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系统生物学偶合体系

已有 1786 次阅读 2013-8-3 08:20 |个人分类:文化|系统分类:科普集锦| 历史, 系统生物学, 21世纪, 20世纪

系统生物学,20世纪60年代提倡的是系统理论方法研究生物系统,核心为行为、生理、生物化学体系,90年代发起的是系统理论和实验、计算与工程方法的生物系统与人工生物系统研究 这是科学与工程偶合定义,核心为遗传、医学与生物工程体系。

几个偶合结构的概念:

1)系统生物学,生理学与遗传学研究,构成一个偶合结构,不但,曾(杰)邦哲的系统遗传学出发点是整合生理学和遗传学,以及分子、细胞和胚胎等分层次的生物系统进化与发育生物学研究,而且,MA.Savageau也论述以遗传学方法研究生理学的生物体机能。

2)系统医学,1992年曾邦哲提出就是在社会-心理-生物医学模式基础上,系统医学与系统药物学偶合的概念,也是遗传学与生理学整合,包括,行为学、胚胎学和免疫学、心血管和神经-内分泌等研究。

3)合成生物学,合成生物学与生物工程研究,20世纪的概念是DNA重组技术和生物分子化学合成, E.Kool重新提出和SA.Benner等论述,以及JC.Venter合成细菌基因组等,都是合成和重组生物分子的基本概念,而E.Endy阐述为工程方法和系统设计的人工生物系统研究,其实更偏重于生物工程的概念。

4)系统生物工程,生物技术与生物工程研究,1991年曾邦哲论述了系统科学、人工智能和基因工程的太阳能生物电子技术(SBE)概念,而后,1994年提出为系统生物工程,已经阐述了生物技术与生物工程2个层面的系统生物学概念。

以研究方法的发展来看,90年代之前为理论生物学层面的数学、计算生物学,90年代之后为技术生物学层面的组学(微-纳米生物芯片)、合成生物学。生物系统的网络理论,从数学生物学到生物系统理论一直延续,尽管网络生物学词汇到2004年为A-L.Barabási提出。

因此,系统生物学,以系统生物学、遗传学、医学和生物工程为体系结构,以数学、计算(生物信息和软件)、纳米、合成与网络生物学等为方法体系。

注:

仔细研究系统与合成生物学发展史,20世纪90年代之后,典型的“阴阳”偶合与“三角”、“五行”和“六边形”及分层级建构等明显贯穿于其中的中国传统文化思维。

另,见到“through a combination of quantitative experimental approaches, computational modeling, and the theory of nonlinear dynamics”(http://biochem.stanford.edu/labsSBD.html)或“a combination of analytical, computational, and experiemental appraoches to probe physical mechanisms of shape-related self-organization”(http://whatislife.stanford.edu/LoCo.html)的描述,就可知是系统生物学(http://www.stanford.edu/group/ferrelllab/research/)。

-(系统生物学史.2.-



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2 许培扬 杨华磊

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