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系统生物学 – 科学范式

已有 2213 次阅读 2014-2-14 12:01 |个人分类:太平洋|系统分类:科普集锦| 系统生物学, 合成生物学, 环太平洋

合成生物学与系统生物学,作为化学合成与生物学理论概念法国S.Leduc与美国M.Mesarovic分别提出于1910年和1968年,而后,1992年和1994年中国BJ.Zeng提出理论与实验、计算(computational)与工程方法概念的系统医学和系统遗传学、系统生物工程,2003年美国T.Knight等论述合成生物学为工程方法的系统生物学概念。

系统生物学研究方法形成于3个阶段:

一、20世纪60-70年代

1)理论生物学的数学模型,包括,数学生物学、网络生物学(概念2004A-L.Barabási提出)等,如,系统科学的理论和图论、拓扑学等数学方法,免疫和代谢网络理论、神经网络模型和超循环理论等。

二、20世纪80-90年代

2)实验生物学的技术方法,包括,组学(omics)生物学、化学生物学等,如,分子生物技术的基因组学、蛋白质色谱和代谢工程等。

3)计算生物学的软件模拟,包括,生物信息学、计算生物学等;

4)工程生物学的系统设计,包括,合成生物学、纳米生物学等。

三、20世纪90年代和21世纪初

理论与实验、计算与工程方法的生物系统与人工生物系统的研究体系形成,包括,系统生物学的技术途径和合成生物学的系统方法等。一般来说,合成与系统生物学兴起,以1999年为划界;但是,相关概念、方法、理论和技术等研究,已经历了一个漫长的过程。

犹如,分子生物学比细胞遗传学深入,系统生物学也是比分子医学深入研究的范式,后一个范式必须在层次上高于而又涵盖了前一个范式,也就是不仅在研究范围上拓展了,在研究深入系统机理、定量预测和应用设计上具有更大优势。

附、文化结构:

相应宇宙-生命-文明的人类探索,形成宗教-哲学-科学与工程的文化发展路径,如,基督教的创世纪到启示录、“道--儒”对应自然-心理-社会哲学,法家出自子夏、吴子兵家也出于儒家等。

犹太教-希腊哲学是思辨理性、印度-儒家文化是实践理性的方法,儒家诠释犹太-基督教的伦理精神,科学是理论逻辑与实践技术结合,而艺术以语言和数学为表达方法。

个人研究方向 系统遗传学与抽象艺术。

-(总结)-



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1 苏光松

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