅速扩展。但是，这个“膨胀”过程并不单纯是量的增长过程，而是包含着质的分化。这是因为在全息包迅速分裂和数量急速增长的情况下，宇宙的体积和年龄会越来越大，因而由分裂而形成的各全息包的时空距离会发生分化。根据上述的全息相关原理，这种时空坐标的分化，又必然导致各全息包之间相关作用强弱的不同，从而形成各全息包信息结构的差异，并导致不同类别的全息包的出现。于是，宇宙发生分化，由统一性而发展出多样性。这个过程，是一个由于量的增加而导致的质的变化的过程。
3.宇宙的演化
宇宙的生成过程，同时也是一个不断的演化过程。由于全息包的数量越来越多，性质的差异越来越大，彼此之间的相互结合，又形成了各种层次不同、规模不同、复杂程度和类别不同的新的全息包，因而使世界越来越走向复杂，走向高级。这就是宇宙的演化。很显然，这一演化的过程，从总的方向上来说，是一种进化，一种进步。
但是，根据过程全息律，每一个全息包，作为一个个体，都会重演其类的发展史。这就意味着，在这个进步的每一个阶段上，都有一个重新开始，都会在一定程度上回到出发点，因而使得宇宙在演化过程中充满着各种大大小小的循环。所以，宇宙演化的过程，是一个进步和重演、前进和循环相统一的过程。这个过程，符合黑格尔和马克思所讲的事物发展的辩证过程。按照黑格尔和马克思的辩证法，事物的发展都是一连串的圆圈，是一系列的自我否定，是不断地远离出发点又回到出发点的运动。
4.宇宙结构
由此形成的宇宙，是一个有着美妙结构的宇宙。其一，这个宇宙有着无穷层次的梯级结构，每一个层次，都是一个全息包，又都包含数量不同的小全息包。其二，各层次之间，以及同一层次内部的各全息包之间，均有全息性，这种全息性，表现在物质的构成、结构、功能和运动规律等方面的相似性，而其根据，则是全息包之间的全息相关性。其三，虽然各全息包之间均具有相似性，但其相似程度却是不同的。相邻越近的类别和层次之间，或同一类别和层次中在时间和空间上相邻越近的全息包之间，所具有的全息度越高，反之则越低。由此我们可以看到，宇宙就是一个由各种不同类别、层次和彼此相似程度不同的大大小小的全息包构成的一个大全息包。其中，每一个全息包，由于都具有全息性，因而自身也就都是一个宇宙，包含有宇宙的全部信息。所以，所谓宇宙，也可以看作是无数宇宙的联合体。
5.宇宙时空
宇宙起源于一个全息包，尽管这个全息包可以无限分裂，因而使得宇宙可以无限膨胀，但在宇宙发展的任何一个特定的时间，全息包的数量必然是有限的，因而由它构成的宇宙在时间和空间上也必然是有限的。但是，作为宇宙起源的全息包，不可能是唯一的全息包。因为如前所述，任何全息包之为全息包，正是因为它是一个外部信息的全息接收和贮存的单位，所以在它的外部，一定还有其他的全息包。因此，所谓宇宙，一定不是唯一的。在“我们的”宇宙之外，一定还有其他的宇宙，它们和我们的宇宙一起构成了更大的宇宙。因此，我们的宇宙起源，就只能是一个更大的宇宙演化过程中的一个事件。此种类推可以无限进行下去。所以，宇宙必然是无限的。所以结论只能是，宇宙有限又无限。在每一特定的时间，它是一个有限，但有限中包含无限，无限存在于有限之中，这就是宇宙有限和无限的对立统一。
五、全息方法论
1.全息认识方法
全息认识方法是全息论在认识中的应用。
我们先来看一个例子。根据全息原理一，部分是整体的全息包，因此，我们要认识一个事物的整体，可以通过它的一个部分。例如，我们要了解中国，可以通过它的一个省(市)，我们要了解一个省(市)可以通过它的一个县(区)，我们要了解一个县(区)可以通过它的一个基层单位或一个基层社区等等。我们已经指出，全息包有大小、有层次。从一定意义上来说，全息认识方法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。这种方法的实质是简化和还原，即把高级或复杂的事物简化和还原为相对低级或简单的事物，从而使认识变得相对比较容易。从原则上来说，这种简化和还原越彻底越好。如果我们把中国简化和还原为它的一个基层村庄或某城市的一个社区，我们的认识活动就会变得相当容易。如中医看病，只摸脉搏。脉搏就是人体的一个全息包，通过脉搏的变化，可以了解一个人全身的病情。这也是全息认识方法的应用。
