记忆是怎么形成的？
80年代脑全息是如何设想的？
全息记忆新模型是如何建立的？
这些神经生物学、神经医学、分子生物学无法解决的关于脑全息的重重疑惑，正在由厦门大学物理科学与技术学院教授团队逐渐拨云见日。
作为国务院政府津贴获得者、中国著名的全息研究和应用专家，刘守被业界尊称未“中国模压防伪全息图之父”。他获得这些荣誉并非偶然，这一切都是他智慧和汗水的结晶。
从87年到92年，刘守完成了“激光全息模压技术及其应用”，从而实现了一直处于我国高校及相关科研单位中研究的“光全息学”这个学科的应用前景及其方向。这一成果开拓了包装、防伪、新材料等市场，形成了产业链。
在这期间，刘守在国内外发表相关论文60余篇，获发明专利10多项，获部、省、市科技进步一、二、三等奖7项。
1993年后，刘守培养了研究生15人，其中硕士8人，博士7人。他的团队在这期间主要完成了“光子晶体的研制及其应用”课题，实现了表面微结构的制作方法，并发表相关论文60多篇，获发明专利4项，获发明专利银奖2项。
2008年，刘守团队完成了“激光全息瞄准器”的设计及其无源元件的制作技术。成功地在我军轻武器上得到应用，并被安装在建国70周年阅兵典礼导弹护卫队的枪支上。该项目获发明专利4项，改写了我国枪瞄历史。
2010年后，刘守受聘于化学系。近期，由刘守化学系弟子制作的光子晶体被Natur review physics杂志编委选中，作为May 2020 volum 2 no.5的封面。
近年来，刘守和他的团队潜心研究“脑记忆的物理模型假说”，即“脑全息的研究”。
从亚里士多德的《论脑》研究至今，两千年过去了。对人脑的“学习记忆”机理一直没有明确答案。即人脑是如何存储信息为什么能存储那么久？孩提时期的事到了老年还能回想起来。信息又如何能被迅速提取？时至今日，依然迷雾重重。
根据目前的文献，人脑神经元细胞有1000亿个多，每个细胞的神经元与相关神经元之间的链接（即突触）有1000多个，从而构成错综复杂的神经网络系统。
在这样的系统中要瞬间捕捉信息 （即lenning过程），并且进行编码、存储，直到提取信息 （即memory过程），显然是相当复杂的过程。国内外相关研究论文高达几万篇。
经过漫长的探索目前国内外研究得出：网细胞神经元之间存在离子通道（2000年度诺贝尔生物医学奖），记忆是在海马区的神经元末梢与脑区其他神经元连接处形成的，即记忆在突触处。
然而，针对上一结论，人们又提出了置疑：
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该结论无法解释信息长期存储。
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无法解释如何瞬间捕捉信息。
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存储的信息如何能在瞬间被提取？
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显然，从神经学、分子生物学和神经医学的角度，很难解决以上问题。刘守团队在前人所做的大量实验和理论研究的基础上，提出从物理学的原理来论证这个问题即“记忆的物理模型假说”（也称为“脑全息”，该论文收录于proc.SPIE.10818）。
论文首先提出：大脑神经元在工作过程中，是一种“波”在运行，因为只有波的速度才能满足脑功能运作的要求。否则，正常人无任从事什么工作，都会表现得十分缓慢，就像在太空漫游。
这个“波”称为“量子波”，它来自心脏，即在外界的激励下，窦房结起博产生的电磁波通过心血管到脑血管，变化的电磁波在密布的脑血管周围产生变化的磁场，变化的磁场在神经元中激励出“量子波”，“量子波”带着外界信息和“神经递质”在神经元中运行。脑和心脏形成了一个闭合回路（如图一所示）。
在这过程中，海马区神经元与其他脑区神经元在连接处，即突触处两波相遇了。根据物理学原理，相遇后的波能量分布就形成了干涉场 （如图二所示）。
这个干涉场的强度分布是按信息波的振幅和位相进行编码，从而形成不同频率、不同方向、不同强度分布的傅立叶谱，物理光学上称“夫朗和费全息图”。其强度分布实际上是把突触处各级结构的蛋白质大分子进行了排列（调制）。也就是说两个“量子波形成的干涉场调制了蛋白质大分子的序列结构。
刘守指出：光全息学原理可以证明，外部接收到的信息就被存储在夫朗和费全息图中，即存储在蛋白质大分子序列结构中。当海马区神经元的“量子波”经过突触全息图时，就重现了以往五官接收到的信息，即提取了存储信息。
比如，当你看到一只漂亮的小鸟，一会飞了，你闭上眼 ，那只漂亮小鸟就会在你眼前重现。这就是记录、重现的过程。因此，可以推论 : 人的思维，就是源于脑与心这个闭合回路场中所感应的“量子波”运行的表征。
例如做梦，时空、人物总是混乱的。为什么呢？因为睡觉时脑的一些功能关闭了，但是闭合回路还在运行，此时海马区“量子波”经过多处突触，同时重现了多个情景的叠加。所以人们常说:昨夜做了个乱七八糟的梦。
突触处全息结构的质量，就是反映了记忆的好坏，长短。从理论上，就要求“量子波”频带窄，强度大。尤其是海马区神经元中的量子波，它承担了与其他脑区在突触形成全息结构外，还承担对记忆的提取从而论证了AD症（阿尔斯海默症）是由于某种蛋白质变异，造成神经元纠缠、硬化，破坏了突触全息结构，使人失去了记忆，也无法形成新的记忆。而有的老年人由于某些疾病或体能衰落，造成海马区的“量子波”无法运行也就失去了记忆，成了老年痴呆症。
刘守表示：物理学进入“脑科学”的研究，显然该论述只是停留在现象的描述，经验的总结和猜测性的思辨上。未来的工作必须用临床实验来认证。
这项研究对我们的未来有着深远的意义：
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对非AD老年痴呆症的预防和治疗提供思路和研究途径。即如何激活促进海马区“量子波”的强度。
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为增强记忆的研究提供理论依据。即强化神经元之间的链按，优化量子波的频带和强度等。
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为高端智能机器人的研制提供了理论参考。
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