生物信息流动：DNA→mRNA→蛋白质→蛋白质相互作用网络→细胞→器官→个体→群体 —— 系统生物学的重要任务：尽可能地获得每个层次的信息并将它们进行整合
Reconstruction of Biochemical Networks in Microorganismshttps://www.nature.com/articles/nrmicro1949
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<aside> 🍍 系统生物学重构代谢过程的四个阶段
1. 初步模型：是对选定的某一生物系统的所有组分进行了解和确定，描绘出该系统的结构，包括基因相互作用网络和代谢途径，以及细胞内和细胞间的作用机理，以此构造出一个初步的系统模型。
2. 观测实验：是系统地改变被研究对象的内部组成成分（如基因突变）或外部生长条件，然后观测在这些情况下系统组分或结构所发生的相应变化，包括基因表达、蛋白质表达和相互作用、代谢途径等的变化，并把得到的有关信息进行整合。
3.分析修订：把通过实验得到的数据与根据模型预测的情况进行比较，并对初始模型进行修订。
4. 理想模型：根据修正后的模型的预测或假设，设定和实施新的改变系统状态的实验，重复第二步和第三步，不断地通过实验数据对模型进行修订和精练。第一到第三阶段，也就是所谓的“整合”- 系统理论、“干涉”- 实验生物学和“信息”- 计算生物学研究过程，即系统生物学通过系统论和实验（Experimental）、计算（Computational）等概念和方法的整合，目标就是要得到一个理想的完整模型，使其理论预测能够全面反映出生物系统的真实性
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推荐教材
- 《系统生物学》张自立
- 《Systems Biology: Philosophical Foundations》
- 《Life: An Introduction to Complex Systems Biology》
- 《Systems Biology: Properties of Reconstructed Networks 》
- 《An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits》
北京大学定量生物学中心提供的系统生物学选讲课程，该课程以深度文献阅读为主，重点介绍生物学中理论与实验相结合的概念、原理、方法，及其发展趋势和挑战
第一篇是有北野宏明所作，阐述了从系统的层面理解生物学，我们必须研究细胞和有机体功能的结构和动态，而不是细胞或有机体的孤立部分的特征。系统的特性，如鲁棒性，成为中心问题，了解这些特性可能会对医学的未来产生影响。然而，在系统生物学的成就能够发挥其备受吹捧的潜力之前，需要在实验装置、先进软件和分析方法上取得许多突破[20]。
论文题目：Systems Biology: A Brief Overview论文地址：
第二篇综述从工程理论和实践中阐明一些生物复杂性的见解。先进的技术和生物学有着截然不同的物理实现，但它们在系统级组织方面的相似之处远比人们普遍认为的要多。这两个领域的趋同演化产生了由协议的精细层次结构和反馈调节层组成的模块化架构，这些架构是由对不确定环境的鲁棒性需求驱动的，并且经常使用不精确的组件。这些令人困惑和矛盾的特征既不是偶然的，也不是人为的，而是源于复杂性和鲁棒性、模块化、反馈和脆弱性之间深刻而必要的相互作用[21]。
论文题目：Reverse Engineering of Biological Complexity论文地址：
第三篇以海胆为例，阐述了胚胎内胚层和中胚层规格的基因调控网络。该网络是由大规模扰动分析，结合计算方法，基因组数据，顺式调控分析，和分子胚胎学。该网络目前包含 40 多个基因，每个节点都可以通过顺式调控分析在 DNA 序列水平上直接验证。其结构体系揭示了发育的具体和一般方面，例如特定的细胞如何在胚胎中产生它们指定的命运，以及为什么这一过程在发育过程中不可阻挡地向前发展[22]。
论文题目：A Genomic Regulatory Network for Development论文地址：
第四篇综述以心脏这一器官为例，阐述了器官建模的进展。成功的生理分析需要理解细胞、器官和系统的关键组成部分之间的功能相互作用，以及这些相互作用在疾病状态中是如何变化的。这些信息既不存在于基因组中，也不存在于基因编码的单个蛋白质中。它存在于亚细胞、细胞、组织、器官和系统结构中蛋白质相互作用的水平。因此，除了复制自然和计算这些交互来确定健康和病理状态的逻辑之外，没有其他选择。生物数据库的迅速增长；细胞、组织和器官模型；而强大的计算硬件和算法的发展使得从基因到整个器官和调节系统的生理功能的定量探索功能成为可能[23]。
论文题目：Modeling the Heart--from Genes to Cells to the Whole Organ论文地址：