所以，全息认识方法并不是什么新发明。但是，我们提出这一方法并非没有意义。如前所述，宇宙是全息的，宇宙中的任何一个事物都是一个全息包，因此，从理论上来说，我们通过任何一个事物，都可以发现宇宙的各种信息。从这个意义上来说，全息认识方法，就是从任何一个全息包中解读各种宇宙信息的方法。例如，我们知道，生物体中不但包含生命信息，而且包含环境信息(如气候和环境污染程度等)、天体运行和发展的信息(如树木的年轮等)。因此，通过一个生命体，甚至一个生物细胞，我们就可以发现从宇宙起源到生命的发展的全部过程和规律。如果真的有一天我们做到了这一点，我们或许可以把这种科学称之为细胞宇宙学。
不过，需要指出的是，由于存在着全息的相对性，全息方法在实际运用中会存在一些困难。一方面，如前所述，不同的全息包有不同的信息结构和信息优势，所以，要从一个全息包破解全部宇宙信息，在事实上是有困难的。解决这个问题的方法就是在认识的时候，应该根据需要，选择那些在某方面具有较强信息优势的全息包。另一方面，规模越小、层次越低的全息包，其“全息不全”的程度也会相应增大。所以，简化必然会带来信息的缺失。为了避免过分简化所造成的信息缺失，应适当考虑简化的程度。此外，为了尽量避免和弥补全息不全造成的缺陷，我们可以适当多选取几个小的全息包。如要了解中国，多选几个村庄、几个城市社区；要了解病人的病情，除了摸脉以外，还可以看舌苔，看气色等(舌苔和面部气色也是全息包)，以达到不同全息包之间的互补。
这里还要指出，虽然存在着全息不全的现象，但这也只是相对的而不是绝对的。例如，如果我们通过一个基层的农村来了解中国的全面情况可能有一定困难，因为这个农村可能比较闭塞，比较落后、比较贫穷。村里没有工业，商业也很不发达。但即使这样，我们也还是可以通过这个村子里农民的生活情况对我们国家的大致情况有一个基本的了解。因为这个村子里有人比较富裕，用上了比较先进的产品。有人到过许多地方了解外面的情况。即使没有这种情况，这个村子里总也会有人在外地打工或工作，他们经常与家人通信，介绍外面的情况。这个村子里可能还有人有收音机、电视机，他们从收听广播、收看电视中了解了许多外面的情况，等等。因此，你只要在这个村子里扎下来，就总可以对全国的情况有一个基本的了解。因此，所谓全息不全并不是绝对的，不全中有全。所以，即使我们考虑到全息不全的现象，全息认识方法的有效性也是不容怀疑的。中国古话说，“一叶知秋”，“一滴水映出整个世界”，就是这个道理。“抓住一点，及于其他”，这就是全息认识方法的本质。
作为一个特例，我们可以举出马克思在《资本论》中所使用的方法。马克思从资本主义社会的一个“细胞”——商品的内在矛盾的分析中，揭示了资本主义乃至全部人类社会的本质及发展的过程和规律。这个资本主义的“细胞”，就是资本主义社会的“全息包”。马克思对资本主义社会的分析过程，也就是对这个全息包所包含的丰富的内部信息的解读过程，而这一逻辑过程所展现出来的，也就是资本主义社会的产生和发展的过程。所以，马克思的方法，正是全息论的方法。
2.全息控制方法
全息控制方法，是全息论在实践和技术上的应用。
全息控制，就是通过控制部分而达到控制整体的目的。它的特点在于，它不是直接把整体当作施控对象，而是把整体的一部分作为直接的施控对象，通过对这一部分的控制，强化或改善这一部分的功能，并通过这一部分对整体的辐射作用，达到改善整体状况，提高整体功能的目的。这也就是通过一个较小的全息包而控制一个较大的全息包的方法。实际上，这种方法在实践中也早已应用着。例如，我国的针灸疗法就可以看作全息控制的实例。在针灸疗法中，有所谓耳针法、面针法等等，这种方法，就是通过针刺人的耳部、面部等局部，达到治疗全身疾病的目的。
