人類基因組計劃已經(jīng)取得成功。不過，生命的奧秘并沒有就此解開。

    中國工程院院士劉德培近日接受《中國科學報》記者專訪時指出："讀懂基因組，將是后基因組時代生命科學領(lǐng)域面臨的最具挑戰(zhàn)性的難題之一。"而系統(tǒng)生物醫(yī)學應用系統(tǒng)生物學的方法研究醫(yī)學，則有助于解析基因參與的表達調(diào)控網(wǎng)絡、系統(tǒng)闡述所有基因的表達調(diào)控規(guī)律，從而使個體化治療變得可能。

    后基因組時代的整合型大科學

    在系統(tǒng)生物醫(yī)學概念提出之前，"系統(tǒng)生物學"的概念就產(chǎn)生了。劉德培解釋："系統(tǒng)生物學是系統(tǒng)研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分的構(gòu)成，以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系，并分析生物系統(tǒng)的動力學過程的科學。"

    早在1992年，日本學者Kamada首先使用了"系統(tǒng)生物醫(yī)學"一詞。同年，中國學者曾邦哲在首屆全國中西醫(yī)學比較研討會上也提出了"系統(tǒng)醫(yī)藥學"的概念與模型，指出醫(yī)藥學研究需要多學科的共同參與。

    然而，由于生物學研究手段的缺乏，系統(tǒng)生物醫(yī)學的概念在當時并未受到廣泛關(guān)注。隨著技術(shù)發(fā)展，多種組學與生物信息學的研究手段和方法逐漸產(chǎn)生，系統(tǒng)生物醫(yī)學應運而生并日益受到重視。

    "在系統(tǒng)生物醫(yī)學框架下，生命全過程與疾病全過程得以全方位、立體化、多視角地研究，人體的生理和病理機制才能完全被揭示。"劉德培說。

    在系統(tǒng)生物醫(yī)學研究中，不僅要實現(xiàn)基因、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等不同構(gòu)成要素的信息整合，還需實現(xiàn)從基因到細胞、組織、個體等不同層次的信息整合。

    因此，在劉德培看來，基于其高度的整合性和復雜性，系統(tǒng)生物醫(yī)學的研究需要醫(yī)學、生物學、數(shù)學、計算機科學等多學科的支持。

    在近日召開的香山科學會議第420次學術(shù)討論會上，劉德培總結(jié)："系統(tǒng)生物醫(yī)學是一種整合型大科學。"

    解決整體醫(yī)學、個體化治療問題

    關(guān)于人體健康的整體觀和個體觀盡管是我國傳統(tǒng)醫(yī)學中的主要觀點，但由于分析檢測手段所限，至今尚未被現(xiàn)代醫(yī)學完全接納。

    隨著基因組學、蛋白質(zhì)組學等研究的深入，系統(tǒng)生物醫(yī)學的研究方法有助于臨床醫(yī)學向整體醫(yī)學和個體化醫(yī)學發(fā)展。例如，美國哥倫比亞大學教授Karsenty致力于骨骼與其他系統(tǒng)的聯(lián)系的研究，發(fā)現(xiàn)骨鈣素有望用于治療肥胖、糖尿病和不育。

    據(jù)劉德培介紹，作為新興交叉學科，系統(tǒng)生物醫(yī)學則通過對生理病理、精神情緒、環(huán)境的全面分析，強調(diào)對人體健康與疾病的系統(tǒng)影響。

    "21世紀的醫(yī)學模式是環(huán)境、社會、心理、工程、生物的綜合醫(yī)學模式，研究對象不僅是自然的人體，還包括人的狀態(tài)和人所處的社會與自然環(huán)境，"他說，"人體健康建立在人與環(huán)境的和諧適應的基礎(chǔ)上。"

    因此，如何在分子和細胞水平上基本認清亞臨床、臨床的致病原因，理解機體狀態(tài)以及機體和環(huán)境相互作用對于健康狀態(tài)和對于疾病發(fā)生發(fā)展的影響、復雜疾病的致病機理等均是系統(tǒng)生物醫(yī)學領(lǐng)域著力解決的問題。

    同時，劉德培還認為："系統(tǒng)生物醫(yī)學的發(fā)展將使得個體化治療成為可能。"

    "預測個體治療效果，設(shè)計個體化預防與治療的綜合方案，還可以在癥狀出現(xiàn)前有效地保持正常健康狀態(tài)。"他說，"這些更為先進的治療方法有望在系統(tǒng)生物醫(yī)學成熟后變成現(xiàn)實。"