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1、第21卷第17期系统仿真学报©Vol.21No.172009年9月JournalofSystemSimulationSep.,2009生物网络及其一些进展1,21,3张嗣瀛，张晓（1.青岛大学复杂性科学研究所，青岛266071；2.东北大学信息科学与工程学院，沈阳110004；3.乌布萨拉大学医学院，乌布萨拉瑞典）摘要：DNA双螺旋结构模型的提出，使得对生物学的认识进入到分子水平，开始了分子生物学的时代，并一直持续了半个世纪。当前，生物学的研究已进入后基因组时代，其特点是：从整体或系统的水平上去
2、认识生物体，并诞生了系统生物学。生物系统是一种复杂系统。复杂系统的一个显著特点是多个参与者密切相互作用。复杂网络是描述复杂系统的一种有力工具，系统中的参与者可表示为网络中的点，相互作用可表示为网络中的连线。这样，复杂网络也可作为分析生物系统的一种工具，例如新陈代谢过程，参与作用的“底物”及其相互作用可用复杂网络描述。生物网络的研究已约有十年的历史，给出一简要综述，介绍它的一些进展，包括代谢网及其大尺度组织，无标度拓扑，分层等级模块结构，网络鲁棒性，自相似性及分形结构等等。关键词：后基因组生物学；
3、系统生物学；生物网络；复杂网络；复杂系统中图分类号：N94文献标识码：A文章编号：1004-731X(2009)17-5300-06BiologicalNetworksandSomeofTheirDevelopments1,23ZHANGSi-ying,ZHANGXiao(1.InstituteofComplexityScience,QingdaoUniversity,Qingdao266071,China;2.SchoolofInformationScienceandEngineering,N
4、ortheasternUniversity,Shenyang110004,China;3.FacultyofMedicine,UppsalaUniversity,Uppsala,Sweden)Abstract:ThepresentationoftheDNAdoublehelixmodelledtothattheunderstandingofbiologygotintothemolecularlevel.Thentheeraofmolecularbiologybegan.Thiserasustai
5、nedabouthalfcentury.Now,theresearchesofbiologyareatthepost-genomicera,inwhichthebiologicalsystemsarestudiedattheensemble-orsystem-levelandthesystemsbiologyemerges.Biologicalsystemsarecomplexsystems.Oneofthenotableremarksofcomplexsystemsisthatagentsin
6、thesysteminteractcloselybetweeneachother.Thecomplexnetworkisoneoftheapproachestodescribethecomplexsystems.Theagentsandtheirinteractionsinthecomplexsystemscanberepresentedasthenodesandlinksinthenetworksrespectively.Sothecomplexnetworkscanbeusedtoanaly
7、zethebiologicalsystems.Forexample,inthemetabolicprocess,thesubstratesandtheirinteractioncanbedescribedbyanetwork.Theresearchesofbiologicalnetworkshaveahistoryaboutonedecade.Abriefreviewoftheresearchesofthebiologicalnetworkswasgiven.Someoftheirdevelop
8、mentswereintroduced,includingthemetabolicnetworksandthelarge-scaleorganization,scale-freetopology,hierarchicalmodularstructure,therobustnessofnetworks,self-similarityandfractalstructure,etc.Keywords:post-genomicbiology;systemsbiology;biologicalnetwor
