1. 生物信息技術的介紹
(1)信息技術為生物技術的發展提供強有力的計算工具。在現代生物技術發展過程中,計算機與高性能的計算技術發揮了巨大的推動作用。在賽萊拉基因研究公司、英國Sanger
中心、美國懷特海德研究院、美國國家衛生研究院和中國科學院遺傳所人類基因組中心聯合繪制的人類基因組草圖的發布中,美國多家研究機構特別強調正是信息技術廠商提供的高性能計算技術使這一切成為可能。同樣,在被稱為「生命科學阿波羅登月計劃」的人類基因草圖的誕生過程中,康柏公司的Alpha伺服器也為研究人員提供了出色的計算動力。業界分析人士稱,在這場激烈的基因解碼競賽背後隱含的是一場超級計算能力的競賽,同時,這次競賽有助於大眾對超級計算機的超強能力形成普遍認知。在此之前,這些造價至少在數百萬美元以上可以超高速運轉的機器一直默默無聞,他們被用於控制核反應堆、預報天氣或是與世界級國際象棋大師同台對弈。如今,人們越來越清醒地認識到,超級計算機在創造新品種的葯物、治癒疾病以及最終使我們能夠修復人類基因缺陷等方面是至關重要的,高性能計算可以為人類作出更大的貢獻。
賽萊拉公司執行總裁在接受《今日美國》的采訪時說:「將人類基因密碼以線型方式組合起來,這還是人類有史以來的第一次。」賽萊拉公司要將32億個鹼基對按照正確順序加以排列,在曾經嘗試過的大規模計算中,這次挑戰是最為嚴峻的一次。為了完成這次歷史性課題所需的數量極為龐大的數據處理工作,賽萊拉公司動用了700台互聯的Alpha64位處理器,運算能力達到每秒1.3萬億次浮點運算。同時,賽萊拉公司還採用了康柏的Storage Works系統,用以完成對一個空間為50TB且以每年IOTB速度增長的資料庫管理工作.康柏電腦公司董事會主席曾在一次演講上說道:「如今,我們很難將生物技術的進步與高性能計算領域的發展割裂開來。實際上,許多一流的科學家都相信,高性能計算是生物和醫葯的未來。今後,越來越多的具有強大功能的計算機和軟體將會被用來搜集、存儲、分析、模擬和發布信息。
信息技術還有助於加強生物技術領域的各種資料庫管理、信息傳遞、檢索和資源共享等。另一個僅次於基因排序器、在生物技術領域引起關注的硬體是基因晶元,它的研製也非常依賴於信息技術。在顯微鏡載片或矽片等基片上把基因片段排列、固定,這就是基因晶元。把這個晶元上的基因片段和檢體的基因片段放到基因晶元讀出器(也是一種破譯裝置)上,就能迅速比較和破譯檢體信息。 基因排序器是從零入手破譯檢體的遺傳信息的裝置,而基因晶元和其讀出器則是與已經有的遺傳信息相對照破譯信息的裝置。 在這個領域,美國的企業比較有名,但日本企業也在同美國企業合作的同時,積極參與這個領域的開發。
(2)生物技術發展需要特定軟體技術的支持。生物技術及其產業的發展對於生物技術類軟體的需求將進一步增加,軟體技術將成為支撐生物技術及其產業發展的關鍵力量之一。在生物技術各領域中均需要相應的專業軟體來支撐:1) 各類生物技術資料庫的構建需要性能優良、更新換代迅速的軟體技術;2) 核酸低級結構分析、引物設計、質粒繪圖、序列分析、蛋白質低級結構分析、生化反應模擬等等也需要相應的軟體及其技術支撐;3) 加強生物安全管理與生物信息安全管理也離不開軟體及其技術發展的支持。
2.生物技術為信息技術發展開辟了新的道路
(1)生物技術推動超級計算機產業的發展。隨著人類基因組計劃各項任務的完成,有關核酸、蛋白質的序列和結構數據呈指數增長。面對如此巨大而復雜的數據,只有運用計算機進行數據管理、控制誤差、加速分析過程,使得人類最終能夠從中受益。然而要完成這些過程,並非一般的計算機力所能及,而需要具有超級計算能力的計算機。因此,生物技術的發展將對信息技術提出更高的需求,從而推動信息產業的發展。比較有說服力的例子是,2002年11月22日出版的《自然》雜志上,以色列科學家宣布研製出一種由DNA分子和酶分子構成的微型「生物計算機」,一萬億個這樣的計算機僅一滴水那樣大,運算速度達到每秒10億次,准確率為99.8%。當然像所有的新技術一樣,有的科學家表示懷疑。他們認為,這種試管里的計算機存在致命的缺陷,因為生化反應本身存在一定的隨機性,這種運算的結果可能不完全精確;而且,參與運算的DNA分子之間不能像傳統計算機一樣通信,只能「各自為戰」,不足以處理一些大型計算。
