俺原來是搞分子生物學地。作研究生那會兒也曾經每天抱着狂啃。所以多少了解一點基因表達的複雜性。據俺所知，人類對基因的研究仍然處於初級階段，也就是基因分類和其正常功能的探索階段。實際上，基因組乃至細胞和組織是作為一個整體實現功能的。細胞是一個高度複雜系統，一個由很多互相影響和控制的基因、基因組、蛋白系、膜體、細胞器組成的hierarchical complex system。一個基因的表達效果必然受到這個體系的限制和調控一個基因要行使正常功能必須整合進這個體系之中。進而對一個基因功能的研究和正確描述就必須放在這個細胞環境的背景中進行。這樣一個由成千上萬種調控基因、蛋白、信號分子、以及受體分子通過在三維空間中隨機或者程序性的互相作用而運作的體系中存在大量的正反饋和負反饋機制。這樣一個複雜系統不是靠簡單的定性描述可以展現出來的。俺一向認為什麼肥胖基因或者癌症基因都是胡扯。一個基因的好壞必須放在細胞環境中來判斷。一個受調控系統約束的“癌症基因”實際上是人體發育所必需的。一個細胞的癌變可能表現在某個基因的過量表達，但這實際上是反映了整個細胞體系的錯亂和崩潰。細胞體系的錯亂導致了基因的錯誤表達，而錯誤的基因表達通過一系列的正反饋而加速了細胞調控體系的崩潰。

一個生態系統，比如地球，也是個複雜系統。如同組成細胞的分子、基因、蛋白系、膜系統、亞細胞器、細胞器一般，個體、種群、群落、生態系統、景觀系統、區域性生態類型（i.e. biome）最後組成了整個生物圈。這樣一個hierarchical complex system是非常難以研究和預測的。1970年代以前的生態學家們，如同現在的分子生物學家和遺傳學家們一樣，FOCUS在個別物種及其功能上。後來他們發現，整個生態體系的複雜反饋機制dominate了單個個體和物種的功能。一個可持續體系的關鍵並非在於某幾個物種（雖然“關鍵種”這個概念仍然被廣泛使用），而是在於是否存在健全的亞系統（既功能群）。根據複雜等級系統（hierarchical complex system）的理論，一個複雜系統是由一系列不同空間尺度和時間的等級體系組成。形象的說空間尺度同size和structure有關，而時間尺度同rate和function有關。不同的等級之間，如基因和細胞器之間，或者細胞同器官之間，或者個體同種群之間，是有明顯不同的時空尺度(temporal-spatial scales)的。任何一個被研究的體系必然處於（一高一低）兩個其他的等級之間。例如，種群(population)處於個體(unit)等級之上而位於群落（community）等級之下，而單個基因等級處於鹼基對分子等級之上，而位於基因組等級之下。高的等級由多樣性的低等級所組成。等級間的差別不但在於其不同的空間尺度（SIZE）,而且在於其不同的時間尺度。例如，鹼基對的更新（或者變化）速度高於基因突變，而基因突變率高於基因組的演變率（個別基因的突變往往並不能造成細胞功能的顯性變異）。這是因為複雜系統的一個特定等級不是低等級系統（或稱子系統）的簡單集合，而是存在子系統間複雜的反饋體系，同時還要受到更高一級體系的調控作用。因此，在當前生態系統的研究中。生態學家們所遵循的原則是：永遠不要試圖進行跨越兩個以上等級的研究。例如說，不要試圖用基因突變或者個別物種的變異來解釋全球變暖這樣的現象。因為，基因層次的變異頂多影響到種群級別，而生物圈尺度的直接子系統（或者子等級）至少是區域或景觀系統（landscape system）。

既然細胞體系同生態系統一樣都是複雜等級系統，那麼在分子遺傳的研究中是否也應該用到類似範式呢？是否應該用系統學的觀點來研究複雜多樣的細胞調控和基因表達呢？未來對基因功能的研究是否應該突破這對單個基因表達的局限，而更加注重基因體系在同一時間的共同表達和互相調控和反饋呢？最後，對複雜系統的研究必須依靠統計模型和計算機模型。那麼，分子水平的三維模型（不僅僅是顯示蛋白分子的三維結構）是否被用來研究一個細胞器內部的RNA和蛋白質的相互作用及其對細胞器功能的影響，是否進一步用virtual細胞模型來研究各種細胞器和染色體組的互相作用並如何實現、維持細胞功能，並接受組織一級（在不同細胞間）的調控信號呢？

不知道最近這方面的進展如何？