系统生物学哲学基础

　　《系统生物学 哲学基础》以一个全新的视角来讲述系统生物学，即通过讨论构成系统生物学的哲学基础来理解系统生物学的内涵和本质。对系统生物学的科学哲学进行深入的开放式讨论，详细阐明那些涉及系统生物学基础的各种哲学问题，以及是什么使得它与分子生物学如此之不同。作者在书中开展了许多富有启发和成果性的讨论，引导读者思考系统生物学哲学的核心概念。这些对于系统生物学的学习和研究都是非常有益的。

　　William Bechtel是美国加州大学圣地亚哥分校（University of California，San Diego）哲学系及认知科学与科学研究跨学科专业的教授。他近期的研究主要针对生物学和认知科学领域中，机制的本质与解释。其新近著作：《细胞机制发现（Discovering Cell Mechanisms）》（Cambridge，2006）从发展机制性说明所面临的挑战的角度，回顾了细胞生物学作为一个独立的生物学学科在二十世纪中叶的发展。最近，他已完成《精神机制（Mental Mechanisms）》一书的写作，并将由Lawrence Erlbaum出版社出版。在书中，他将机制性解释的框架应用于当代认知科学和认知神经学的研究。他是《发现复杂性（Discovering Complexity）》（与Robert Richardson合著，Princeton，1993）以及《联系论与大脑（Connectionism and the Mind）》（与Adele Abrahamsen合著，Blackwell，2002）的共同作者。此外，他还是《认知科学伴读（A Companion toCognitive Science）》（Blackwell，1998）和《哲学与神经科学（Philosophy and the Neurosciences）》（Blackwell，2001）以及《哲学心理学（Philosophical Psychology）》杂志的合作编辑。Fred C．Boogerd是荷兰阿姆斯特丹自由大学分子细胞生理学系的助理教授。他于1979年获得化学硕士学位（优等毕业生），1984年在阿姆斯特丹自由大学获得博士学位。他在荷兰的Leiden大学和Delft科技大学做了几年博士后工作，随后在丹麦哥本哈根的丹麦技术大学进行游学访问。他对生理学，特别是对去硝酸盐化、锰氧化、煤的脱硫、固氮作用、琥珀酸盐转运以及铵吸收作用中的微生物过程很感兴趣。近来，他对系统生物学及其哲学，特别是有关生物学中的还原论、涌现现象、解释和机制等问题产生了浓厚的兴趣。Frank J．Bruggeman是曼彻斯特跨学科生物中心系统生物学组的讲师（英国曼彻斯特大学化学工程和分析科学系物理科学教员），同时也是荷兰阿姆斯特丹自由大学分子细胞生理学系的博士后。他于1999年在Leiden大学获得生物学硕士学位（优等毕业生），2005年在阿姆斯特丹自由大学获得博士学位。他感兴趣的问题包括：生物学中的哲学问题（复杂系统、涌现现象、还原论、机械论解释、模块化），细胞生理的调节和适应，以及（动力学系统和控制）理论在（实验）分析细胞现象中的应用。他曾在哲学（机械论解释和涌现现象）和系统生物学（模块响应分析，对大肠杆菌的铵吸收过程、MAPK信号通路、肌肉pH值稳态、鲁棒性和植物生长素的运输过程进行建模）领域从事过研究工作。David Fell是牛津布鲁克斯大学生物化学教授和生物学与分子科学学院助理院长。在牛津大学学习生物化学并在酵母丙酮酸激酶的物理生物化学研究领域获得博士学位后，他开始在牛津布鲁克斯，即现在的牛津布鲁克斯大学任教。他的研究方向从酶学转移到了对代谢过程进行计算机模拟和理论分析，并撰写了在代谢控制分析方面的唯一一本教材：《理解代谢控制（Understanding the Conttrol of Metabolism）》。最近，他正在分析代谢网络结构并将他的计算机建模方法扩展到信号转导通路和细胞周期领域。他的工作可应用于代谢工程和药物作用建模。2001年，他开始在Physiomics公司任兼职科学主管，运用计算机仿真模拟细胞系统为制药工业进行治疗策略的研发和分析工作。Jan-Hendrik S．Hofmeyr是南非Stellenbosch大学生物化学系教授。他与Henrik Kacser（代谢控制分析的奠基人之一）和酶学家Athel Cornish-Bowden合作后，于1986年在stellenbosch大学获得博士学位。他与同事Jacky Snoep，Johann Rohwer组成的分子细胞生理学研究组运用理论方法、计算机建模和实验手段对细胞过程的控制和调节进行了研究。他在代谢控制分析和计算细胞生物学领域做出了许多基础性的贡献，并与Athel Cornish-Bowden一起发展了作为理解代谢调节基础的共响应分析和供给需求分析。他最近的兴趣是寻找一种正式的表达方式，从分子构造理论的角度对细胞的功能组织进行表述，这将可能成为系统生物学和纳米技术的基础。他获得了国家科研基金的A级评定，并且是南非科学院成员和南非皇家协会的会员。他目前是系统生物学国际研究组（BTK-ISSB）的主席。他还在2002年和2003年分别获得Harry Oppenheimer Fellowship奖和南非生物化学协会Beckman金质奖章。