全息控制是与系统控制不同的一种控制方法。系统控制要求从整体出发，尽可能地了解与掌握整体的情况，并以此为根据实施控制。这一方法的优点是整体性、全面性。但对于比较复杂和巨大的事物，实施起来比较困难。例如，对国民经济的控制就是这样。国民经济是一个巨大而复杂的系统。由于情况太复杂，参数太多，要做到全面就很困难。特别是考虑到经济生活的未知因素和不可控因素，如政局的突然变化、战争的突然爆发、自然灾害的突然发生等等，实施起来相当困难。全息方法与此不同。它不是要求从整体、全面出发，而是要尽量把整体缩减为一个局部，并且从原则上来说，这种缩减的程度越高越好。所以它操作起来比较容易。因此，这一方法与系统控制方法相比较，有它的优点。例如，为了实现对国民经济的控制，我们可以通过建立经济示范区，并不断加强它的地位和作用，并通过它对全国的辐射作用，达到对全国经济的调控。这也好比针灸，选择适当的穴位，只要对这个穴位的刺激强度达到一定程度，就可以对全身起到调控作用。
所以，全息控制的本质就是以小制大，以局部制全局。其根据就是局部和全局、部分和整体的全息相关性。全局影响局部，局部也影响全局。但局部对全局的影响力可能有限。要解决这个问题，一是要尽量选择对全局有关键意义的局部。例如，在经济控制中，我们选择经济实力比较强、地理位置比较好的大城市就比选择个别农村要好得多。二是可以多选几个城市或地区。例如我们前面讲的建经济示范区的问题，如果一个示范区的作用有限，可以多建几个。这也如同针灸疗法一样，一个穴位效果不理想，可以多选几个辅助穴位。我国改革开放以后建立的经济特区，实际上就起着这样的作用。笔者在《全息经济控制论》中，曾经设想了一个以市场为基础的全息经济控制模型，和一个以国民经济指标体系为基础的全息经济控制模型。[1] 这两个模型示意如下图：
图中，国民经济子包是一个或若干个市场，或一个由若干经济指标构成的国民经济的指标体系。笔者认为，上述模型在实际生活中也早已存在。例如股市的运作就是第一个模型的应用。股市是资本市场，它是国民经济的一个子包，而且与国民经济有较强的全息相关性：它是国民经济的晴雨表，又对国民经济有很强的刺激作用。控制中心通过对股市的调控，就可以在一定程度上实现对国民经济的控制。如果觉得不够，还可以辅以其他市场(如商品市场、劳务市场等等)。国家对货币供应、银行信贷等的调控就是第二个模型的应用。货币供应量、银行信贷规模都是国民经济的重要指标。通过对这样一些重要指标的调控，就可以实现对整个国民经济的控制。如果觉得不够，可以多选几个指标，构成一个指标体系。
在这两种模型中，起着关键作用的是一个足够强大的信息中心。信息中心在实践中也就起着控制中心的作用。以第一个模型为例，市场情况反映到信息中心，信息中心向全国发送市场信息，使生产者、经营者和消费者根据这些信息进行生产、经营和消费活动决策，从而达到调控国民经济的作用。这种情况可示意如下图：
随着现代网络化技术的发展，全息经济控制将变得越来越容易。
六、全息论与哲学
全息论是一种宇宙学说，因此，全息论与哲学有着密切的关系。
从古代哲学开始，人们最关注的就是关于宇宙的本原问题。宇宙是哪里来的，是怎样产生的，它的本质是什么？纷繁复杂的宇宙万物有没有统一性？宇宙是有限的还是无限的？而所有这些问题，也正是全息论所要回答的问题。也正因为如此，所以在各种哲学学说中，几乎蕴涵了我们今天在全息论这一理论中提出的一切观点。从这点上说，全息论绝不是什么新思想，而不过是先哲们的有关思想的汇集和进一步的发展。例如，中国古代的《易经》中就存在着丰富的全息论思想。在《易经》中，作为宇宙起点的是太极。什么是太极，说不清楚。现在，我们可以把太极解释为一个原始的全息包。太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，这是《易经》所描述的宇宙生成过程。这一过程和我们讲的由全息包的分裂而形成宇宙的过程完全一致。除《易经》外，还有道家的思想。道家讲的道，究竟是什么，是物质的，还是精神的，也是众说纷纭。我们现在可以把它解释为既非物质，也非精神的，而是一种超越物质和精神对立，或者说尚未分化出物质和精神的对立的存在。这样，它就和我们讲的全息包是一样的东西了。道生一，一生二，二生三，三生万物。这个过程，也与我们所讲的全息包的分裂过程相一致。在欧洲古希腊的哲学家，都力图用一种单一的东西解释世界，说明世界万物的生成和演化。虽然哲学家们讲的水也好，火也好，气也好，以及阿那克萨戈拉的种子说，德谟克利特的原子说，并非对宇宙起源的科学的说明，但他们由此说明了世界的统一性，世界由一种东西产生，万物都有共同的根源、共同的本质；世界的多样性，是从后来的发展中分化出来的。