生物系統論和實驗、計算與工程方法整合的生物系統研究，涉及納米技術、生物計算和轉基因技術的綜合，包括分子系統、細胞系統、器官系統和生態系統等層次生物系統的生態學、生理學、遺傳學等及其醫學、工程套用研究。
基本介紹
- 中文名：系統生物科學
- 外文名：systems bioscience 或 biosystem science
- 包括：分子系統、細胞系統等
- 學科：生態學、生理學、遺傳學等
- 釋義：生物系統論和實驗等生物系統研究
- 簡稱：系統生物學
簡介,創立,發展,全球化時期,
簡介
（systems bioscience 或 biosystem science）
系統生物科學或系統生命科學，簡稱系統生物學（systems biology），包括，系統生態學（50-60年代）、系統生理學（70-80年代）和系統遺傳學（90年代-）以及分子系統生物學（1989年國際生物化學系統論與計算機數學模型會議 - 即，第1屆國際分子系統生物學大會）等。1999年中國曾邦哲在國際上倡導計算生物學家和實驗生物學家合作，從分子、細胞到器官、生態等系統的“系統論和實驗（experimental）、計算（computa）方法整合研究生物系統”的現代系統生物學 - 2003年國際系統生物學界基本形成共識的概念。
實驗方法與系統方法構成科學研究的基本方法，系統生物科學是系統科學和生物實驗技術、計算機科學整合的生物系統研究，包括，生物系統的理論和生物系統的技術。維納與香農從動物與通訊行為的研究中提出控制論與資訊理論，熱物理學家布里淵提出“負熵”是信息的概念，系統科學（包括控制論、資訊理論）根源於生命科學的有機體哲學思維，發展了計算機科學而又套用於生物科學。
創立
系統生物科學，最初開創於貝塔郎菲的一般系統理論與理論生物學。艾根的超循環理論發展了細胞、生物化學與分子層次的系統論。1924～1928年貝塔郎菲(L.Von.Bertalanffy)多次發表一般系統論的文章，闡述生物學中有機體概念，提出把有機體當作一個整體或系統來研究，1950年發表《物理學和生物學中的開放系統理論》。最早在1958年Parry J.B.有關個性心理學的工業文述中出現“systems psychology”名詞，還1929年發表了Edward B. Titchener的系統心理學（systematic psychology）文稿。1993年Zieglgansberger W和Tolle TR發表神經系統疾病研究的論文中系統生物學（Systems Biology）辭彙可檢索於美國NIH的Pub-Med文獻資料庫。1968年系統論與生物學（systems theory and biology）國際會議召開，1979年Joël de Rosnay的著作《The Macroscope》有非常明晰與現代的論述套用系統方法的生物學研究。1989年在美國召開的生物化學系統論與生物數學國際會議探討了計算生物學模型研究。第10屆國際分子系統生物學會議，確立貝塔郎菲為系統生物學先驅，貝塔郎菲開創的生物系統模型至今仍然很現代。
19世紀是實驗生物學（生態、生理與遺傳）和實驗醫學、生物技術的學科形成，20世紀是實驗生物學的迅速發展和系統生物學的形成，自20世紀60年代，系統生態學（systems ecology, Van Dyne GM.1966）、系統生理學(systems physiology, Sagawa K.1973)，以及系統生物醫學(system biomedicine, Kamada T.1992、系統醫學(systems medicine & pharmacy, Zeng BJ.1992年4月-1995年11月)、系統生物工程（system bio-engineering, Zeng BJ.1994年6月）與系統遺傳學（system genetics, Zeng BJ.1994年11月提出概念與中英文辭彙）的概念先後發表。總稱為系統生物科學或簡稱系統生物學 - 21世紀伊始重新提出而迅速興起成為了主流科學。
發展
系統生物科學的發展，經歷了1)生態系統與動物行為（60-70年代）、2)生理系統與神經科學（70-80年代）與3)遺傳系統與胚胎發育（90年代，Zeng BJ.提出）時期，遺傳學從染色體行為的細胞遺傳學、基因表達信息流的分子遺傳學，發展到了系統遺傳學的細胞發生信號傳導與基因調控網路研究。1994年5月曾(傑)邦哲（Zeng BJ）《結構論-泛進化論》，闡述了生物系統綜合（synthetic）理論的1）結構整合（integrative）、2）調適穩態與3）層級建構（constructive）規律，並於90年代中西醫學與哲學、系統學探討中提出了系統醫藥學（Zeng BJ，1992）與系統生物工程（Zeng BJ，1994）等概念。20世紀未，細胞信號傳導與基因調控的研究與系統論方法的結合，進入了分子細胞層次的系統生物科學研究與發展時期。
全球化時期
中科院曾邦哲（Zeng BJ）於1996年主辦第1屆國際轉基因動物學術研討會（秘書長），報告了生物系統論與生物工程、基因組進化與生物體發育自組織系統理論，以及輸卵管生物反應器等，並於1999年初在德國建立系統生物科學與工程網（英文）及籌備WABSE協會與國際會議等（1999年10月Nature和12月Kybernetes），定義生物系統理論與實驗、計算（computational）、工程方法的生物系統分析（biosystem analytics）與人工生物系統（artificial biosystem）和分子生物學與計算機科學整合的研究。
2000年同年，日本Kitnano和Tomita舉辦國際系統生物學會議，美國Hood建立系統生物學研究所，美國Kool重新定義合成生物學為基於系統生物學的基因工程，最初於1980年Hobom B.提出表述基因重組技術的合成生物學概念。2007年北野宏明（Kinano）闡釋系統生物學是在分子生物學層次的重新興趣，2008年胡德（Hood）也解釋為現代系統生物學 - 分子生物技術和生物信息技術等帶來實驗方法的進展。隨著化學生物學、計算生物學、合成生物學的發展，計算機數學建模、全基因人工合成和高通量晶片組學（omics）等生物技術，構成了系統生物科學發展的技術基礎 - 系統生物技術（systems biotechnology）。
21世紀伊始，權威刊物Nature、Science發表系統生物學、合成生物學等專刊，終於進入了系統生物科學全球化時代。系統生物學（狹義）、合成生物學、系統遺傳學、系統醫學與系統生物工程等，構成系統生物科學（廣義）5大核心學科群。系統生物學與合成生物學偏向於系統研究的方法與技術發展，系統遺傳學著重於生物發育與遺傳進化的機理研究，系統醫學與系統生物工程致力於醫療與生物產業化的套用與開發。