歐美各國及日本相繼成立了生物信息數據中心,美國有國家生物技術信息中心(NCBI)、英國有歐洲生物信息研究所(ebi)、日本有70餘家制葯、生物及高技術公司組成的「生物產業信息化共同體」等。而戈德曼-薩克斯財團2001年的一份報告顯示,美國國際商用機器公司(IBM)、SUN、康伯和摩托羅拉等公司每家已至少與生物技術公司和調研公司達成12項合作意向,共有140多項合作協議,合作內容涉及到各種技術領域,包括基因晶元,用計算機模擬葯效等。
(2)生物技術將從根本上突破計算機的物理極限。目前使用的計算機是以硅晶元為基礎,由於受到物理空間的限制、面臨耗能和散熱等問題,將不可避免地遭遇發展極限,要取得大的突破,需要依賴於新材料的革新。2000年美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的科學家根據生物大分子在不同狀態下可產生有和無信息的特性,研製出分子開關(molecular switches)。2001年世界首台可自動運行的DNA計算機問世,並被評為當年世界十大科技進展。2002年,DNA計算機研究領域的先驅阿德勒曼教授利用簡單的DNA計算機,在實驗中為一個有24個變數、100萬種可能結果的數學難題找到了答案,DNA計算機的研製邁出了重要一步。
信息產業和生物產業無疑都是高科技的產物,在生命科學的研究中,始終不能缺少計算機的工作,如果到基因組測序的研究所去看一看,大量的以超級計算機為基礎的測序儀,會使你誤以為到了一家信息技術公司。生物產業因計算機的加盟而提速,信息技術產業也因生命科學的需要而得以發展、獲利。運用數學、計算機科學和生物學的各種工具,來闡明和理解大量基因組研究獲得數據中所包含的生物學意義,生物學和信息學交叉、結合,從而形成了一個新的學科。生物信息學或信息生物學,它的進步所帶來的效益是不可估量的。美國已經出現了大批基於生物信息學的公司,希冀在基因工程葯物、生物晶元、代謝工程等領域掘出財富,生物信息學工業潛力巨大。可以說,生物科技(生物技術)與信息科技(信息技術)的融合,才是世界經濟市場的未來。在深圳舉行的第三屆中國國際高新技術成果交易會高新技術論壇上,中國工程院副院長侯雲德院士指出,應該把生物技術產業定位為僅次於信息產業的重點產業。他說,信息和生物技術是關繫到我國新世紀經濟發展和國家命運的關鍵技術,並將成為我國創新產業的經濟增長點。
2. 什麼是信息安全技術
信息安全技術是信息管理與信息系統專業本科學生的一門專業課。隨著計算機技術的飛速發展,計算機信息安全問題越來越受關注。學生掌握必要的信息安全管理和安全防範技術是非常必要的。通過對本門課程的學習,學生可掌握計算機信息安全的基本原理和當今流行的信息安全設置、安全漏洞、防火牆的策略與實現、黑客原理與防範,以便能夠使學生勝任信息系統的實現、運行、管理與維護等相關的工作。
3. 生物信息技術專業主要是學什麼的 好就業嗎
主要課程包括動物生物學、植物生物學、微生物學、基礎生物化學、生物信息學、遺傳學、資料庫、計算機操作系統、生物統計學、分子生物學、發育生物學及計算機模擬、生物晶元技術、神經生物學、基因工程、軟體工程、資訊理論、計算機圖形學等。
生物信息學屬於理學,是分子生物學和計算機科學相互交叉形成的新興前沿學科,本專業是根據21世紀最具市場活力的新興生物信息產業市場需求而設置的新專業。
本專業培養德智體美全面發展,具備生物信息學的基本理論、基本知識和基本技能,並能在高等學校或科研機構和政府機構及相關行業的企業、事業部門等從事生物信息和生物信息軟體、產品的研究與教學、生產與開發、經營與管理等方面工作的高級復合型科技人才。