这些，都可以说是全息思想的天才的猜测。近代，我们可以举出莱布尼茨的单子论。单子虽然也与全息包有很大区别，单子没有结构，不占空间，也没有窗口，不能与外界沟通。这些，都与我们讲的全息包大不相同。但是，有一点却是相同的，这就是每一个单子都具有表现其他一切事物的关系，因而成为宇宙的一面永恒的活镜子。所以，在莱布尼茨看来，一个单子就是一个宇宙；正是在这个基础上，莱布尼茨建立了他的宇宙和谐论。在欧洲哲学史上，我们特别值得一提的还有黑格尔。黑格尔哲学中的绝对精神，就是一个既是宇宙起点又是宇宙的发展过程和终点的东西。绝对精神的演化过程，就是一个绝对精神所包含的全部内存矛盾和丰富内涵的“全息”展开的过程。在黑格尔的哲学中，每一步的发展都是一个三段论，都是从起点到终点的循环，因此，每一个阶段，既是一个局部，又是一个整体，因而也都包含着整体，是整体的缩影。除了绝对精神这个神秘的东西外，黑格尔所描述的宇宙，正是一个全息论的宇宙。对于黑格尔的哲学，马克思主义给予了充分肯定，认为它是头足颠倒了的唯物主义，并在批判和扬弃其唯心主义的基础上加以继承和发展。马克思主义哲学，在一定意义上说，就是被唯物主义地改造过了的黑格尔哲学。所以，全息论与马克思主义哲学没有任何矛盾。我们甚至可以说，全息论学说是对马克思主义哲学的有力证明和生动体现。例如，马克思主义哲学中关于物质世界的普遍联系和运动发展的思想，关于物质世界的统一性和多样性相统一思想，关于宇宙时空的有限性和无限性相统一的思想，关于量变和质变、肯定和否定、个别和一般关系的思想，关于人、社会和自然相统一的思想，等等，在全息论中，都得到了很好的体现。可以说，全息论是对马克思主义哲学的一个很好的诠释。
全息论也为某些重大哲学问题的解决开辟了新的途径，例如：
关于物质和意识的关系。这个问题是哲学的基本问题，无论对于唯物主义和唯心主义都是一个极为重要的问题。唯物主义者强调物质是世界的本原，唯心主义者强调意识是世界的本原。它们都把物质和意识对立了起来。虽然正如恩格斯所指出的，绝大部分哲学家，包括唯物主义者和彻底的唯心主义者都承认物质和意识的同一性，但这种承认，对于唯心主义者来说，实际上是把物质归结为精神，从而从根本上抹杀了物质的存在，而对于唯物主义者来说，大多是在认识论的范围内，而非在本体论的范围内承认两者的同一性。马克思主义在强调世界的物质性的同时，也强调指出了物质和意识的同一性，并把物质和意识的同一性看作是唯物辩证法的一个重要命题。但是，在一般的哲学教科书中，物质和意识的同一，也只是在人类出现以后的事情，只在人类实践活动的范围才有意义。这就产生了一个问题，意识，既然它只在人类产生以后才存在，那么，意识是怎么样产生的呢？它产生的根据是什么？如果在物质大厦的基础本身中不存在意识的因素或萌芽，意识又如何从物质大厦的基础中产生出来？这个问题实际上也就是意识的起源问题。早在马克思主义之前，对这个问题的回答就有所谓的“万物有灵论”，认为一切东西，哪怕最简单的东西，都有灵魂、有意识。这个观点虽然能说明人类意识的起源并非偶然，但却抹杀了人和物的区别。列宁在《唯物主义和经验批判主义》一书中，对这个问题给出了一个新的回答。列宁在谈到感觉能力的起源时说：虽然明显的感觉只和物质的高级形式(有机物质)有联系，但在物质大厦本身的基础中，可以“假定有一种和感觉相似的能力”。[2] 40列宁的假定为我们解答意识的起源提供了一个基本的思路，那就是：意识的初级形式或潜在形式，早在物质世界的基础之中已经存在。什么是意识？从现代信息论的观点来说，意识本质上就是一种信息的反馈。它只不过是信息反馈的一种最高级的形式——以神经系统为基础的神经反射。而这种高级的信息反馈形式只不过是从低级的反馈形式中发展起来的。这样，物质和意识的同一性就有了本体论的基础。从全息论的观点来看，物质和意识的统一的基础，就存在于全息包——包括作为宇宙起源的最原始的全息包中。我们已经指出，全息包就是一个信息包，它不断和外界进行着信息的交换——全息相关。这实际上就是一种信息反馈。因此，意识的胚芽从一开始就存在于宇宙的根源之中。所以，物质和意识的统一或同一性这一命题，在全息论中得到了本体论的根据。
