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生物信息学Bioinformatics;理论课讲授内容 第一讲 生物信息学概论 第二讲 医学信息学基础 第三讲 信息学基本技术 第四讲 生物信息学中的分子生物学基础 第五讲 生物信息检索工具 第六讲 生物信息浏览工具;第七讲 生物信息中心 第八讲 生物信息重要数据库 第九讲 生物医学文献 第十讲 生物信息与药学 第十一讲 生物信息与PCR 第十二讲 生物信息学与基因芯片;生物信息学概论;内容;三大自然科学之谜;Date;What is bioinformatics? from /wiki/Bioinformatics;生物信息学; 生物学数据的收集、存储、管理与提供 基因组序列信息的提取和分析 功能基因组相关信息分析 生物大分子结构模拟和药物设计 生物信息分析的技术与方法研究 应用与发展研究;;A marriage of …;生命信息系统;相关学科图示;广义概念图示;狭义概念图示;总结：生物信息学;生物学基础速递;生命的分子基础;DNA结构和碱基互补原理;中心法则;中心法则的发展;生物信息学的历史;曼哈顿原子弹计划;60年代初，美国总统Kennedy提出两个科学计划： ?登月计划 ?攻克肿瘤计划 ? 人类遗传信息的复杂性;生命活动三要素：物质、能量、信息; 基因组(Genome)：包含细胞或生物体全套的遗传信息的全部 遗传物质。原核生物(细菌、病毒等) 真核生物(真菌、植物、动物等);尽管比之于人类登月，HGP的投入资金要少得多，但HGP对人类生活的影响要更为深远。因为随着这个计划的完成，DNA分子中编码的遗传信息将对人类存在的化学基础作出最终的回答。这将不仅帮助我们理解我们是如何作为健康的人发挥正常功能的，而且也将在化学水平上解释遗传因子在各种疾病，如癌症、早老痴呆症、精神分裂症等一些严重危害人类健康的疾病中的作用。毕竟对人类自身更深入的了解是人类活动中最重要的一个部分。 ——Watson ,1990,《Science》;HGP的历史回顾; 第一个自由生物体流感嗜血菌(H. inf)的全 基因组测序完成 1996 完成人类基因组计划的遗传作图 启动模式生物基因组计划;1997 大肠杆菌(E.coli)全基因组测序完成 1998 完成人类基因组计划的物理作图 开始人类基因组的大规模测序 Celera公司加入，与公共领域竞争 启动水稻基因组计划 1999.7 第5届国际公共领域人类基因组测序会议，加快测序速度;1999.7 第5届国际公共领域人类基因组测序会议，加快测序速度 2000 Celera公司宣布完成果蝇基因组测序 国际公共领域宣布完成第一个植物基因组——拟南芥全基 因组的测序工作;2001年2月15日《Nature》封面;我国对人类基因组计划的贡献;HGP带来的科学挑战; 各学科参与、协作：生命科学、数学、物理学、化学、计算机 科学、材料科学以及伦理、法律等社会科学…… ? 首要科学问题 如何找到记载在基因组DNA一维结构上控制生命时间、空间 的调控信息的编码方式和调节规律。 应用数学、复杂系统理论、信息论、非线性科学…… 催生?生物信息学、计算生物学 ? 芯片技术 交叉性技术领域：物理学、微电子信息技术、生化技术、信 息技术、自动化、材料科学…… ? 结构生物学 前沿领域之一：生物物理学、生物化学、晶体学、波谱学、 光谱学以及X射线晶体衍射技术、核磁共振技术…… ;系统生物学(Systems Biology)： 由分析为主走向分析与综合并举的系统方法 微观?还原论 整体?系统论 统一生物学(General Biology)： 探索生命活动本质，产生统一的生命观和统一的生物学 实验、理论、计算生物学： (Experimental, Theoretical, Computational Biology ) 生命科学与数、理、化、计算机等学科的大综合、大交叉 生物技术的产业化(Biotechnology)： 基础研究转化为生产力 生物工程技术?农、林、医药;生物大分子的结构与功能研究 基因组与细胞的研究 基因组比较研究 关于遗传、发育、分化、进化的综合理论研究 脑科学和神经科学研究 行为科学研究 生态学研究 人体功能