要求學生具有計算機技術背景,通曉分子生物學知識,熟練運用生物信息處理軟體的生物學~計算機兩棲復合應用型的基本理論、基本知識和基本技能。
主要課程:動物生物學、植物生物學、微生物學、基礎生物化學、生物信息學、遺傳學、資料庫、計算機操作系統、生物統計學、分子生物學、發育生物學及計算機模擬、生物晶元技術、神經生物學、基因工程、軟體工程、資訊理論、計算機圖形學等。
生物信息技術專業畢業生可從事科研機構、高等學校、醫療醫葯、環境保護等相關部門與行業從事教學、科研、管理、疾病分子診斷、葯物設計、生物軟體開發、環境微生物監測等工作。
生物信息技術是在生命科學的研究中,以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學。它是當今生命科學和自然科學的重大前沿領域之一,同時也將是21世紀自然科學的核心領域之一。世界上越來越多的政府部門、教育機構和企業都呼籲加快培養各類生物信息學人才。所以生物信息技術的就業前景還是很好的。
4. 什麼是生物安全,其主要內容包括
生物安全一般是指由現代生物技術開發和應用對生態環境和人體健康造成的潛在威脅,及對其所採取的一系列有效預防和控制措施。
生物安全主要內容包括實驗室生物安全、外物種入侵、生物恐怖襲擊、重大新發突發傳染病、生物遺傳資源和人類遺傳資源流失。
廣義上:生物安全是國家安全的組成部分,它是指與生物有關的各種因素對國家社會、經濟、人民健康及生態環境所產生的危害或潛在風險。狹義上:生物安全是生物性的傳染媒介通過直接感染或間接破壞環境而導致對人類、動物或者植物的真實或者潛在的危險。
(4)生物信息安全技術是什麼擴展閱讀:
基因工程有著巨大的應用前景,如今世界各國對基因工程研究及其產品的應用已有了高度的重視,實際上就是涉及「生物安全性」問題。生物安全性,簡單說,就是生物體對人體及生態系統是否安全,一般特指生物體經過基因工程改造後對人和生態系統是否還依然安全。
雖然有眾多爭議,基因工程的發展仍然日新月異,在有些國家,基因工程農產品已經上市,我國也很快會有基因工程農產品上市。應該說,只要完善基因工程操作和適當的法律法規,就能把基因工程的危險降至最小(如果有的話),更好地為人類造福。
5. 什麼是網路安全、生物安全
網路安全:
網路安全,通常指計算機網路的安全,實際上也可以指計算機通信網路的安全。計算機通信網路是將若乾颱具有獨立功能的計算機通過通信設備及傳輸媒體互連起來,在通信軟體的支持下,實現計算機間的信息傳輸與交換的系統。而計算機網路是指以共享資源為目的,利用通信手段把地域上相對分散的若干獨立的計算機系統、終端設備和數據設備連接起來,並在協議的控制下進行數據交換的系統。計算機網路的根本目的在於資源共享,通信網路是實現網路資源共享的途徑,因此,計算機網路是安全的,相應的計算機通信網路也必須是安全的,應該能為網路用戶實現信息交換與資源共享。
生物安全:
生物安全一般是指由現代生物技術開發和應用對生態環境和人體健康造成的潛在威脅,及對其所採取的一系列有效預防和控制措施。
6. 生物安全是什麼
生物安全一般是指由現代生物技術開發和應用對生態環境和人體健康造成的潛在威脅,及對其所採取的一系列有效預防和控制措施。基於生物技術發展有可能帶來的不利影響,人們提出了生物安全的概念。2020年10月17日,十三屆全國人大常委會第二十二次會議表決通過了生物安全法。這部法律自2021年4月15日起施行。生物安全是國家安全的組成部分,它是指與生物有關的各種因素對國家社會、經濟、人民健康及生態環境所產生的危害或潛在風險。在這個定義中,與生物有關的因素是生物安全問題的主體,社會、經濟、人類健康和生態環境是承載生物安全的客體。現實危害或潛在風險是生物安全的效應。與生物有關的因素主要有:自然界天然的生物因子、轉基因生物和生物技術。自然界天然的生物因子主要包括動物、植物、微生物。由微生物特別是致病性微生物所導致的安全問題,如生物武器、生物恐怖、重大傳染病的暴發流行等,是人類社會所面臨的最重要和最現實的生物安全問題。
