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杨鸿智-后现代理论医学博客

《后现代医学》、《正反馈医学》、《自体原位器官重构技术》

 
 
 

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这是一个宣传后现代理论医学的博客.后现代理论医学是以系统理论为指导的新医学.该理论认为,在生命组织中干细胞是决定机体功能状态最基本的因素.通过调节机体内环境和为干细胞提供再生所需要的物质和能量,就可以使干细胞在患者体内原位再生,实现器官重构,使器质性病变得到治疗.现在,已经在北京医药信息学会内成立了后现代理论医学专业委员会,杨鸿智是主任委员.

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(14)杨胜利:系统生物学的内容  

2013-06-02 13:49:03|  分类: 干细胞病 |  标签: |举报 |字号 订阅

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14)杨胜利:系统生物学的内容

http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=11580

 

系统生物学是在细胞、组织、器官和生物体整体水平研究结构和功能各异的各种分子及其相互作用,并通过计算生物学来定量描述和预测生物功能、表型和行为。系统生物学将在基因组序列的基础上完成由生命密码到生命过程的研究,这是一个逐步整合的过程,由生物体内各种分子的鉴别及其相互作用的研究到途径、网络、模块,最终完成整个生命活动的路线图。这个过程可能需要一个世纪或更长时间,因此常把系统生物学称为21世纪的生物学。

 

和以往系统科学研究复杂系统相比,系统生物学的研究将更为复杂和困难。非生物的复杂系统一般由相对简单的元件组合产生复杂的功能和行为,而生物体是由大量结构和功能不同的元件组成的复杂系统,并由这些元件选择性和非线性的相互作用产生复杂的功能和行为。因此,我们要建立多层次的组学技术平台,研究和鉴别生物体内所有分子,研究其功能和相互作用,在各种技术平台产生的大量数据的基础上,通过计算生物学用数学语言定量描述和预测生物学功能和生物体表型和行为。生物体的复杂性和大量过程的非线性动力学特征对计算科学也是一个新的挑战。据预测,系统生物学研究对计算机的要求高达1000万亿次浮点运算速度。

 

系统生物学的主要技术平台为基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、相互作用组学和表型组学等。基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学分别在DNAmRNA、蛋白质和代谢产物水平检测和鉴别各种分子并研究其功能。相互作用组学系统研究各种分子间的相互作用,发现和鉴别分子机器、途径和网络,构建类似集成电路的生物学模块,并在研究模块的相互作用基础上绘制生物体的相互作用图谱。表型组学是生物体基因型和表型的桥梁,目前还仅在细胞水平开展表型组学研究。

 

计算生物学可分为知识发现和模拟分析两部分。知识发现也称为数据开采,是从系统生物学各个组学实验平台产生的大量数据和信息中发现隐含在里面的规律并形成假设。模拟分析是用计算机验证所形成的假设,并对体内、外的生物学实验进行预测,最终形成可用于各种生物学研究和预测的虚拟系统。

 

系统生物学使生命科学由描述式的科学转变为定量描述和预测的科学,已在预测医学、预防医学和个性化医学中得到应用,如用代谢组学的生物指纹预测冠心病人的危险程度和肿瘤的诊断和治疗过程的监控;用基因多态性图谱预测病人对药物的应答,包括毒副作用和疗效。表型组学的细胞芯片和代谢组学的生物指纹将广泛用于新药的发现和开发,使新药的发现过程由高通量逐步发展为高内涵(Highcontent),以降低居高不下的新药研发投入。为此,世界十大制药企业中的六家组成了以系统生物学技术为基础的新药研发系统的联合体,以改进新药研发的投入产出。通过系统生物学的研究,设计和重构植物和微生物新品种,以提升农业和工业生物技术产业,开拓能源生物技术、材料生物技术和环境生物技术等新产业也取得较快进展。美国能源部2002年启动了21世纪系统生物学技术平台,以推动环境生物技术和能源生物技术产业的发展。系统生物学将不仅推动生命科学和生物技术的发展,而且对整个国民经济、社会和人类本身产生重大和深远的影响。

 

系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成以及在特定条件下这些组分间的相互关系。因此,构成系统的关键不是其组成的物质,而是组成部分的相互作用或部分之间的关系。

 

 

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