生物全息术

　　生物全息术（bioholography），包括用全息的理论阐释生物体对周围环境三维空间信息的获取、加工和贮存的过程及研究全息技术在生物、医学领域的实际应用等两方面内容。

　　在自然界，红外线、可见光、紫外线、超声波和超高频电磁波等都可以传递三维空间信息。这些波都有振幅、频率和相位3个物理参数。能同时记录反映三维空间物体信息波的振幅、频率和相位3种信息即所谓全息。目前，把只具有反映三维空间相位和振幅的信息波也通称之为全息波。全息图实际上是一张记录了被感受物体物象的振幅和相位的干涉图。当再用参考波照射这种底版时，便可呈现该物体的原始立体像。其主要特点是：①它是物体“冻结”在空间的光像，所以它是真正三维的。②全息图如果有缺损或部分损伤，并不影响整个像的再现，依旧可以形成完整的像，只是分辨率随着损伤程度的增加而降低。③像的大小不受光学装置的控制。④一张胶片可以同时做许多个全息图的底版使用。⑤利用提高信号波振幅和参考波振幅的办法，可以提高全息接收的信噪比。

　　在生物通过不同类型的信息波，感知周围世界的三维空间，具有许多和全息有关的信息加工特征。如当蝙蝠发送超声波时，脑里的发送部分，同时送刺激到脑接收回声的部分，这就是参考刺激。因此，这和全息原理是一致的。当背景噪声非常强时，蝙蝠可不增强发送超声的强度，只要加强参考背景的强度就可提高抗干扰能力。海豚这类动物所发送的超声波是双脉冲的。噶布尔曾证明，如果双脉冲的发放间隔在λ／4时，则所得的两个全息像就更完整。海豚的双脉冲正好落入λ／4之内。

　　整个脑任何部位都可贮存信息，当破坏了某些部位后还可以代偿。例如，当猴子视皮层摘除了几乎90％以后，对视觉形象的记忆依旧存在。这和全息一样，当部分破坏后只是分辨能力降低，但并不影响整个物体的回忆。而且在视皮层上各处都具有等同的势能。这也和全息图极其相似。

　　全息术在生物医学中的应用包括：①显微全息术。如一般记录时用短波长的光，再现时用长波长的光，则可放大S倍（S等于再现光与记录光波长之比）。假如记录时用X线，重建时用红外线，则放大600倍。利用透镜系统做成全息显微镜，在镜下可用相干光拍摄全息照片。②图像的处理。由于振动，焦距的偏差、空气的干扰仪器的缺点都使电子显微镜的照片模糊不清。实际上这种照片已经具有了全部信息，只需要消卷积，就可将像回复到不模糊的状态。例如，可将fd丝状噬菌体（侵入大肠杆菌）的电子显微镜照片5埃分辨率清晰为2.5埃。③全息干涉法测量微小变动。如用全息术对猫鼓膜的微小变动进行观测。④生物医学上软组织的三维成像。超声全息已被建议用来探测肿瘤。