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[[File:Genomics_GTL_Pictorial_Program.jpg|190px|thumb|right|生物学的系统方法说明]]

[[File:Genomics_GTL_Pictorial_Program.jpg|190px|thumb|right|系统方法研究生物学的一个例证]]

'''<font color="#FF8000">系统生物学 Systems biology</font>'''是对复杂生物系统进行演算分析、数学分析和建模的学科。它是一个以生物学为基础的跨学科研究领域，侧重于生物系统内复杂的相互作用，采用整体的方法('''<font color="#FF8000">整体论 holism</font>'''而不是更传统的'''<font color="#FF8000">还原论 reductionism</font>''')进行生物学研究。<ref name="Tavassoly 487–500">{{Cite journal|last=Tavassoly|first=Iman|last2=Goldfarb|first2=Joseph|last3=Iyengar|first3=Ravi|date=2018-10-04|title=Systems biology primer: the basic methods and approaches|journal=Essays in Biochemistry|volume=62|issue=4|pages=487–500|doi=10.1042/EBC20180003|issn=0071-1365|pmid=30287586}}</ref>它跨越了系统论和应用数学方法的领域，发展成为'''<font color="#FF8000">复杂系统生物学 complex systems biology</font>'''的一个分支。

'''<font color="#FF8000">系统生物学 Systems biology</font>'''是对复杂生物系统进行演算分析、数学分析和建模的学科。它是一个以生物学为基础的跨学科研究领域，侧重于生物系统内复杂的相互作用，采用整体的方法('''<font color="#FF8000">整体论 holism</font>'''而不是更传统的'''<font color="#FF8000">还原论 reductionism</font>''')进行生物学研究。<ref name="Tavassoly 487–500">{{Cite journal|last=Tavassoly|first=Iman|last2=Goldfarb|first2=Joseph|last3=Iyengar|first3=Ravi|date=2018-10-04|title=Systems biology primer: the basic methods and approaches|journal=Essays in Biochemistry|volume=62|issue=4|pages=487–500|doi=10.1042/EBC20180003|issn=0071-1365|pmid=30287586}}</ref>它跨越了系统论和应用数学方法的领域，发展成为'''<font color="#FF8000">[[复杂系统生物学]] complex systems biology</font>'''的一个分支。

特别是从2000年起，这个概念在生物学中被广泛应用于各种场合。'''<font color="#FF8000">人类基因组计划 Human Genome Project</font>'''是生物学中应用系统思维的一个例子，它在遗传学这个生物学领域中引入了新的协作型工作方式。系统生物学的目标之一是模拟和发现'''<font color="#FF8000">细胞 cells</font>'''、'''<font color="#FF8000">组织 tissues</font>'''和'''<font color="#FF8000">有机体 organisms</font>'''作为一个系统运作的涌现特性，其理论描述只有使用系统生物学技术才有可能实现。<ref name="pmid21570668">{{cite book|author=Bu Z, Callaway DJ|title=Protein Structure and Diseases|volume=83|pages=163–221|year=2011|pmid=21570668|doi=10.1016/B978-0-12-381262-9.00005-7|series=Advances in Protein Chemistry and Structural Biology|isbn=978-0-123-81262-9|chapter=Proteins MOVE! Protein dynamics and long-range allostery in cell signaling}}</ref><ref name="Tavassoly 487–500"/>

特别是从2000年起，这个概念在生物学中被广泛应用于各种场合。'''<font color="#FF8000">人类基因组计划 Human Genome Project</font>'''是生物学中应用系统思维的一个例子，它在遗传学这个生物学领域中引入了新的协作型工作方式。系统生物学的目标之一是模拟和发现'''<font color="#FF8000">细胞 cells</font>'''、'''<font color="#FF8000">组织 tissues</font>'''和'''<font color="#FF8000">有机体 organisms</font>'''作为一个系统运作的[[涌现]]特性，其理论描述只有使用系统生物学技术才有可能实现。<ref name="pmid21570668">{{cite book|author=Bu Z, Callaway DJ|title=Protein Structure and Diseases|volume=83|pages=163–221|year=2011|pmid=21570668|doi=10.1016/B978-0-12-381262-9.00005-7|series=Advances in Protein Chemistry and Structural Biology|isbn=978-0-123-81262-9|chapter=Proteins MOVE! Protein dynamics and long-range allostery in cell signaling}}</ref><ref name="Tavassoly 487–500"/>

作为一种研究范式，系统生物学通常被认为与所谓的还原论范式（生物组织）相对立，尽管它完全符合科学方法。以下几句话中提到了两种范式之间的区别: “还原论方法成功地确定了大多数组成部分和许多相互作用，但不幸的是，没有提供令人信服的概念或方法来理解系统特性是如何出现的... 通过多个组分同时进行定量测量”改为“通过观察多个分组同时进行的定量实验。”（Sauer 等人）“系统生物学...是合并而不是分解，是整合而不是简化。它要求我们建立起与我们的还原论方法一样严谨但不同的整合思维方式...这意味着彻底改变我们的哲学。”（丹尼斯 · 诺贝尔 Dennis Nobel）

作为一种研究范式，系统生物学通常被认为与所谓的还原论范式（生物组织）相对立，尽管它完全符合科学方法。以下几句话中提到了两种范式之间的区别: “还原论方法成功地确定了大多数组成部分和许多相互作用，但不幸的是，没有提供令人信服的概念或方法来理解系统特性是如何出现的... 通过多个组分同时进行定量测量”改为“通过观察多个分组同时进行的定量实验。”（Sauer等人）“系统生物学...是合并而不是分解，是整合而不是简化。它要求我们建立起与我们的还原论方法一样严谨但不同的整合思维方式...这意味着彻底改变我们的哲学。”（丹尼斯·诺贝尔 Dennis Nobel）

==历史==

==历史==

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 Carl Ludwig von Betarronfe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 Alan Lloyd Hodgkin和安德鲁•费尔丁•赫克斯利 Andrew Ferdinand Hoxley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 Alan Turing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>

理论家路[[德维希·冯·贝塔郎菲 Ludwig von Bertalanffy]]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 Alan Lloyd Hodgkin和安德鲁·费尔丁·赫克斯利 Andrew Ferdinand Hoxley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 Alan Turing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>

系统理论家米哈伊洛 · 梅萨罗维奇 Mikhailo Mesarovich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。

系统理论家米哈伊洛·梅萨罗维奇 Mikhailo Mesarovich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。

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年至1994年，曾斌撰写系列文章《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。

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年至1994年，曾斌撰写系列文章《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。

[[File:QQ图片20201010204403.png|190px|thumb|right|细胞讯息传递途径概述]]

[[File:QQ图片20201010204403.png|190px|thumb|right|细胞讯息传递途径概述]]

概览

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