火星社会 - 人类简史与未来分享 http://blog.sciencenet.cn/u/benlion 人类,农业和城市发展一万年,本世纪 - 跨进太空文明。

博文

系统生物学编年史

已有 635 次阅读 2021-8-31 22:01 |个人分类:系统医学与药物学|系统分类:科研笔记

sysbioeng.jpg系统与合成生物学,建立在系统(systems)科学和综合(synthetic)哲学的理论基础上的天然与人工生物系统研究,采用计算机模拟、实验技术和工程设计等方法结合。20世纪是理论 - 系统科学各理论和数学、概念 - 系统生物学各概念和术语及技术 - 计算机、化学、纳米和生物技术等分别建立时期,80年代之前为数学、理论生物学形态,80-90年代为计算机模型方法,90年代之后为技术与工程方法的发展。

世纪之交,学科综合与技术会聚概念的倡导,研究机构和学术组织的设置等,以1996年-2003年为转型时期,之前为非常规时期,之后是常规科学时期。

1910年,法国Leduc S.《The Mechanisms of Life》提出“synthetic biology”术语;

1925年,美国A.J.洛特卡发表《物理生物学原理》;

1943年,McCulloch和Pitts提出形式神经元(formal neuron)模型;

1958年,Parry J. B.提出“systems psychology”术语;

1960年,D.Nobel发表心脏起博(pacemaker)的数学模型;

1963年,K.E.F.Watt发展系统生态学;

1968年,美国贝塔朗菲《一般系统论》提倡系统、整体和数学方法的开发生物系统研究,美国“System Theory and Biology”会议Mesarovic, M.提出“systems biology”术语;

1969年,MA. Savageau发表生物化学系统理论;

1970年,R.Rosen发表系统的分层次理论,发展数学生物学;

1971年,艾根(Eigen M.)提出分子酶催化网络的超循环系统理论;

1974年,N. K. Jerne发表免疫网络理论(network theory);

1974年,Szybalski W.表述“synthetic biology”为DNA分子基因重组概念;

1980s年代,细胞计算机术语提出,N.Seeman提出DNA纳米技术;

1989年,E.O. Voit等生物化学与数学方法的计算机建模国际会议;

1991年,J.E.Bailey提出代谢工程,曾邦哲(BJ.Zeng)论述实验与系统二维度科学和系统科学与人工智能、基因工程整合的太阳能-生物电子技术;

1992年-1994年,BJ.Zeng中国提出系统医药学概念和模型,提出经络等理论是图论、拓扑学的模型方法,系统遗传学、系统生物工程和转基因禽类输卵管生物反应器的提出;

1993年,W. Zieglgansberger和TR.Tolle论述神经疾病研究可用“systems biology”方法;

1995年-1997年,BJ.Zeng采用DNA片段Oligoes组装合成全基因,连续突变筛选耐药细胞系;

1996年-1999年,中国BJ.Zeng筹备国际会议和倡导系统生物科学与工程 - 生物系统的结构理论和计算、实验与工程方法的生物系统与人工生物系统研究,转基因与仿生学整合的细胞通讯分子电路概念图等。

1997年,Bj.Zeng阐述遗传学发展的3个范式,European Cell Factory Conference(Sweden)和J.Nielsen等代谢工程研究;

1998年,DJ.Watts和SH.Strogatz发表“'small-world' networks”理论;

1999年,元月BJ.Zeng在德国建立生物系统网络(biosystem network)网站和生物技术和信息等资讯指南,于10月Nature和12月Kybernetes等发布,10月L.Hood和12月H.Kitano注册Systems Biology域名。

1999年,M.Tomita等发表E-Cell软件模型,LH.Hartwell和S.Leibler 等发表模块(modular)细胞生物学,G.Church发表systematic蛋白质相互关系芯片方法,T.Knight的DNA计算机工程等发表;

2000年,元月Principia Cybernetica Web链接BJ.Zeng网站的生物系统理论,L.Hood和R. Aebersold等建立系统生物学研究所,H.Kitano和M.Tomita举办系统生物学国际会议,E.Kool重新提出“synthetic biology”,T.Knight等发表细胞计算机的基因工程设计,Collins J.等“genetic toggle switch”发表;

2001年,O.Wolkenhauer发表系统论方法的系统生物学,T.Ideker和L.Hood发表组学方法的系统生物学,H.Kitano的2000年国际会议论文集出版,AP.Arkin发表合成细胞生物学的工程设计概念;

2003年,系统生物学的理论和计算、实验方法的生物系统研究,合成生物学的系统生物学工程方法研究人工生物系统的概念共识形成

systems-biology.jpg20世纪60年代到90年代,经历了理论、数学、计算、技术和工程方法的建立时期,世纪之交,计算与实验生物学结合的倡导,1999年-2003年,从理论(网络)、数学、计算、技术(组学)和工程(合成)同时形成发展趋势,包括,1-数学模型 - E.Voit、DB.Kell和O.Wolkenhauer等;2-实验技术(omics)- G.Church、R.Aebersold和L.Hood(与T.Ideker)等;3-计算软件(in silico)- D.Nobel、M.Tomita和H.Kitano等;4-工程合成 - J.Nielsen、J.Collins、van Oudenaarden、AP.Arkin和T.Knight(与Endy D、R.Weiss)等;5-网络(系统)理论 - S.Leibler、B.Palsson和A-L.Barabási等几个学派

1998年生物制造(J.Bollinger)和2003年转化医学(FM.Marincola) 、个体化医学(S.Benner)等概念,覆盖了国际系统与合成生物学兴起的时间。

2003,BJ.Zeng在第19届国际遗传学大会重述系统(图式)遗传学概念,加州贝克利大学建立合成生物学实验室,挪威建立整合遗传学研究中心,MIT大学举办Bio-Brick的国际iGEM竞赛;

2004年,美国举办合成生物学国际会议,瑞典斯德哥尔摩主动eamil告诉BJ.Zeng网站上的Nobel.se链接换成Nobelprize.org

2005年,法国F.Cambien与L.Tiret发表动脉硬化研究的系统遗传学论文,D.Endy论述合成生物学是系统生物学的工程方法和人工生物系统研究概念;

2006年,国际转基因技术学会在西班牙成立,贝克利大学J.Keasling在酵母合成青蒿素;

2007年,瑞士建立系统生物科学与工程(D-BSSE)研究中心,英国R.I.Kitney提出系统与合成生物学偶合将导致第3次工业革命,同年Bj.Zeng在中国也提出生物系统的科学与工程将带来工业和医学革命;

2008年,S.Benner发表系统与合成生物学的基础是结构理论,美国举办整合与系统遗传学会议,NIH设立肿瘤研究的系统遗传学专项基金;

2010年,美国文特尔研究所发表人造生命的研究,中国BJ.Zeng在加州纳米技术国际会议发表智能机器人3原则,2010年-2012年Bj.Zeng阐述4次科学与4次工业革命;

2012年,国际系统医学大会在爱尔兰召开,并邀请Bj.Zeng在开幕式之后的下午做学术报告,欧盟系统医学组织和协会成立,等。

---(2012年整理,2021年8月网络日记)---



http://wap.sciencenet.cn/blog-286952-1302267.html

上一篇:创新型创业 - 驱动科学的发展
下一篇:医学与生物科学范式

1 李宏翰

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-11-30 02:22

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部