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从系统科学到系统生物学

已有 1454 次阅读 2012-11-20 15:24 |个人分类:2012|系统分类:科普集锦| 生物学, 系统论, 系统科学

贝塔郎菲在创立一般系统论时期,几经战乱的丢失稿件,而且,也遭受几乎所有生物学刊物的拒绝,即使到了如今,仍然有人在争论(却不去阅读文献)他的以系统论方法和数学模型研究开放生物系统的概念是不是系统生物学。
不过,组织第10届国际分子系统生物学大会的科学家明确说到贝塔郎菲是第一位系统生物学家,2001年国际上第一篇以系统生物学为题目的论文也非常明确论述了系统生物学的这个起点和另一位科学家M. Mesarovic在“systems theory and biology”上提出的系统生物学术语,而且目前也建立了一个系统生物学研究中心,这样的观点包括诺贝尔奖获得者在内都提到建立在生物化学系统论或系统论和代谢系统论等基础上的系统生物学 - 当然,我想以理论系统生物学学派来称之也许更恰当,已经建立了许多这样的国际系统生物学研究中心 - 尽管现在也强调数学模型的理论与实验研究的结合方法。
当然,也有另一种有过之的观点 - 比如,国际上也有论文说哈维的血液循环理论已经是,或者说贝尔纳的生理学稳态观已是。

世纪之交的发展是在贝塔郎菲的以系统论和数学模型方法的开放生物系统研究概念的基础上,深入推进到细胞分子系统层次和采用现代生物技术(湿实验)、计算机(干实验)方法或工程(转基因技术和微电子学原理)等的发展。系统科学理论,包括过去老的理论也包括现在乃至未来关于系统研究的新的理论。

世纪之交,以往系统生物学发展到分子和计算生物技术层次,以往合成生物学发展到系统论方法,离开这个观点就不是这个学科体系,这是这学科体系的共同观点或概念定义。系统论,包括生物系统网络理论、系统动力学等,直接使用计算机软件时在软件的数学模型已经建好,对系统科学理论的综合是结构论的模块构建、系统整合、动态调控(controldynamics)等规律,系统生物学定义的最后一部分是生物系统(biological systems)是选定一个系统作为对象,实验方法包括组学(omics)的系统(systematic)或规模化测定数据及其分子相互作用(interaction);总之,在1999年的定义中已经使得系统生物学的研究可操作化而似乎已经与系统论没有直接关系,但实际上却已经蕴含在这个研究模式或可操作的研究方法或范式里了。 

参见:http://pubs.acs.org/cen/coverstory/8120/8120biology.htmlWolkenhauer O.组织10届国际分子系统生物学会议*等学界开拓人物等观点。

注*:

我组织的会议1996年第1届国际转基因动物学术研讨会(阐述生物系统论方法的遗传学与生物技术讲演及email通信 - 包括system bio-engineering词汇)和1999年筹备第1届国际系统生物科学与工程大会(元月建biosystem network网站 - 列入Google目录指南和国内外著名研究机构生物信息网页链接、10月Nature和12月Kybernetes等)、2009年筹备香山系统遗传学会议(未成)等,参与的是第11届国际分子系统生物学会议和第1112届国际系统生物学会议、第1届国际系统医学会议等,第19届、20届国际遗传学大会和第13届、14届国际生物技术大会暨展览会,以及2010年加州纳米技术国际会议与展览、2011年冷泉港亚洲年会合成生物学会议等。



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2 许培扬 陈楷翰

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