『壹』 生物信息學是什麼專業啊
http://ke..com/view/7303.htm#sub7303
科技名詞定義
中文名稱:
生物信息學
英文名稱:
bioinformatics
定義1:
綜合計算機科學、信息技術和數學的理論和方法來研究生物信息的交叉學科。包括生物學數據的研究、存檔、顯示、處理和模擬,基因遺傳和物理圖譜的處理,核苷酸和氨基酸序列分析,新基因的發現和蛋白質結構的預測等。
所屬學科:
生物化學與分子生物學(一級學科);總論(二級學科)
定義2:
運用計算機技術和信息技術開發新的演算法和統計方法,對生物實驗數據進行分析,確定數據所含的生物學意義,並開發新的數據分析工具以實現對各種信息的獲取和管理的學科。
所屬學科:
細胞生物學(一級學科);總論(二級學科)
定義3:
運用計算機技術和信息技術開發新的演算法和統計方法,對生物實驗數據進行分析,確定數據所含的生物學意義,並開發新的數據分析工具以實現對各種信息的獲取和管理的學科。
所屬學科:
遺傳學(一級學科);總論(二級學科)
生物信息學(Bioinformatics)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。其研究重點主要體現在基因組學(Genomics)和蛋白質組學(Proteomics)兩方面,具體說就是從核酸和蛋白質序列出發,分析序列中表達的結構功能的生物信息。
具體而言,生物信息學作為一門新的學科領域,它是把基因組DNA序列信息分析作為源頭,在獲得蛋白質編碼區的信息後進行蛋白質空間結構模擬和預測,然後依據特定蛋白質的功能進行必要的葯物設計。基因組信息學,蛋白質空間結構模擬以及葯物設計構成了生物信息學的3個重要組成部分。從生物信息學研究的具體內容上看,生物信息學應包括這3個主要部分:(1)新演算法和統計學方法研究;(2)各類數據的分析和解釋;(3)研製有效利用和管理數據新工具。
生物信息學是一門利用計算機技術研究生物系統之規律的學科。
目前的生物信息學基本上只是分子生物學與信息技術(尤其是網際網路技術)的結合體。生物信息學的研究材料和結果就是各種各樣的生物學數據,其研究工具是計算機,研究方法包括對生物學數據的搜索(收集和篩選)、處理(編輯、整理、管理和顯示)及利用(計算、模擬)。
1990年代以來,伴隨著各種基因組測序計劃的展開和分子結構測定技術的突破和Internet的普及,數以百計的生物學資料庫如雨後春筍般迅速出現和成長。對生物信息學工作者提出了嚴峻的挑戰:數以億計的ACGT序列中包涵著什麼信息?基因組中的這些信息怎樣控制有機體的發育?基因組本身又是怎樣進化的?
生物信息學的另一個挑戰是從蛋白質的氨基酸序列預測蛋白質結構。這個難題已困擾理論生物學家達半個多世紀,如今找到問題答案要求正變得日益迫切。諾貝爾獎獲得者W. Gilbert在1991年曾經指出:「傳統生物學解決問題的方式是實驗的。現在,基於全部基因都將知曉,並以電子可操作的方式駐留在資料庫中,新的生物學研究模式的出發點應是理論的。一個科學家將從理論推測出發,然後再回到實驗中去,追蹤或驗證這些理論假設」。
生物信息學的主要研究方向: 基因組學 - 蛋白質組學 - 系統生物學 - 比較基因組學,1989年在美國舉辦生物化學系統論與生物數學的計算機模型國際會議,生物信息學發展到了計算生物學、計算系統生物學的時代。
姑且不去引用生物信息學冗長的定義,以通俗的語言闡述其核心應用即是:隨著包括人類基因組計劃在內的生物基因組測序工程的里程碑式的進展,由此產生的包括生物體生老病死的生物數據以前所未有的速度遞增,目前已達到每14個月翻一番的速度。同時隨著互聯網的普及,數以百計的生物學資料庫如雨後春筍般迅速出現和成長。然而這些僅僅是原始生物信息的獲取,是生物信息學產業發展的初組階段,這一階段的生物信息學企業大都以出售生物資料庫為生。以人類基因組測序而聞名的塞萊拉公司即是這一階段的成功代表。
