SCIENCE AND PHILOSOPHY OF BIOSYSTEM

    三、全息的组织同构

    3.1、系统的发生

    结构是系统的本原，独立的质体、机能和发生要素都可称为组元。组元可以存在于不同的系统，组元和系统都具有整体性、独立性，任何组元自身也是一个系统。系统是组元的综合，组元更换而结构不变则系统不变，组元不变、结构改变则系统变异。 结构是相互作用(非加和性)关系协调的整合，具有稳定和变易的双重性。系统的演变是相互作用的对应转换，具有同化和异化的双重性。结构分形态结构、机能结构和发生(演变)结构系统的方法就是分层独立性的方法，系统结构的发生演变是向上、下层转换或同层系统间转换的过程，是构体的组织程度或信息量的变化。

    自构系统介于稳定与变异之间的协变系统,是随机概然和专一选择的统一体。内聚自构系统和生长自构系统，分别具有辐射对称的圈层结构和伸缩对称的分维形态(分数维的分叉形态称分形体、同形全息单元称分形子)。 自构系统是结合与扩散、选择与随机的统一，离散、生长各向异性(低层破缺)，结合、随机各向同性(高层对称)。人工系统是内在生命力和外在生命力(有机体的自组织化)在心灵的反映，设计了非功能性美感的对称形态。内聚系统是组元增长和密积化的协变系统，聚合形成从外层向内层的系统生长、结构的变化过程。组元数量的增长，内聚系统和生长系统 的结构失稳，从而，向上层系统的组合、下层系统的分化。组元的异化而结合、同一化而分离。复杂结构的分层次化、结构层级增长而构体稳定，形成构体层级间、不同构体间构成和演化的树状分枝模式。 复杂系统分层次的结构简化，从非稳态涨落到新的稳态结构。增长限制而分化出结构，结构稳定而制约增长，结构变异而继续增长，变化与稳定的交替形成系统的发生。

    依据交汇和适存原理，新系统的结构从原系统相互作用的中间形成。最后形成的部分(结构分化性差)产生新的结构，最初形成的老结构进行退化，导致了系统结构演变的顺序和方向性。在相互作用中，稳定性差的新系统变异、分化的过程，形成个体发育对应种系发生的层次结构的同形重演性；因而，粒子数多的大型星球经历小型星球的演化过程，基因数多的高等生物经历低等生物的发育过程。如，恒星演化的赫罗图、生物进化系统树和语言发生系谱等。晶体是过饱和的能量释放而凝结；生命是吸收能量而积累低能度物质。构体发生由相似的低层系统演变到高层系统，组元多结构分化层次高，结构恒定则组元数有限，系统与组元相互制约。星球是非生长内聚自构系统，形成凝固、流动交替圈层结构。晶体、生命生长是外聚增长、内吸增长自构系统的树状分叉结构。晶体生长是扩散的有限聚合，生物发生是随机变异的选择。晶体生长为周围粒子向晶核表面凝聚增长，基层结构化低而层级化有限，生物生长为周围粒子与细胞交换吸收而细胞增长、分裂异化内部伸缩增长。

    3.2、结构的全息

    系统结构演变具有等价变化对应的发育模式：Ai(Σai)->Ai+1(Σai+1),系统前后结构间组元对应转换。 发育片段起点Ai和终点Ai+1具有等价因素ce和各自独立要素Σai和Σai+1。系统结构的演变是间断与连续的发展，即变化中的稳定和稳定中的变化，如生物的遗传与变异，文明的继承与创造。从微系统到总星系、从微观分子到人类大脑，是宇宙结构层次分化的同层整合、异层分枝的发展历史。人脑的复杂分层次结构，导致了对宇宙秩序、结构的认识能力。质结构是形结构的载体，形结构传播过程耗散能量，又由信息所反馈控制。演化结构与构成结构全息同构，结构是系统的组元间关系集合。部分蕴含整体(镜像中的镜像)的全部结构，是因整体由信息复制的单元(全息子或分形子)构成。层级间、同层间的构成和演变的结构对应是形似同构和演变的结构对应是形似同构全息的本质，从微系统到总系统的结构分化、层级化过程具有层级间与结构间树状分叉(对称与破缺)同构。结构层次蕴含系统演变历史的信息称发生信息，即时间结构与空间结构的相互转化。组元数量决定结构层级程序，树状分枝发育决定结构分化的顺序，因而构体在演变中重演其低层构体的演变过程，称重演全息。

    3.3、逻辑结构与结构逻辑

    个体发育(生物、心理)对应系统进化、群体发生(群落、社会)的结构同形的全息性。人脑认识是感受器接受信息、神经网整合信息、效应器发放信息而作用于信源构成认识反馈循环，形成信息传递、转换的顺序性、选择性和合目的性。符号结构是对实在结构的替代，还符号结构又由实在结构所携带，符号结构跨越实在结构的时空自由组合是人类思维的本质。通过思维器官而赋予语言符号与客观实在的对应关系，认识是对形结构显在的实结构蕴含的破译。继承复制信息、创造发展信息，受现实环境的制约。人脑从量子、基因、概念的层次构成宇宙信息-实在结构与人类文化-符号结构的转换中介。思维的规律是大脑生命、物质、心灵活动的规律，逻辑是宇宙、生命、文化的根本秩序。逻辑结构是相对封闭的系统整体，但体系组织化和出发概念、公理都是开放的。哥德尔不完备性定理，表明了理论对经验、直觉的概念、规范和关系构造的开放组织化。