7. 什麼是網路安全、生物安全
網路安全(Network Security)包含網路設備安全、網路信息安全、網路軟體安全,是指網路系統的硬體、軟體及其系統中的數據受到保護,不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露,系統連續可靠正常地運行,網路服務不中斷。具有保密性、完整性、可用性、可控性、可審查性的特性。
生物安全是指由現代生物技術開發和應用,對生態環境、人體健康造成的潛在威脅,及對其所採取的一系列有效預防和控制措施。 該概念是基於生物技術發展有可能帶來的不利影響而提出的。生物安全性,簡單說,就是生物體對人是否安全,一般特指生物體經過基因工程改造後對人是否還依然安全。有關基因工程改造過的生物產品的生物安全性問題的爭論由來已久,就像核技術開始發展時一樣,有人堅決反對,也有人認為只要使用得當就能為人類造福。
8. 生物安全包括哪些內容
生物安全的范疇主要包括實驗室生物安全、外來物種入侵、生物恐怖襲擊、重大新發突發傳染病、生物遺傳資源和人類遺傳資源流失。人們基於生物技術發展可能帶來的不利影響,提出了「生物安全」的概念。
廣義上:生物安全是國家安全的組成部分,它是指與生物有關的各種因素對國家社會、經濟、人民健康及生態環境所產生的危害或潛在風險。狹義上:生物安全是生物性的傳染媒介通過直接感染或間接破壞環境而導致對人類、動物或者植物的真實或者潛在的危險。
9. 生物信息技術指什麼
生物技術(Biotechnology)是以生命科學為基礎,利用生物(或生物組織、細胞及其他組成部分)的特性和功能,設計、構建具有預期性能的新物質或新品系,以及與工程原理相結合,加工生產產品或提供服務的綜合性技術。信息技術(information science)是研究信息的獲取、傳輸和處理的技術,由計算機技術、通信技術、微電子技術結合而成,即是利用計算機進行信息處理,利用現代電子通信技術從事信息採集、存儲、加工、利用以及相關產品製造、技術開發、信息服務的新學科。信息技術和生物技術都是高新技術,二者在新經濟中並非此消彼長的關系,而是相輔相成,共同推進21世紀經濟的快速發展。 信息產業和生物產業無疑都是高科技的產物,在生命科學的研究中,始終不能缺少計算機的工作,如果到基因組測序的研究所去看一看,大量的以超級計算機為基礎的測序儀,會使你誤以為到了一家信息技術公司。生物產業因計算機的加盟而提速,信息技術產業也因生命科學的需要而得以發展、獲利。運用數學、計算機科學和生物學的各種工具,來闡明和理解大量基因組研究獲得數據中所包含的生物學意義,生物學和信息學交叉、結合,從而形成了一個新的學科。生物信息學或信息生物學,它的進步所帶來的效益是不可估量的。美國已經出現了大批基於生物信息學的公司,希冀在基因工程葯物、生物晶元、代謝工程等領域掘出財富,生物信息學工業潛力巨大。可以說,生物科技(生物技術)與信息科技(信息技術)的融合,才是世界經濟市場的未來。在深圳舉行的第三屆中國國際高新技術成果交易會高新技術論壇上,中國工程院副院長侯雲德院士指出,應該把生物技術產業定位為僅次於信息產業的重點產業。他說,信息和生物技術是關繫到我國新世紀經濟發展和國家命運的關鍵技術,並將成為我國創新產業的經濟增長點。
10. 生物信息技術有什麼用
信息技術(Information Technology,縮寫IT),是主要用於管理和處理信息所採用的各種技術的總稱。它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟體。它也常被稱為信息和通信技術(Information and Communications Technology, ICT)。主要包括感測技術、計算機技術和通信技術。