原始的生物信息資源挖掘出來後,生命科學工作者面臨著嚴峻的挑戰:數以億計的ACGT序列中包涵著什麼信息?基因組中的這些信息怎樣控制有機體的發育?基因組本身又是怎樣進化的?生物信息學產業的高級階段體現於此,人類從此進入了以生物信息學為中心的後基因組時代。結合生物信息學的新葯創新工程即是這一階段的典型應用。
『貳』 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。
『叄』 什麼是生物信息學
生物信息學已成為當今世界科學的流行語。十年前,人們將生物學和計算機科學視為兩個完全不同的領域。前者可以了解生物及其功能,而後者可以了解計算機和基礎理論,這兩個領域之間似乎沒有交集。然而,這個新領域-生物信息學,是計算機科學和生物學的完美結合。這種學科的結合也是一種必然趨勢。隨著1990年人類基因組計劃(Human Genome Project)的實施和信息技術的發展,各種生物分析導致「遺傳數據爆炸」,從而產生數量的生物數據,而使用手動方法分析它們變得非常困難,這就是計算機科學可以拯救的方面。各種計算技術用於通過自動化過程更准確和有效地分析生物數據,因此,生物信息學可以被認為是用數據科學技術來解決醫學問題的學科。現已迅速發展成為當今生命科學最具吸引力的、重大的前沿領域。生物信息學為生物學、計算機科學、數學、信息科學等專業的高素質人才提供了更廣闊的發展天地。
為什麼要研究生物信息學?
生物信息學的主要應用可以在精準醫學和預防醫學領域中找到。精準醫學包括為個別患者定製的醫療保健技術,包括治療和實踐,發現個體的模式從而提高醫療水平。
生物信息學已被證明擁有巨大的潛力,以事先確定疾病,確定治療和幫助人類生活更加美好。憑借計算機科學的靈感和知識,基因技術,醫學和醫療保健等領域可以從治療個體患者到治癒整個人群。
生物信息學發展現狀
如今,很多生物醫葯學的研究機構都在產生海量的數據,而且希望通過計算生物學家來弄懂這些數據。因為完成一項大數據產出的實驗課題,必然需要耗費大量的心血和資金投入,但是如果不能分析、了解這些數據背後的意義,那工作不能算真正完成。
因此,生物醫學研究的未來不僅依賴於可以設計出優秀實驗並產生高質量數據的實驗生物學家,還要依賴於會對產生的數據進行有效分析挖掘的計算生物學家。
『肆』 什麼是生物信息分子
在高中生物中可以認為二者是相同的。
信號(信息)分子是指生物體內的某些化學分子, 既非營養物, 又非能源物質和結構物質,而且也不是酶,它們主要是用來在細胞間和細胞內傳遞信息, 如激素、神經遞質、生長因子等統稱為信號分子,它們的惟一功能是同細胞受體結合, 傳遞細胞信息。
從產生和作用方式來看可分為內分泌激素、神經遞質、局部化學介導因子和氣體分子等四類。
①激素是由內分泌細胞(如腎上腺、睾丸、卵巢、胰腺、甲狀腺、甲狀旁腺和垂體)合成的化學信號分子,一種內分泌細胞基本上只分泌一種激素,參與細胞通訊的激素有三種類型:蛋白與肽類激素、類固醇激素、氨基酸衍生物激素。
②神經遞質是由神經末梢釋放出來的小分子物質,是神經元與靶細胞之間的化學信使。由於神經遞質是神經細胞分泌的,所以這種信號又稱為神經信號。
③局部化學介質又稱為旁分泌信號,指由細胞分泌的信息分子通過擴散而作用於鄰近的靶細胞,調節細胞的生理功能。體內的局部化學介質包括組胺、花生四烯酸(AA)、生長因子等。
④氣體分子:如NO,CO等
從化學結構來看細胞信息分子包括:短肽、蛋白質、氣體分子(NO、CO)以及氨基酸、核苷酸、脂類和膽固醇衍生物等等,其共同特點是:
①特異性,只能與特定的受體結合;
②高效性,幾個分子即可發生明顯的生物學效應,這一特性有賴於細胞的信號逐級放大系統;
③可被滅活,完成信息傳遞後可被降解或修飾而失去活性,保證信息傳遞的完整性和細胞免於疲勞。