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世纪之交的互联网信息技术革命,国际科学界成为了一个无边境的共同体。当时,组织1996年国际转基因动物学术研讨会时,比较保守观点是必须用传真联系,而我采用了互联网的规模化通信方式。
在1999年建立网站也用了“biosystem network”,目前,美国也建立了系统遗传学(词汇为1994年ZengBJ.所造,并提出基因系统与蛋白质、酶系统的结构对应关系研究)的gene network资讯网站。
当时,采用叠加词汇含义的方式,包括,生物系统的神经网络、信号传导和基因调控网络等,以及计算机的互联网络、通讯网络等双重意思。同时,用简单的logo图标表示细胞染色体、基因分子表达和分子系统调控的遗传学3阶段观念,遗传-转基因、心理-计算机、医学-机器的图标表示gene与brain的关系,以及分子、细胞和器官系统的节律与形态转换拓扑结构等。
冯诺依曼发展细胞自动机(cellular automata)模型,可用于形态发生学的研究;然而,这是无结构的单元细胞机。在以色列特拉维夫1998年看到微生物学系(E.Ben-Jacob)研究细菌的生长图案很惊讶,细胞生长、分裂和迁徙等节律与形态转换关系,涉及数学轨迹学、映射几何和扩散有限聚合模型等。
细胞是内部复杂分子系统网络构成的自我更新、复制和具应激行为的生物实体,细胞的能量流和物质分解与合成,构成细胞与环境的物质交换。发育时空的细胞定位图谱(cell lineages maping)等,也是系统遗传学提出的研究,在2003年和2008年第19、20届国际遗传学大会我都加以论述。国际系统生物学,目前,也走向细胞动力学研究,美国华盛顿大学和德国马普研究所进展很快。
从贝塔朗菲的一般系统论阐述系统论、数学方法的开放生物系统研究和有机体、理论生物学,到A-L.Barabási在2004年论述网络生物学与2007年网络医学的拓扑学方法等,包括,神经网络、免疫(1974年NK.Jerne)网络理论,一直贯彻于生物系统的网络研究整个历程。在20世纪的发展,比如,1969年SA.Kauffman将Boolean网络用于基因调控,1973年H.Kacser和JA.Burns的代谢网络“control of flux”理论,1998年DJ.Watts和SH.Strogatz发表“'small-world' networks”理论等研究。
然而,图论、网络拓扑学(http://www.atis.org/glossary/definition.aspx?id=3516)广泛用于“基因型-表型型”复杂系统的网络结构、系统医学和生物工程等研究,却是在21世纪才发展起来。
人物(4) - A-L.Barabási简介
- http://en.wikipedia.org/wiki/Albert-L%C3%A1szl%C3%B3_Barab%C3%A1si;
- http://www.ccs.neu.edu/people/faculty/barabasi/。
-(系统生物学人物)-
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