系统生物学——21世纪生物学的主流研究方法

随着还原论的现代医学从器官、细胞、基因乃至分子一步步解析研究的深入,20世纪的生物学也经历了从宏观到微观的不断发展过程,然而人们在为医学科技飞速发展取得的成就不断欢欣鼓舞的同时。面对海量的研究数据以及现代医学的实际困境,迷惑和疑问也与日俱增——人们曾经寄予厚望的基因研究并没有能够真正解开疾病的奥秘,分析和还原的研究思路正在受到越来越多的质疑,此时,系统生物学作为对现代还原的一个“反动”诞生了,系统生物学的产生源于目前生物学研究本身固有的局限性。很快受到了各国科学家的重视。     

从一般系统论到后基因组时代的系统生物学

论述了贝塔朗菲的一般系统论的思想起源、主要内容,基于一般系统论的系统生物学的产生、研究思路和方法,阐述了生物学由还原论的研究方法过渡到系统论的研究方法,以及系统生物学未来的发展进行了评价。     

系统生物学中建模方法的研究现状及展望

系统生物学倡导利用系统论的思想和方法,从整体的高度分析、研究生命的复杂特性。这一点与实验生物学仅关注某一个或者某一些生物大分子是迥然不同的。系统生物学既要同时考虑多个层次、多种类型的生物信息,还要考虑时间因素。由于系统特性是由于不同组成部分、不同层次间相互作用而“涌现”出的新性质,因此,如果只是针对组成部分或单一层次的分析并不能真正准确地预测整体或高层次的行为。如何通过研究和整合去发现和理解“涌现”出的新的系统性质,是系统生物学面临的一个根本性的挑战。为了应对这一挑战,系统生物学,特别是计算系统生物学必须建立有效的方法,通过整合系统各个层次的信息,建立可反映该系统目前已知或已可测量的性质的物理、数学模型,并通过这样的模型来研究或预测目前还未知晓的系统性状。可以说：建模是系统生物学的最重要的研究手段之一。目前,生命科学的研究正逐步由对单一现象、单一过程的机械论式的描述型研究转向运用高通量实验技术获取海量生物信息,并在这些生物信息基础上建立物理、数学模型,最终通过建模与实验相接合的研究手段来定量阐述生命现象的本质规律。由于建模方法在系统生物学研究中的重要性,本文将对一些主要的建模类型,如定性建模方法;基于约束的建模方法;基于常微分/偏微分方程的定量建模和基于随机微分方程的定量建模方法等等分别予以简要介绍。     

从系统生物学到配伍西药:中药现代化的一个核心战略

国际范围内系统生物学的兴起和发展在为中药现代化发展提供机遇的同时,更容易为西药的创新研发提供方便的手段,因为西药在分子水平上的研究基础比中药要强大得多。系统生物学对分子网络包括基因网络的深层把握将自动把西药的设计引向配伍的道路,而配伍西药可能就是中药现代化的一个终极目标。所以说中药现代化其实面临着潜在的巨大危机。如何化不利形势为有利形势,需要中药现代化的决策部门在战略战术上提出及时的应对方案。需要从国家利益的角度吸纳不同领域的研究力量并在分子水平上极大地拓展相关研究,不失时机地开展与西药配伍潜势相结合的具体研究。     

真菌生物多样性及其系统生物学与三大存取系统——祝贺杰出的真菌学家Korf教授88华诞

讨论了菌物、真菌和地衣的概念,它们的生物多样性,地衣型真菌的系统生物学及其三大存取系统.同时,对地衣资源研究进行了展望.     

真菌生物多样性及其系统生物学与三大存取系统——祝贺杰出的真菌学家Korf教授88华诞(英文)

讨论了菌物、真菌和地衣的概念,它们的生物多样性,地衣型真菌的系统生物学及其三大存取系统。同时,对地衣资源研究进行了展望。     

军事医学科学院中药现代研究的回顾与展望

军事医学科学院建院60年来,中药研究的学科建设在实践中迅速壮大和发展,逐步形成了完善的多学科结合的现代中药研究体系,在国家中药现代研究战略布局中占有重要地位,在理论创新、技术创新、基础和应用基础研究及新药开发等方面均取得了丰硕的成果,尤其在中药复方研究、中药单味药和活性成分研究、以＂组学＂技术及现代化学分离分析技术为代表的新技术和新方法在中药研究中的应用、中药质量控制和创新中药研究和开发等方面取得了明显进展,本文谨对此进行综述.     

