有沒有模擬人體的內環境的軟體或者一種計算機語言呀?

學生物化學中 腦洞一開 覺得肯定有軟體或語言可以構建一個近似人體代謝的系統吧 就像一個巨型的數學建模一樣 要是能實現的話 人們應用自動控制原理的知識豈不是可以解決很多生物 醫學上的難題。


生物太複雜,甚至有很多種類的生化過程都尚未發現。在這種情況下是不可能對整個人體進行建模的。

同意 @田魯亦 的說法。目前只有支原體Mycoplasma genitalium獲得了全方面的數學建模,文獻鏈接:A Whole-Cell Computational Model Predicts Phenotype from Genotype: Cell。

這個支原體能被建模,是歐洲一幫人組成了一個聯盟,大家拚命地研究這個支原體,旨在把這個支原體的分子細節事無巨細地完全研究清楚。而支原體可能是有細胞結構的最簡單的生物,它的基因少,相對而言,想完全搞清楚是可能的。更複雜一點的生物,比如大腸桿菌,就要困難得多。至於更複雜的,比如人體,可能很多種類的生化過程都沒有被發現,遑論建模。比如以前以為RNA都是線性的,結果前幾年發現了環形RNA,指不定過幾年還會發現分叉RNA(我瞎說的)。

但是的確有一個專門的學科在研究生化過程的數學建模,就是系統生物學。為了更方便地建模,很多人開發了各種各樣的軟體,我知道的有這些:

  1. SBML。即系統生物學標記語言(Systems Biology Markup Language),我覺得這可能最接近你所說的「計算機語言」。PS:某些碼農請輕拍,我知道HTML在很多人眼中不是一種計算機語言。
  2. Virtual Cell。虛擬細胞。
  3. Matlab的工具箱SimBiology。
  4. Tinker Cell。比較傻瓜、設計很萌的一款軟體,但畫圖有點不忍直視。

憑記憶答的,應該還有很多。

我離開系統生物學這個領域差不多兩年了,有些跟不上現在的最新進展。就我當年所知,系統生物學發展的瓶頸可能是大規模、定量研究分子機制的實驗手段的缺乏。這使得系統生物學建模時,我們列出的方程很可能是不完整的(例如一個未知的重要蛋白),裡面的參數(例如反應動力學常數)很可能是不準確的。這種實驗手段的缺乏阻礙了生物的數學化,導致有人提出這樣的問題:高等數學和生物技術有什麼關係?。如果有了這(一系列的)實驗手段,生物的數學化將是十分自然而必要的過程,那時將不會有學生物的問這樣的問題,就像學物理的從來不會問數學對物理有啥用一樣。

但是針對具體的、局部的生化過程的建模相當多,相關文獻汗牛充棟,這裡就不列舉了。國內的湯超老師、敖平老師,國外的Natalia Komarova、Qing Nie等,都做得非常好。

另外,一般認為,合成生物學(Synthetic Biology)算是系統生物學對應的工程學,正如基因工程之於分子生物學一樣。


可以百度: 代謝網路 建模

現在無法進行準確的模擬,因為很多機制還不清楚。

可以搜這篇文章:

  • A Whole-Cell Computational Model Predicts Phenotype from Genotype


系統生物學可以做到模擬單細胞的原核生物,還得是高度已知的模式生物。

對於人,我看再過二十年吧,弄不好得再過五十年。


http://m.tianya.cn/bbs/art.jsp?item=itinfoid=52127

自己看看吧

也許有幫助

不要全部信

建議翻翻《大設計》

規則、物質與數字


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