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系统生物学根植于<font color="#FF8000">酶动力学 enzyme kinetics</font>的定量模型（酶动力学在1900年到1970年间蓬勃发展）、<font color="#FF8000">种群动力学 population dynamics</font>的数学模型、神经生理学模拟、控制理论和<font color="#FF8000">控制论 control theory</font>以及<font color="#FF8000">协同学 Synergetics</font>。

系统生物学根植于<font color="#FF8000">酶动力学 enzyme kinetics</font>的定量模型（酶动力学在1900年到1970年间蓬勃发展）、<font color="#FF8000">种群动力学 population dynamics</font>的数学模型、神经生理学模拟、控制理论和<font color="#FF8000">控制论 control theory</font>以及<font color="#FF8000">协同学 Synergetics</font>。

理论家卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非和他的<font color="#FF8000">一般系统论 general systems theory</font>可以被看作是系统生物学先驱之一。<ref name="vonBertalanffy68" />英国神经生理学家、诺贝尔奖获得者艾伦•劳埃德•霍奇金和安德鲁•费尔丁•赫克斯利在1952年发表了最早的细胞生物学的数理分析之一，他们也创建了一个数学模型，解释了沿神经元细胞轴突传播的动作电位。<ref name="hodgkin52" /> 他们的模型描述了一种由钾和钠两种不同的分子成分之间的相互作用所产生的细胞功能，所以这可以被看作是演算系统生物学的开端。<ref name="lenovere07" /> 无独有偶，艾伦•图灵在1952年发表了形态发生的化学基础，描述了最初同质的生物系统中是如何产生不均匀性的。<ref>{{Cite journal|last1=Turing|first1=A. M.|authorlink=Alan Turing|title=The Chemical Basis of Morphogenesis|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences|volume=237|issue=641|pages=37–72|doi=10.1098/rstb.1952.0012|url=http://www.dna.caltech.edu/courses/cs191/paperscs191/turing.pdf|jstor=92463|year=1952|pmid=|pmc =|bibcode=1952RSPTB.237...37T}}</ref>

理论家卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非和他的<font color="#FF8000">一般系统论 general systems theory</font>可以被看作是系统生物学先驱之一。英国神经生理学家、诺贝尔奖获得者艾伦•劳埃德•霍奇金和安德鲁•费尔丁•赫克斯利在1952年发表了最早的细胞生物学的数理分析之一，他们也创建了一个数学模型，解释了沿神经元细胞轴突传播的动作电位。他们的模型描述了一种由钾和钠两种不同的分子成分之间的相互作用所产生的细胞功能，所以这可以被看作是演算系统生物学的开端。无独有偶，艾伦•图灵在1952年发表了形态发生的化学基础，描述了最初同质的生物系统中是如何产生不均匀性的。<ref>{{Cite journal|last1=Turing|first1=A. M.|authorlink=Alan Turing|title=The Chemical Basis of Morphogenesis|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences|volume=237|issue=641|pages=37–72|doi=10.1098/rstb.1952.0012|url=http://www.dna.caltech.edu/courses/cs191/paperscs191/turing.pdf|jstor=92463|year=1952|pmid=|pmc =|bibcode=1952RSPTB.237...37T}}</ref>

1960年，丹尼斯·诺布尔创建了第一个心脏起搏器的计算模型。<ref name="noble60" />

1960年，丹尼斯·诺布尔创建了第一个心脏起搏器的计算模型。

系统理论家米哈伊洛 · 梅萨罗维奇于1966年在俄亥俄州克利夫兰市的凯斯理工学院召开了一次题为“系统理论与生物学”的国际研讨会，开启了系统生物学作为一个独特领域的正式研究。<ref name="science68" />

系统理论家米哈伊洛 · 梅萨罗维奇于1966年在俄亥俄州克利夫兰市的凯斯理工学院召开了一次题为“系统理论与生物学”的国际研讨会，开启了系统生物学作为一个独特领域的正式研究。

人们在20世纪六七十年代研究出几种研究复杂分子系统的方法，如代谢控制分析和生化系统理论。整个20世纪80年代分子生物学的成功，以及人们对理论生物学的怀疑，加之收获小于预期，使得生物过程的定量模拟成为一个日渐被轻视的领域。<ref name="hunter12" />

人们在20世纪六七十年代研究出几种研究复杂分子系统的方法，如代谢控制分析和生化系统理论。整个20世纪80年代分子生物学的成功，以及人们对理论生物学的怀疑，加之收获小于预期，使得生物过程的定量模拟成为一个日渐被轻视的领域。

然而，20世纪90年代功能基因组学的诞生意味着人们可以得到大量高质量的数据，同时计算能力爆炸式增长，使得更真实的模型成为可能。1992年，1994年，曾斌斌撰写系列文章《论人体的全息模型》 ，第一届全国比较研究会议研究中医和西医，医学和哲学，1992年4月(“系统医学和药理学”称)。《转基因动物表达系统-转基因卵子计划》关于转基因动物的交流，第1卷，第11期，1994(关于系统遗传学和术语杜撰的概念)。曾斌，《自我组织结构理论》，《转基因动物的交流》,曾斌于1996年在中国出版了《系统医学、系统遗传学和系统生物工程》 ，并在北京举行的第一届国际转基因动物会议上作了关于生物系统理论和系统方法研究的演讲。1997年，富田正丸小组发表了第一个关于整个(假设的)细胞新陈代谢的定量模型。<ref name="tomita97" />

然而，20世纪90年代功能基因组学的诞生意味着人们可以得到大量高质量的数据，同时计算能力爆炸式增长，使得更真实的模型成为可能。1992年，1994年，曾斌斌撰写系列文章《论人体的全息模型》 ，第一届全国比较研究会议研究中医和西医，医学和哲学，1992年4月(“系统医学和药理学”称)。《转基因动物表达系统-转基因卵子计划》关于转基因动物的交流，第1卷，第11期，1994(关于系统遗传学和术语杜撰的概念)。曾斌，《自我组织结构理论》，《转基因动物的交流》,曾斌于1996年在中国出版了《系统医学、系统遗传学和系统生物工程》 ，并在北京举行的第一届国际转基因动物会议上作了关于生物系统理论和系统方法研究的演讲。1997年，富田正丸小组发表了第一个关于整个(假设的)细胞新陈代谢的定量模型。

2000年左右，在西雅图和东京建立了系统生物学研究所之后，由于各种基因组项目的完成、组学(如基因组学和蛋白质组学)数据的大量增加以及随之而来的高通量实验和生物信息学的进展，系统生物学作为一项独立的运动而涌现出来。不久之后，第一个完全致力于系统生物学的院系成立了(例如，哈佛医学院的系统生物学系)<ref>{{cite web|title=HMS launches new department to study systems biology|url=https://news.harvard.edu/gazette/story/2003/09/hms-launches-new-department-to-study-systems-biology/|publisher=Harvard Gazette|date=September 23, 2003}}</ref>。

2000年左右，在西雅图和东京建立了系统生物学研究所之后，由于各种基因组项目的完成、组学(如基因组学和蛋白质组学)数据的大量增加以及随之而来的高通量实验和生物信息学的进展，系统生物学作为一项独立的运动而涌现出来。不久之后，第一个完全致力于系统生物学的院系成立了(例如，哈佛医学院的系统生物学系)<ref>{{cite web|title=HMS launches new department to study systems biology|url=https://news.harvard.edu/gazette/story/2003/09/hms-launches-new-department-to-study-systems-biology/|publisher=Harvard Gazette|date=September 23, 2003}}</ref>。