生理组学:传统向现代的升华北大核心CSCD

近三十年来,分子生物学领域包括人体基因组学、蛋白质组学等新学科和新技术蓬勃兴起,并取得了令人瞩目的成果,但深层次微观研究的局限亦日渐明显。生命科学研究的最终目的不仅是揭示生命的奥秘,更重要的是解决疾病问题,促进人类健康和福祉。正如诺贝尔奖得主James Black指出"分子生物学研究所获得的信息如果不结合组织器官和整体分析,则将成为孤独的分子结构和机制的一张无序的清单"。而生理学可能正是将此无序的"碎片(puzzle)"拼接成一幅有序画面的"整合者"。上世纪九十年代国际生理科学联合会(International Union of Physiological Sciences,IUPS)提出了"生理组计划",近年来随着计算机等技术的进步,生理组学研究正方兴未艾,并在生理功能的预测、药物研发模型的建立等方面发挥越来越重要的作用,但不少生理学工作者至今对于生理组学的概念仍相对生疏。高峰等教授撰写此文,从生理组学概念的提出及发展,到重点介绍生理组学与经典生理学和系统生物学之间的关系,讨论了面对当今生命科学研究的机遇和挑战,生理学家能否借助生理组学发展平台,有效地整合当今多种相关"组学"的信息,以促进现代生理学的发展,并在认识生命与健康、解决疾病问题中发挥引领作用。此文值得一读,文中提出的问题也值得读者思考。     

与肿瘤相关的计算microRNA组学研究综述

癌症基因组学研究一直都是肿瘤遗传学研究的重要课题。目前已有许多研究致力于寻找与肿瘤相关的基因。而调控基因表达的miRNA在肿瘤基因组研究中还有很大的研究空间。本文从系统生物学的视角,综述了与肿瘤相关的致病miRNA寻找、表达差异和isomiR的研究现状;最后给出了对近期miRNA组学热点的评述和未来的研究方向。     

系统药理学原理、方法及在中医药中的应用

目的：建立科学有效的现代中药研究体系,是中医药现代化进程中亟待解决的关键问题之一,然而目前从系统和整体水平研究中药的理论和方法均不成熟。方法：本文将综述当前系统药理学的最新进展,阐明如何整合药效学、药动学以及基因、蛋白、药物网络分析等技术,形成一个完整的可供中药药理学、药效学预测和验证的技术体系。结果：重点从中药基础理论、复方解析、注射液的研究、老方优化和新药开发方面介绍系统药理学在中医药中的应用。结论：本文提出的系统药理学研究体系为中药的现代研究提供了新方法学,将有助于系统、深刻地从系统水平和分子水平揭示中药和机体的相互作用机制,从而指导中药新药研发。     

血脂异常及动脉粥样硬化中医研究进展

“血脂异常”及“动脉粥样硬化”是现代医学病名,古代医书中虽无此病名记载,但却不乏与之相关的论述.现代中医根据其临床表现将其归属于“眩晕”、“胸痹”、“中风”、“痰浊”、“血瘀”、“脉痹”、“血痹”、“脱疽”等病症范畴.现代中医学者对血脂异常、动脉粥样硬化的中医病名认识、病因病机探讨及二者之间的联系进行了大量的理论和实验研究,对血脂异常和动脉粥样硬化有了新的认识.动脉粥样硬化是引起心脑血管疾病的首要原因,也是其发病的病理基础,而血脂异常又是动脉粥样硬化发病的主要因素之一.故对血脂异常和动脉粥样硬化发病机制及防治策略的研究,不仅是西医研究的热点,同时也是中医中药研究重点,值得我们一生探索.     

中药新药保肝作用的研究进展

肝脏作为代谢器官,在人体内发挥着重要作用。随着肝病的发病率逐年上升,如何有效的保肝护肝已成为医学界和药学界共同面一临的巨大挑战之一。化学药物在治疗肝病的同时常常伴随各种毒副作用甚至更进一步的肝损伤,而中药凭借其安全性和有效性的优势在肝病治疗领域受到越来越多的重视。中药护肝已有悠久的历史,近年来随着技术的进步,更多更好的新型中药逐步上市,相关研究不断增多。本文将就这些研究成果进行阐述。     

Pathways through the Border of Biomedicine and Traditional Chinese Medicine: A Meeting of Medical Systems in a Japanese Psychiatry Department

This article examines a meetingof biomedicine and Traditional Chinese Medicine(TCM) in the context of a psychiatry departmentin a Japanese national medical school. Themeeting is explored through stories of fourindividuals, the professor of the departmentand three Chinese physicians studying asexchange students. Global structures of medicalauthority are revealed in the way eachparticipant follows a different trajectorythrough this space, positioning themselves byvirtue of the medical epistemologies theyembody. The particular geography of thismeeting between systems allowed for aproductive synthesis of diagnostic techniques,quite different from the more commontherapeutic syntheses. This synthesis isparticularly important for contemporarypsychiatry because of its ability to attend todimensional as opposed to categorical aspectsof mental health.     

