生物信息学概论.pdfVIP

第 一 章 　　概 论 当今世界，科学技术 的发展 日新月异 。其 中，生命科学的进 展尤为引人注 目。进入分子水平 以来 ，人们发现在生物化学、分 子生物学 、免疫学 以及遗传学领域 的研 究中有大量 的数据资料需 要处理 。于是，随着计算机技术、网络通讯的飞速发展 ，产生 了 一 门新兴的学科 生物信息学 。它首先利用 电子计算机技术 ，对 在分子生物学等学科 的研 究 中产生 出来 的大量原始数据进 行收 集、整 理和 管理；其 次 ，对各种 数据 进 行对 比、分 析、归纳并建立 计 算模型，以期更好地解释数据，并进行结构、功能的预测以及仿真， 等等（图 。它的出现极大地推动了分子生物学的发展，在人类 基因组计划的研究中发挥了重要的作用。这门学科在生物学、医学 领域有着十分广泛 的应用 。其 中的一些大型生物学数据库包含 了 众多的生物学信息资源 ，人们可 以很方便地从 国际互联 网上寻找 算 法 数据获取 图 形 学 数据解释 图象识别 基因组图谱 人工智能 三维结构预测 数 据 库 分子建模 统 计 学 药物设计 计算机模拟 同源比较 信息理论 分子进化 语 言 学 数据库检索 机器人学 基因预测 软件工程 仪器 设计 计算机 网络 数据库构建 计算机科学和数学 分子生物学 图 生物信息学是计算机科学、数学和分子生物学之间的桥梁 所需的资料和处理工具。这不仅方便了研究思想和资料的交流，减 少 了许多重复性的工作 ，而且也提供 了一种崭新 的思维方式和科 研工作方法。近年来，互联网的高速发展为人们共享数据资源、合 作研究提供了网络这一物质基础 。越来越多的生物学、医学、药学 工作者认识到生物信息学 的重要性和实用性，其 良好 的发展前景 业 已显 现 。 第一节　　　　生物信息学及其与生物学的关系 近十多年来 ，生命科学在分子水平上进行 了广泛而深入地研 究。随之而来的是大量的数据结果需要处理。特别是生物化学、分 子生物学及遗传学 的研究，各种各样 的有关生物分子 的原始实验 数据 ，数量十分庞大 。因此 ，利用计算机技术处理数据十分必要 。另 外 ，众 多 的学科 ，诸如结构生物学、酶学、细 胞生物学、生理学、病理 学、神经生物学等等，从不同角度的研究结果，可经过计算机的分 类、组织和构建，形成具有生物学意义的新的研究结果。这些新的 结果是对生命体 的细胞结构和功能更为本质 的反映。在这样 的情 形下，生物信息学应运而生。 生物 信 息学（ ）的萌生可 以追溯到 年 ，那 时还是计算机 的初创期 。在美 国田纳西州 的 ，曾召开过 首次 “生物学中的信息理论讨论会 ”，这拉开了生物信息学的序幕。