系统生物学是生命科学领域一门新兴的交叉学科，其核心在于研究生物系统中所有组成成分（如基因、mRNA、蛋白质等）的构成及其相互作用关系。以下是系统生物学的综合介绍：

一、基本定义

系统生物学以整体性为核心，通过整合基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等多组学数据，揭示生物系统在结构、功能、动态变化及调控机制上的系统性特征。

二、研究范畴

组成成分分析

涵盖基因、mRNA、蛋白质、代谢物等生物大分子及非生物小分子，分析其序列、表达水平及代谢途径。

相互作用网络

探讨基因调控网络、蛋白质相互作用网络（如蛋白质-蛋白质相互作用、信号传导通路）及代谢调控网络，揭示系统功能的基础。

动态行为研究

分析生物系统在不同环境条件下的响应机制，如细胞信号传导、发育过程及疾病发生发展。

三、核心特征

整体性视角

打破传统分子生物学对单一组分的局限，强调整体功能大于部分之和。

多学科交叉

结合实验技术（如基因编辑、代谢组学）与计算方法（如系统建模、网络分析），实现数据整合与预测。

应用导向

侧重疾病机制解析（如癌症、神经退行性疾病）、药物研发及合成生物学设计。

四、发展背景

由美国科学家莱诺伊·胡德于1999年创立的第一个系统生物学研究所，推动了该领域的快速发展。近年来，随着高通量测序技术、计算能力的提升，系统生物学已广泛应用于个性化医疗、精准农业等领域。

五、与其他学科的区别

系统生物学：

聚焦生物系统的动态行为与调控机制，属于生命科学范畴。

系统科学：更偏向工程学领域，研究一般系统的结构与功能规律。

传统生物学：多关注分子水平或器官系统，缺乏整体性分析。

综上，系统生物学通过整合多组学数据与计算工具，揭示生物系统的复杂性与调控网络，为理解生命现象与开发新技术提供理论基础。