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对生物复杂性的逆向工程.

Marie E Csete1, John C Doyle

  • 1Department of Anesthesiology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, MI 48109, USA.

Science (New York, N.Y.)
|March 2, 2002
PubMed
概括
此摘要是机器生成的。

先进技术和生物学有着令人惊的组织相似之处,这是由于需要强大的模块化系统. 工程原理揭示了复杂性和反如何在这些系统中创造弹性和脆弱性.

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科学领域:

  • 系统生物学 系统生物学
  • 工程理论 工程理论 工程理论
  • 复杂性科学是一个复杂性科学.

背景情况:

  • 先进的技术和生物系统,尽管有不同的物理形式,表现出类似的系统级组织.
  • 这两个领域的融合进化导致了具有层次协议和反调节的模块化架构.
  • 这些复杂的系统是为了在不确定的环境中保持稳健而设计的,通常使用不精确的组件.

研究的目的:

  • 探索生物复杂性与工程系统之间的相似之处.
  • 应用工程理论来理解生物组织和功能.
  • 阐明复杂性,强度,模块化,反和脆弱性之间的相互作用.

主要方法:

  • 工程理论和实践的审查.
  • 在技术和生物学中对系统级组织进行比较分析.
  • 检查模块化和反调节等新出现的属性.

主要成果:

  • 技术和生物系统都在向模块化,层次结构的趋同演变.
  • 对环境不确定性的坚固性是这两个领域复杂性的关键驱动力.
  • 不精确的组件是常见的,有助于系统脆弱性和级联故障.

结论:

  • 在生物系统中观察到的复杂性不是偶然的,而是源于与工程系统共享的基本原则.
  • 工程洞察力可以揭示生物学中复杂性,强度和脆弱性之间的深层相互作用.
  • 了解这些共同的原则对于管理复杂的生物和技术系统至关重要.