译中序
作者简介
前言
第一篇 引论
　1 面向系统生物学的哲学基础：引言
1.1 系统生物学：一门旨在探寻方法学与哲学基础的新科学
1.2 系统生物学
1.3 面向系统生物学的哲学
1.4 对几个系统生物学哲学问题的介绍
1.5 本书的目标和概况
参考文献
第二篇 系统生物学的研究程序
　2 系统生物学的方法论
2.1 自然科学各学科的方法论与哲学基础
2.2 生物化学和分子生物学科学地位的局限
2.3 突破限制
2.4 系统生物学之方法学
致谢
参考文献
　3 哲学的思想：方法论
3.1 引言
3.2 通过代谢和系统生理学理解复杂的疾病——糖尿病
3.3 MRS和MCA构建了成功的系统生物学方法论
3.4 结论
参考文献
　4 我们怎样理解新陈代谢
4.1 引言
4.2 传统的新陈代谢原理
4.3 新陈代谢系统分析的兴起
4.4 我们能像期望的那样去理解新陈代谢吗？
4.5 一个细胞的新陈代谢通过模拟就能理解吗？
参考文献
　5 基于不可靠的数据构建可靠的模型：用进化和发育的观点解读新系统生物学(NSB)
5.1 引言
5.2 新系统生物学和进化发育生物学(evoo-devo)
5.3 在分析大型系统时数据的可靠性问题
5.4 数据错误和“摩尔系统”(molar system)属性
5.5 鲁棒性和不确定因素的控制
5.6 内生固守性
参考文献
第三篇 理论与模型
　6 系统生物学的机制和机械论解释
6.1 引言：机械论解释和还原论
6.2 组织的层次与分辨率尺度
6.3 乳糖操纵子作为机制模型的发展
6.4 机制与突现
6.5 结论：机械论解释与系统生物学
参考文献
　7 系统生物学的理论，模型和方程
7.1 引言：生物学的理论结构
7.2 动作电位的Hodgkin-Huxley巨型乌贼模型，作为经典的系统生物学的例子
7.3 Hodgkin-Huxeley模型的意义和他们的方法论
7.4 从神经科学的角度考虑线虫的行为
7.5 Ferree和Lockery模型在线虫趋化性中的应用
7.6 两个范例为系统生物学提供的八则启示
参考文献
　8 所有的模型都有缺陷
8.1 引言
8.2 建模和建模过程
8.3 解析建模
8.4 综合建模
8.5 综合建模VS.解析建模
8.6 动力学通路建模
8.7 所有的模型都有缺陷
致谢
参考文献
　9 没有模型的数据与没有数据的模型的融合
9.1 引言
9.2 本领域的基本情况
9.3 系统生物学的第一个根源：代谢和信号转导途径的模型
9.4 系统生物学的第二个根源：生物控制论和数学系统分析
9.5 系统生物学的第三个根源：“组学”
9.6 系统生物学的分支：不同根源的融合者
9.7 本领域的结构
9.8 关于自上而下的系统生物学的认识论和存在论问题
9.9 结论
参考文献
第四篇 生物系统中的组织
　10 一个自我合成的生物化学工厂：细胞体的系统生物学角度概述
10.1 如何成为一个系统生物学家
10.2 自我生成的细胞：细胞生物学中的关联
10.3 物质系统的自主性：对特殊催化的需要
10.4 生命的装配和逻辑
10.5 如何建立一个自我合成的工厂
10.6 生命系统的自我装配
10.7 贡献
致谢
参考文献
　11 生物体起源的系统生物学方法
11.1 引言
11.2 组织观点
11.3 起点：非平凡的自我维持
11.4 NTSM组织和自主性
11.5 历史一集合维度的出现
11.6 达尔文进化的开放结构
11.7 总结
致谢
参考文献
　12 生物学机制：用于维持自治的组织
12.1 引言
12.2 机制的基本概念
12.3 活力论者的挑战
12.4 第一阶段：Bernard，Cannon和控制论的关系
12.5 循环组织和Ganti的化学子(chemoton)
12.6 从Ganti的化学子到自治系统
12.7 结束语：超越基本自治
参考文献
　13 功能从“自组织系统”的消失
参考文献
第五篇 结语
　14 对系统生物学基础的深入思考
14.1 系统生物学是功能和机制生物学，而不是进化生物学
14.2 系统生物学的解释往往是机械论的解释
14.3 其他解释的类型对系统生物学来说也很重要
14.4 利用模型的分子机制描述
14.5 模型和生命系统的非平衡组织方式
14.6 涌现属性
　　14.7 系统生物学中的理论和定理
　　14.8 解释多元论：不同层次的理论
　　14.9 生命是什么？
　　14.10 结束语
参考文献