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生物信息学将“弄潮”后基因组时代
http://www.100md.com 2002年7月15日 《中国中医药报》 第1785期
     在近20余年的现代生命科学发展过程中,跨学科、跨领域融合以及新思想、新方法的不断涌现,使生命科学的各个分支领域的前沿以惊人的速度不断取得突破性进展。现代生命科学所展现的美好未来,也诱使人们以前所未有的热情关注着生命科学的最新发展。

    作为生命科学和信息科学的重大交叉前沿学科,生物信息学以其在基因组研究中所发挥的巨大作用和潜力,已越来越成为人们关注的焦点。

    在刚刚结束的第二届中国生物信息学大会上,多名院士和学者对后基因组时代生物信息学的发展进行了展望。

    随着人类基因组计划的进展,人们可以获得大量的系统的基因组数据,“后基因组时代”已经来临。它为生物信息学的发展提供了前所未有的机遇。东南大学的陆祖宏认为,生物信息学的发展将开拓出新的生命科学,使人们有可能在分子水平上从系统的角度来认识生命的现象。

    继提前完成人类基因组计划“中国卷”之后,我国科学家克服重重困难,率先在世界上完成了水稻基因组的“工作框架图”和数据库。水稻遗传密码的破译,不仅是我国生命科学领域的又一重大突破,也是我国科学家为人类做出的一项重大贡献和基因研究史上的一件大事。中国科学院副院长陈竺院士指出,人类基因组计划草图的完成是各国生命科学制高点角逐的序幕,真正白热化竞争才刚刚开始。
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    在人类基因组计划进行过程中所积累起来的技术和经验,使得其它生物基因组的测序工作可以完成得更快捷。强伯勤院士认为,今后DNA序列数据的增长将更为惊人,生物学数据的积累并不仅仅表现在DNA序列方面。与其同步的还有蛋白质的一级结构,即氨基酸序列的增长。基于cDNA序列测序所建立起来的EST数据库其纪录已达数百万条。在这些数据基础上派生、整理出来的数据库已达500余万个。这种科学数据的急速和海量积累,在人类的科学研究史中是空前的。这一切为后基因组时代的生物信息学研究提出了更高的要求。

    后基因组时代呼唤生物信息学综合服务。北京生物工程学会理事长吴旻院士认为,生物信息学无论是在生物医药科研还是开发中都具有广泛而关键的应用价值;而且,由于生物信息学是生物科学与计算科学、物理学、化学和计算机网络技术等密切结合的交叉性学科,使其具有非常强的专业性,这就使得专业的生物医药科研或开发机构自身难以胜任它们所必须的生物信息学业务,残酷的市场竞争及其所带来的市场高度专业化分工的趋势,使得专业的生物医药开发机构不可能在自身内部解决对生物信息学服务的迫切需求,学术界内的生物医药科研机构也是如此,而这种需求,仅靠那些高度分支化和学术化的分散的生物信息学科研机构是远远不能满足的。可见,在生命科学的新世纪,生物信息学综合服务将是一个非常重要也是一个极具挑战性的领域。
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    北京大学韩启德院士指出,生物信息学在今后无论是生物医药科研还是开发中都具有广泛而关键的应用价值。因为,生物信息学不仅仅是一门科学学科,它更是一种重要的研究开发工具。从科学的角度来讲,生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容和信息流向的综合系统科学,只有通过生物信息学的计算处理,才能从众多分散的生物学观测数据中获得对生命运行机制的详细和系统的理解。从工具的角度来讲,生物信息学是今后几乎所有生物(医药)研究开发所必需的舵手和动力机,只有基于生物信息学通过对大量已有数据资料的分析所提供的理论指导,才能选择正确的研发方向,同样,只有选择正确的生物信息学分析方法和手段,才能正确处理和评价新的观测数据并得到准确的结论。基因组工具和技术通过提高R&D过程各步的效率来降低R&D成本。制药公司如能采取正确的战略决定并有效地加以实施,则可在它们的药物开发过程中节省3亿美元和2年时间。

    业内人士预计,在今后的10年内,如何利用生物信息学数据库和生物计算手段,即将成为广大临床医师和农林畜牧工作者本身基本训练的一部分。生物信息学对未来军事和国防的影响也不容忽视。

    从人类基因组研究来看,迄今为止,人们真正掌握规律的只有DNA上的编码蛋白质的区域,而这部分序列只占基因组的1.1%。仅占人类基因组1.1%的编码区的相关研究已经缔造了数十名诺贝尔奖获得者,98%非编码区蕴含的成果数量将是十分可观的,这昭示着后基因组时代必将成为生物信息学研究的一个充满活力的新时代。, http://www.100md.com