生物的细胞进化与发育、病理机理和药物分析，基因组的编辑与自组织化、神经元的分子网络与神经网络发育，以及定量遗传与遗传变异、表观修饰等。

一、概念发展

1）20世纪60年代，系统理论研究生物系统的数学和理论生物学概念；

2）90年代，生物系统理论（图论和网络拓扑学等）与系统生物技术（实验测量和计算机模拟等）结合的概念，系统医学 - 系统遗传学与生物工程或技术，以及细胞仿生工程和连续转多基因的方法等提出于1992年-1994年。

二、理论基础

1）50年代-70年代，系统科学理论和非线性科学；

2）80年代-90年代，中西哲学、医学与科学哲学，系统科学与综合哲学。

三、方法形成

1）80年代，生物信息学与计算生物学、纳米生物学与转基因生物技术等；

2）90年代，代谢工程、表达谱分析和生物芯片技术等。

四、转换过程

1）1999年-2001年，系统与合成生物学的互联网和国际大辩论，举办会议、成立研究所等；

2）2001年-2003年，论述系统与合成生物学的论文涌现，系统生物学 – 理论与实验、计算方法的生物系统研究，合成生物学 – 工程方法的系统生物学研究人工生物系统等，概念共识形成。

五、研究进展

1）1999年-2001年，仿生学与基因工程方法整合的细胞计算机和分子电路，以及输卵管生物反应器等研究；

2）2010年，人造生命的研究，纳米机器人设计原则等。

附、细胞进化与人工细胞

DNA是遗传物质在1952年的噬菌体实验确定，在这之前Von Neumann的元胞自动机是模拟细胞复制的一般遗传算法与数据复制概念，而涉及到DNA分子是“软件”，则是1999年之后的合成生物学概念。

Von Neumann的元胞自动机是点格的细胞空间外在的复制行为，没有涉及到细胞内在的结构 - 分子系统或网络，深入到细胞的DNA分子是软件和人工设计与合成，这是合成生物学与系统生物工程的概念 – 细胞计算机的基因回路、分子模块等。
在《创世纪》描述的是包括对自然的创造，自然再进化出生物，逻辑上应该能够理解。

生物的不同物种存在共同的遗传编码和物质基础，以及物种之间存在进化关系，也合符逻辑，包括了数学生物学（20世纪50-60年代建立）和自然计算、进化计算、遗传算法等计算生物学模拟（80-90年代建立）的方法。

然而，一个物种起源，如何形成独自的完整基因组，却是一个科学之谜，已经不是分子遗传学和道金斯的“自私”（单）基因概念能够解答，而将是系统生物学对复杂系统研究的任务。

-（总结）-