关于认识论。人能不能认识宇宙，人怎样认识宇宙，这些问题，也是哲学的重要问题。人类虽然伟大，但在茫茫宇宙之中，却又是那样的渺小。早在中国古代，庄子就提出，人生有涯而知无涯，以有涯对无涯“殆矣”的结论。认为宇宙之大，以人之有限生命是不可能认识的。在西方，虽然也有以休谟和康德为代表的不可知论，但似与庄子的思想并不一致，前者以怀疑外部世界的存在而否定人类认识世界的可能性，后者以现象和本质的区分而否定人类知识的可靠性。马克思主义强调人类认识世界的可能，这种强调，是以有限和无限的辩证关系为根据的。在马克思主义看来，有限中包含着无限，无限存在于有限之中。所以，要认识无限的宇宙，可以通过有限的事物。这一点正是和全息论的观点相一致的。按照全息论，任何一个事物，哪怕最简单的事物，都包含宇宙的全部信息，因而从一个简单的事物中，就可以了解整个宇宙(如果“整个宇宙”存在的话)。所以，宇宙虽大，并非不可认识。宇宙无限，不能成为不可知的根据。
宇宙之所以能够被认识，还因为全息包具有“全息发送”的性质。我们已经指出，全息包既是一个信宿，也是一个信源。作为信源，它是一个“全息发送”单位，它不会保留自己的内部信息。所需要的仅仅是破解这些信息的技术和手段。这种技术和手段，我们人类已经掌握了许多。各种观测技术、实验技术、分析技术、化验技术以及各种各样的科学仪器，如显微镜、望远镜、遥感器、测量器等等，都是这样的技术和手段。宇宙中存在着无限多的全息包，每一个全息包都是“全息”的摄录机，它们都以“全息”的方式记录着宇宙中发生的大大小小的事件的信息。这也就是说，宇宙中发生的一切事件，都不会消失，它们都以全息的方式被记录了下来。一旦我们的技术条件具备，再现各种历史事件不是不可能的。神话中，神农氏为了了解各种植物的药性，亲尝百草，后来，天帝给了他一条神鞭，只要用这条神鞭轻轻抽打一下路边的野草，就可以知道它们的药性。或许有这么一天，我们人类也会得到这样一条“神鞭”，这条“神鞭”，就是一个全息破译器。凭借着它，我们能够从一棵小草、一粒泥土、一片砖瓦中，清楚地得到各种宇宙的信息。这好像是天方夜谭，但从理论上来说，我们认为这是可能的，需要的只是时间和技术条件。
那么，我们人应该如何去认识宇宙呢？从全息论的观点来看，无非是两条道路：一是向外，一是向内。向外，即通过外部事物。例如，一个粒子、一个生物体、一个星系等等。向内，就是通过人自身，通过自我来了解宇宙。人体是宇宙的全息包，所以通过对人体的认识，也可以达到认识宇宙的目的。人脑又是人体中最高级的全息包，通过人脑，不仅可以认识人体，也可以认识宇宙。所以，早在古代，哲学家们就发出了“认识你自己”的呼吁。在西方，有费希特、谢林为代表的以对“自我”的认识为起点的认识论学说，在中国，则有所谓心学家“内省体验”、“不假外求”的认识论学说。这些学说，过去我们都把它当作唯心主义而加以批判，现在，从全息论的立场上，应该重新加以审视。“自我”也好，人的心灵也好，它们并非如洛克所说是白板，它们是宇宙的全息包。这个全息包不同于其他全息包的地方就在于，它具有自我意识，这种自我对自我的意识，黑格尔称之为精神的自我观照或“反思”。正如恩格斯所指出的，在黑格尔那里，世界之所以可知，就因为“思维能够认识那一开始就已经是思想内容的内容”[3] 225。抛开黑格尔哲学的“绝对精神”这种绝对唯心主义的臆说，黑格尔的上述观点不是没有道理的。通过对人心的自我反省、反思，我们不仅可以认识自身，也可以通过自身认识宇宙。因此，上述的认识论学说，有它的合理性。实际上，我们可以说，向外和向内，异曲同工，殊途同归。当然，内求、内省，并非如柏拉图所说是“灵魂的回忆”，也不能只是中国古代道家所谓“致虚极，守静笃”、“涤除玄览”。对人体、人脑乃至人类心灵的认识，还需要科学的手段和方法。现代人体科学、脑科学、生理和心理学，都已经提供了和正在提供着这样的方法和手段。
总之，全息论具有重要的哲学意义。作为一种宇宙观，在某种意义上，全息论也就是一种新的哲学观和哲学理论体系。
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