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编号:11529577
系统生物学的研究现状及应用(1)
http://www.100md.com 2008年2月24日 廖 丹
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     【摘要】系统生物学是一门将生物作为一个系统来进行研究的科学,其整合了多个学科知识,通过对生物进行全方面的定量数据收集后,模拟和预测生物系统,以期能更好的认识、理解甚至调控、设计生命过程。目前的系统生物学还处于萌芽阶段,其研究和应用局限于对生物某个方面的系统分析,对生命总体研究尚不能实现。但应看到许多大型的计划正在实施当中,大量人力物力的投入,新技术的不断涌现,不少理论成果已应用到实际阶段。系统生物学必将有长足的发展并最终造福人类。

    【关键词】系统生物学;模拟;组学;生物系统

    1引言

    随着人类基因组计划的完成,多种生物基因序列的测序工作已经完成,越来越多的生物数据从实验室进入到了可以被公众利用的各个数据库中,当前分子生物学取得了如此重大的成就,而我们在向未来展望时,难免会想到如何利用这些海量的数据,使我们能更好的利用生物资源,更全面更真实的了解生物乃至人类本身,能够防止病患,改善环境,提高生活质量等等。这一系列的问题需要生物学通过更为长足的发展来解决[1]。

    生物学从对以前对生物表型的简单观察和描述的学科发展到分子水平的研究是一个巨大的飞跃,然而要获得对生物完整的认识仅仅将生物进行简单的分解是远远不够的。因为对于一个系统来说,整体绝不是部分的简单相加[2]。将每一个细节独立出来研究已不足以正确理解某个哪怕是最简单的生物,何况当前生物科学的研究的落脚点已经不再是对生物本身的描述,而转移到了对生物系统进行预测和控制。无论从方法学还是研究思路上,系统生物学已经成为生物学的发展趋势,生物学正在由一个描述性的学科转变为一个由假设驱动的学科[3]。系统生物学逐渐得到了越来越多的重视。本文简单介绍了系统生物学的基本情况,综述了其目前的研究进展及其在生物学研究中的应用。

    2系统生物学的含义以及研究方法

    2.1对系统和生物系统的理解一般来讲,系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的,具有特定功能的有机整体[2]。元素、相互作用以及整体是系统的关键要素。

    要对生物系统进行理解,需要从整体与局部,结构与功能,稳定与演化等等多个视角着手,是异常复杂和艰巨的。生物系统的特点有复杂性complexity和稳健性robustness,系统中包含的元素数量巨大,种类繁多,相互作用复杂是其复杂的表现。系统的模块性,冗余性 ......

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