汉字文化和生命科学.docx

汉字文化和生命科学.docx汉字文化和生命科学
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系统生物学+汉字文化
1)・解开生命科学中这些谜团的难度
现代生物学的发展迅速，学科愈分愈细(把握全局越来越难)，越专越深(离开人 的直接观察就越来越远)O
下面是系统生物学家讲述时涉及的幻灯片:
生物系统分层结构
群体水平(种群与生态)
分/水平:
蛋口质
DNA
10
研究的成果数据化，并且：
后基因组研究对象的多层次
map
功(feffliS (Functional maps)
基因组(Genome) 转录组(Transcriptome) 蛋白质组(Proteome ) 相互作用组(Interactome) 定位组(Localizome) 折叠 f 组(foldome) 代谢组(Metabolome) 表型组(Phtnome)
数据量：基因组学，表观基因组学，剪切组学，蛋白质组学，。。
炸性增长-Big data!大数据时代
巨量化!
数据结构：从树状结构…〉网状结构
复杂化!
〉抽象化!
数据表示：照片…〉图片…〉直方图“〉表格…〉数字序列（基因） 所以解开生命科学中的这些谜团的难度也就越来越大!
面临的困境一方面是基因组，等等“组学”信息大爆炸，己发展到了大数据时代, 有人把它吹成为现代生命科学的成就标志；另一方面是生命的本质？先天•后天？基 因•环境和第三者？生从何来？死去何处？等生命之谜的解答更加遥不可及了！这确 实令人啼笑皆非。科学越进步，真相越遥远！这个悖论如何才能破解呢?
总的来说，现在的生物学家对这些现象事实是确认的，但其机制，目的就不清楚了!
现状是这些谜团没有一个合理的解释，生物学界要么归因于“随机"，要么推到“表观 遗传学〃上，更谈不上有一个统一的机制来解释了。
可以用一首中国古诗来描述目前生物界生命科学面临的谜境: 题西林壁（作者：苏轼年代：宋） 横看成岭侧成峰, 远近高低各不同。
不识庐山真面目, 只缘身在此山中。
2）・破解这些谜团的途径一系统生物学
要破解这些谜团，应该如何着手呢？还是用中国一首古诗来表达: 登鹳雀楼（作者：王之涣，朝代：唐代） 白日依山尽，黄河入海流。
欲穷千里目，更上一层楼。
更上一层楼,
就是我们观察生命世界的立足点要提高，不能一直呆在基因组，剪切 组，蛋白质组等〃形而下"层面研究，由此，系统生物学应运而生。
系统生物学是研究生命系统各层次组分在时空中发生的相互作用，以发现系统的组 织原理、动态行为和涌现属性中规律的学科。
它依托大数据，应用数据挖掘技术提取各类特征（涌现），找出因果关联的因素特 征链，再一层一层向上推演，最终建立模型。可以说它是一种“自下向上”为主 （也包含自上而下）的一步一步登高的综合建模方法。
下面是系统生物学家讲述时涉及的幻灯片：
Biological System
J 9
Systemic
Approsch
Reductionhtic
Approich
s\Bthdic
Approach \et^orko(
Interacting Molecules
Building Blocks
(Genes Molecules)
The Early Detection Research Network supports a comprehensive approach to molecular-based prevention and detection research
Serum Markers
. Gene-spedflc Mutat on
Tissue Markers Expression Profiles
Figure 2系绽主為学的计算机愎型与仿真工作示总耳
相比系统生物学这种“自下向上”的登高法，“自上而下”并“自下向上”的综合建 模方法理应是更佳的综合方法，那么生物界为什么不采纳此方案呢？ 下面是系统生物学家演示的幻灯片:
主要研究策略
自上而下 仃op-down,以Hood为代表）
自下而上（Bottom-up,以Kitano为代表）
整合（Integration） 扰动法(Perturbation)
生命活动三要素：
The Omics-Cascade
What can happen
GENOME
What appears to
be happening
Bioinformatics
TRANSCR