D-半乳糖致衰老模型大鼠体征和骨髓DNA含量的改变与中药干预作用

目的观察D-半乳糖致衰老模型大鼠的一般症状、皮肤状况、饮食嗜好及骨髓细胞DNA含量的变化,并探讨中药抗衰老的作用及其机制。方法大鼠每日一次皮下注射D-半乳糖,连续7周,建立衰老大鼠模型,观察衰老大鼠的一般症状和体重变化,测定其皮肤含水量、糖水消耗量和骨髓细胞DNA含量,并用抗衰老片和首乌延寿片进行干预,观察中药对衰老模型大鼠的干预作用。结果大鼠皮下注射D-半乳糖后,逐渐出现体重增长缓慢、行动迟缓、精神不振、嗜睡、被毛卷曲枯黄、光泽欠佳、尾部出现色素斑点等衰老症状,并在造模第5周出现体重下降,造模7周后,衰老大鼠的皮肤含水量和糖水消耗量明显减少（P〈0.05）,骨髓细胞的DNA含量亦明显减少（P〈0.01）;给予抗衰老片和首乌延寿片后,均可不同程度地延缓衰老症状,缓解体重的下降,显著提高皮肤的含水量和糖水消耗量（P〈0.01）,同时,明显提高骨髓细胞DNA含量（P〈0.05）。结论D-半乳糖致衰老大鼠模型的衰老体征明显,机体抗DNA损伤的能力下降,而抗衰老片和首乌延寿片等中药可明显改善衰老模型大鼠的衰老症状,其作用机制可能与提高机体修复DNA损伤的能力有关。     

D-半乳糖致衰老模型大鼠肝肾功能和自由基代谢与中药的干预作用

目的观察D-半乳糖致衰老模型大鼠血糖血脂、肝肾功能和自由基代谢的变化,探讨中药的干预作用及其抗衰老的机制。方法大鼠每日皮下注射D-半乳糖,连续造模7周,建立大鼠衰老模型,造模同时,用抗衰老片和首乌延寿片进行干预,测定试验大鼠的血糖血脂、肝肾功能和SOD、MDA、Na＋-K＋-ATPase和Ca＋＋-Mg＋＋-ATPase等自由基代谢指标。结果造模7周后,模型对照组衰老大鼠TG、BUN明显升高（P〈0.05,P〈0.01）,AST、ALP、CREA呈上升趋势（P〉0.05）,肝、肾组织SOD活性明显降低（P〈0.05）,肾组织MDA含量明显升高（P〈0.05）,肝组织Na＋-K＋-ATPase和Ca＋＋-Mg＋＋-ATPase活性均显著降低（P〈0.05,P〈0.01）;给予抗衰老片和首乌延寿片后,衰老大鼠TG、AST、BUN、CREA和UA均显著降低（P〈0.05,P〈0.01）,肝、肾组织MDA含量显著降低（P〈0.05）,SOD活性显著升高（P〈0.05,P〈0.01）,肝组织Na＋-K＋-ATPase和Ca＋＋-Mg＋＋-ATPase活性均显著升高（P〈0.01）。结论D-半乳糖致衰老大鼠模型的血脂上升、肝肾功能异常和抗脂质过氧化的能力下降;给予抗衰老片和首乌延寿片后,可有效改善衰老大鼠的糖脂代谢和肝肾功能,提高肝肾组织的抗脂质过氧化的能力,提示中药的抗衰老作用可能与其抗氧化作用有关。     

基于分子和形态学证据确定传统中药白花蛇舌草及其替代品的学名(英文)

白花蛇舌草是我国重要的传统中药,主要是指茜草科(Rubiaceae)钮扣草族(Spermacoceae)的Oldenlandia diffusa,但伞房花耳草(O.corymbosa)在民间或中药市场也常被作为替代品使用。由于长期以来Hedyotis-Oldenlandia复合群的分类存在许多争论,因此白花蛇舌草有时被归入非洲耳草属(Oldenlandia L.),有时又作为广义耳草属(Hedyotis L.s.l.)的成员。为了澄清白花蛇舌草命名上的问题,基于7个叶绿体片段和2个核基因片段对钮扣草族85个分类群进行了系统发育分析。结果表明,白花蛇舌草不属于以上两属中的任何一属,而应为蛇舌草属[Scleromitrion(WightArn.)Meisn.]的成员。依此结果,对5种植物进行了新组合,并提供了白花蛇舌草和伞房花耳草的形态学比较,以有助于在实践中更好地进行区分。     

2 型糖尿病血管并发症发生机制及中药干预作用的研究进展

糖尿病血管并发症是导致糖尿病患者死亡的主要原因之一。许多糖尿病患者非常重视血糖的控制,而对于糖尿病血管并发症并未予 以足够的关注。随着中药研究领域的开展,人们发现中药在糖尿病慢性血管并发症的治疗中具有明显的优势。从糖脂代谢异常、胰岛素抵抗、 氧化应激以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统异常等方面,综述2 型糖尿病血管并发症的发生机制,并简介中药针对各发病机制过程的干预 作用。