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整合性生物學的倡議者為演化生物學者。生物演化的問題十分複雜；演化係生物與自然環境間經過複雜的交互作用後所產生的現象，無法由部分的生物科學領域之研究成果來完整詮釋，因此期望由整合生物多樣化的研究，瞭解生物演化的來龍去脈。
Marvalee H.Wake教授認為，要瞭解生物的發育，必須從生態、演化及發生學的角度一起切入，因此它需要有分子生物、細胞生物、遺傳、發生、生理、形態、生態、行為、分類及演化學等不同領域之知識及技術，做整合性的研究。加州大學柏克萊分校的整合性生物學系除了含有以上傳統的生物各科學領域，希望在未來還能聘請具物理、工程、以及社會科學背景的專家學者一起加入整合性生物學的研究。
醫學界也已使用「整合性生物學」一詞多年，但其意義與生物學領域者不同。醫學界感興趣的是，如何利用整合性生物學以利新藥物的研發。近年蓬勃發展的新藥研發，通常是針對單一蛋白質或基因為研發對象，往往在投入鉅額的資金以及長期的人力之後，才發現臨床上的效果不如預期。
為此，哈佛大學於2003年9月成立系統生物學系。該系的籌備人Mark
Kirschner教授認為，這些藥物研發失敗的原因，主要在於科學家無法確定藥物進入複雜的生物系統後的作用方式。如果研究者能在分子以及細胞層級上花下更多的努力，再將這些知識整合，最終必能將生物的生理現象以分子之間的關係重建出來，使未來藥物的開發事半功倍。
系統論將成新的研究方法
無論是由加州大學柏克萊分校演化生物學者首創的整合性生物學系，或是哈佛大學細胞學專家創立的系統生物學系，都強調生物學的研究，要有系統學的理論與方法。
20世紀生物學的各分支科學蓬勃發展，各領域的研究都累積了大量的資訊，系統論將成為新的研究方法，應用電腦與數學模式來預測各個系統內或系統間的生命現象，將整合的觀念廣泛應用到生物多樣性、生理、內分泌、神經、生態、形態等各個生物學領域，甚至包含醫學以及其他綜合性的領域。
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