现代健康医学与系统论、系统生物学和生物信息学

在本书第4 章中强调过，生命系统，特别是具有高级心理活动和精神活动的人体系统，是开放的复杂巨系统。这个系统是肉体与精神以及人与环境（外环境和内环境）的统一体。

解剖学按照人体的结构和功能划分出不同的系统，比如运动系统、神经系统、呼吸系统、内分泌系统、心血管系统、泌尿系统、消化系统等等。解剖学按照各个系统的功能进行垂直分类，很少考虑系统之间的横向联系。上一节讲到，现代健康医学是从包括中医的传统医学发展而来，按照传统中医的天、地、人一体论，人体系统指的是人体的藏象系统，包括五脏六腑及各自的经络和所控制的部位，如肾脏控制人体骨骼，肺脏控制皮肤毛发等。换句话说，身体特定部位出现了疾病症状，其源头是控制这个部位的脏腑出现了问题，需要针对人体的藏象系统进行调理。

现代健康医学从整体上认识和理解人体健康，把握人的状态，寻找影响人体健康、寿命的关键问题的解决方案，这与钱学森先生1979年提出的系统论［4］密切相关。

系统论是现代健康医学的基石之一，在这个理论的指导下，现代健康医学探索解决的问题包括：①人与环境的关联和相互作用；②身、心、灵之间的关联与相互作用；③人体内各个子系统之间的关联与相互作用。

现代系统生物学与现代健康医学也有着不可分割的关系。系统生物学是美籍奥地利科学家L.贝塔朗菲在1970年代创立，他提出的“一般系统论”不仅适用于生命科学，而且广泛应用于经济学、物理学和社会科学等［5-9］。贝塔朗菲提出把有机体当作一个整体或系统来研究。因此按照系统生物学，人体基因组中的25 000 个基因、上百万个蛋白质和人体中的所有代谢物必须作为一个整体来研究。过去主要是在理论生物学层面上的一般系统论，现已迅速发展成为生命科学研究领域的一门集组学（蛋白质组学、基因组学、转录组学、代谢组学、生命组学）、计算和转基因系统生物技术等为一体的成熟学科，而这种把有机体作为一个整体来研究的理论和技术，正是现代健康医学的重要组成部分。

生物信息学是一门利用计算机技术和信息科学研究生命规律的学科，是当今生命科学的重大前沿领域之一，也将是21 世纪自然科学的核心领域之一。将人体系统作为一个整体来研究，就需要大范围掌握器官组织与生物大分子相关性的信息，就需要建立各种疾病、DNA 和蛋白质的大数据库，进行基因组信息学研究、蛋白质空间结构模拟以及药物设计。现代健康医学使用系统论和系统生物学的方法来研究各种慢病的预测、预防、干预和康复管理，生物信息学是必不可少的关键工具之一（图5.1）。

图5.1　系统论、系统生物学和生物信息学为健康医学提供理论和技术支持