生物信息学的现状与未来(6页).doc

口 岸 卫 生 控 制 　　　　　　　　　　　　　　第 9 卷 第 5 期 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　40 PORT HEALTH CONTROL 生物信息学的现状与未来 郑伟国 　郭 　英 　中国民用航空学院理学院 (300300) 常春艳 　天津出入境检验检疫局 (300456) Vol. 9 　No. 5  摘要 　生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分 ,是生命科学研究的前沿领域 。 现对生物信息学研究对象 、重要技术 、数据库建设及其研究现状等方面进行了综述 ,并展望生物信 息学的发展前景 。 关键词 　生物信息学 　基因组学 　蛋白组学 　功能蛋白质组学 A bs t r a ct 　Bioinformatics is an important component of the whole life science ,has become the advanced research domain of life science. These paper overviews on its research subject ,the main technolosies ,its cur2 rent status in erection of biology database and research work ,also propect its foreground. Ke y w or ds 　Bioinformatics 　Genomics 　Proteonic 　Functional proteoni  　　随着生物科学技术的迅猛发展 ,生物信息数据 资源的增长呈现爆炸之势 ,同时计算机运算能力的 提高和国际互联网络的发展使得对大规模数据的 贮存 、处理和传输成为可能 ,为了快捷方便地对己 知生物学信息进行科学的组织 、有效的管理和进一 步分析利用 ,一门由生命科学和信息科学等多学科 相结合特别是由分子生物学与计算机信息处理技 术紧 密 结 合 而 形 成 的 交 叉 学 科 ———生 物 信 息 学 (Bioinformatics) 应运而生 , 并大大推动了相关研究 的开展 ,被誉为“解读生命天书的慧眼”1 。 生物信息学自产生以来大致经历了前基因组 时代 、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段 。 前基因组时代的标志性工作包括生物数据库的建 立 、检索工具的开发以及 DNA 和蛋白质序列分析 等 ;基因组时代的标志性工作包括基因识别与发 现 、网络数据库系统的建立和交互界面工具的开发 等 ;后基因组时代的标志则是大规模基因组分析 、 蛋白质组分析以及各种数据的比较与整合 。三个 阶段虽无明显的界限 ,却真实地反映了整个研究重 心的转移变化历程 。 对生物信息学的定义 ,国内外至今尚未形成统 一的认识 。以下是一些较有影响的看法 : 美国国家基因组研究中心认为 ,生物信息学是  一个代表生物学 、数学和计算机的综合力量的新兴 学科 。 北京生物技术和新医药产业中心认为 ,生物信 息学是在生命科学研究中以计算机为工具对生物 信息进行储存 、检索和分析的科学 2 。 1995 年 ,在人类基因组计划 ( HGP) 第一个 5 年 总结报告中给出了一个较为完整的生物信息学定 义 :生物信息学是包含生物信息的获取 、处理 、储 存 、传递 、分析和解释的所有方面的一门学科 。 纵观生物信息学丰富多彩的相关学科 、研究领 域及其由信息流方向主导的研究过程 ,现归纳出如 下定义 :生物信息学是一门采用计算机技术和信息 论方法对蛋白质及其核酸序列等多种生物信息采 集 、加工 、储存 、传递 、检索 、分析和解读的科学 ,是 现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计 学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的交叉学科。 1 　研究对象 生物信息学主要包括基因组学 ( Genomics) 和蛋 白组学 ( Proteomics) ,其实质就是分析和解读核酸和 蛋白质序列中所表达的结构与功能的生物信息 。 1. 1 　基因组学 第 9 卷 第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　口 岸 卫 生 控 制 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Vol. 9 　No. 5 PORT HEALTH CONTROL 41 ?  一种生物的全部遗传构成称为该种生物的基 因组 ,有关基因组的研究称为基因组学 ,它包含对 基因组信息的获取 、处理 、存储 、分配和解释等 。其 中 ,序列基因组学 (Sequence genomics) 主要研究测序 和核苷酸序列 ,为绘制图谱提供材料 2;结构基因 组学 ( Structural genomic