    符号系统是非约束信息，实在系统的组织结构是约束信息。通讯者间信息交流取决于双方的质(实在)结构和形(符号)结构两方面 的改变-相对信息。大脑是非约束信息和约束信息的转换器，实在结构是符号结构的载体。符号是意义的显现，意义是符号的蕴含。语言符号由逻辑(义)、修辞(形)、韵律(音)及顺序(类)构成从词素(morphen)和词语到短语(idiom)和句子。语序由Vi.j., Aj.v. (l.,a.,m.), Nc.u.,P(C)四种词符六种关联相加展开构成。D->N(S)Aux->V, V->A(S), A(S)->P(C), N(S)<->P(C), A(S)->N(S), V->P(C)转换替代生成语句，连系(l)、助动(am)、情感词辅助实动词构成状态、使役、情感句。语言符号使思维(机能结构)摆脱形象限制而以无限可能为对象，比思维摆脱实物限制而以表象符号的可能组合为对象更高层次的抽象。 勃论是符号超越所指概念的循环性命题，详缪是通过推理而导致的指称与对象不吻合。数学研究结构的显在，哲学研究结构的蕴含，科学研究结构的实在。思维是模仿、尝试、顿悟的构造活动，以及对经验知识的选择、制约和适应的探索过程。异同比较、分类属性、类比推理是逻辑思维的基础。科学是逻辑、实验和数学的三位一体，揭示理论的概念、关系与经验、事实对应。假设的直觉、实验的机遇、语言的符号性是科学体系开放的门径。逻辑和数学遵循理论、结构简化原则(奥卡姆剃刀)，逻辑和经验(现象集合)遵循对应构造、组织化原则，经验和数学遵循概率、统计原则。逻辑人类认识的对象世界A。称隐宇宙(物质外宇宙、心灵内宇宙)。 个人、社会、人类的孔界扩展形成认识的发生过程。人类的知觉世界Ai称显宇宙(介宇宙)是认识的孔界。A0的质结构与Ai的形结构对应同构、吻合，即为真理。认识的发展就是Ai的拓展 ，Ai→Ai+1是新理论取代旧理论的变革, LiΣAi(i→∞)=Ao(矢量和的质相加)构成现象、规律、本质的认识过程。

    科学与哲学的发展有一定的平行对应关系，形式逻辑由同一律(矛盾律)、排中律、完备律(充分理由律)构成。培根、迪卡儿和康德分别发展了经验论、理念论和先验论对同一性的探讨。辩证逻辑由质量互变律、肯定否定(扬弃)律、对立统一律构成。系统具有包含、从属关系和整体(恒定)、独立属性，相对、互反和变动、发展属性以及差异、演变(历史)的结构、构造属性。结构论方法是还原、转换、整合三步曲，即分析独立要素、结构关系变换和系统整体综合。系统的结构本原、构造变易的创造、组织同构的全息阐述了结构论三规律。整合律揭示了世界的结构统一性，系统自在同一性、稳定性和系统的结构本原性；调适律揭示了世界的创造性，系统本原结构的对立、互作、分叉的变易性；组构律揭示了世界的结构层级及相互转换、等价对应的组织性，是世界的结构全息性。三定律表述为：1、整合律，组元协同整合为系统，系统的结构协同组元，系统整体是组元非加和突现完形；2、调适律，组元间，系统间互作而形态结构适应改造，趋向系统稳定形态；3、组构律，组元间组合而层级分化，分化而结合成系统整体，系统层级间转换。结构逻辑阐述了系统的闭合性、动态性、可塑性。

    3.4、宇宙的统一与创造性

    宇宙就是创造，创造就是综合。…曾邦哲    　　

    人类对世界的统一与创造性的认识史，形成人类认识的统一(全息)和创造(多样)性。世界是物质、时空、运动的统一，也就是物质、能量、信息的统一。系统结构无限层次与转化构成世界的统一性和创造性。套层结构的同构性是伸缩对称的全息本质。世界的商(S)和信息(I)的总和恒定(S+I=常数)，即宇宙总体恒在而结构层级对应同构。人脑是物质、生命、心灵的统一，是自然、社会、文化的全息。从宇宙演变到生物进化、文化发展构成物质、能量、信息三要素的对应变换结构。

    从场到总星系的整个结构层次是单子、集群、延体、单子交替的套箱。如原子到分子即单子到集群，分子到物态即集群到延体，物态到星球即延体到单子。系统整体称为单子，系统组成集合即集群，还系统形体则称为延体；分别是系统的闭合性、动态性和可塑性，层次间转化而同层间互作。单子有平动、转动、波动，集群有迁移、川流、旋涡运动，延体有剪切、扭转、挤压的运动方式。园环、球形等是旋涡的整合稳态，系统开放与闭合交替构造宇宙的层次、形态。

    分子、人脑分别是物质界与生命界、生命界与文化界的中介环节。分子介于原子、物态两种结合态中间，是游离和结合共存而相互转化的媒介，是热力扩散与电磁结合的统一，是声波和光波转化的中介。心理是生理活动和社会活动的中介。人脑是实在与符号互作的转化器，是硬件(如建筑)与软件(如蓝图)转换的中介。自然信息经人脑加工后，人类信息作用于自然物能而转变为人工自然的物能，还结构变化构造人化自然(如人工客体、人工器官)。形结构互作的位能(位差)和动能(动差)转化，经人脑中介而由质结构互作的位能和动差转化而转换。能量、情绪都是对立统一的互作，导致时空结构的同一与差异化。宇宙总的构造图是分叉的演变形态，分叉的闭合形成结构与演化的统一。动力引起扩散为絮乱，引起汇聚为秩序。同层系统各等价稳态，因环境扰动而使系统经涨落而落入某稳态。树层(上、下层)系统间是组构的增长稳态和分解的扩散稳态转化。物质是系统存在的同一，动力是对立互作运动的功能，信息是结构时空差异的演变。