生物信息學
生物信來息學是普通高等源學校本科專業,屬於生物科學類專業。該專業培養德、智、體、美全面發展,具有較好的分子生物學、計算機科學與技術、數學和統計學素養,掌握生物信息學基本理論和方法,具備生物信息收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力,能在科研機構、高等學校、醫療醫葯、環境保護等相關部門與行業從事教學、科研、管理、疾病分子診斷、葯物設計、生物軟體開發、環境微生物監測等工作的高級科學技術人才。
⑵ 有哪些大學有生物信息學
河北農業大學、中國農業大學、
1、河北農業大學
河北農業大學的前身是光緒二十八年(年)創立的直隸農務學堂;1912年改為直隸公立農業專門學校;1921年直隸公立農業專門學校、醫務學堂,還有法律、法政、高等師范等學堂合並,組成河北大學;
1931年河北大學解散,河北省立農學院獨立辦學;1958年河北農學院更名為河北農業大學;1995年與原河北林學院合並組建為新的河北農業大學。
2、中國農業大學
中國農業大學是中國現代農業高等教育的起源地,學校前身是1905年成立的京師大學堂農科大學。1960年被國務院列為全國64所重點大學之一。1984年被中央列為全國重點建設的10所高等院校之一。1995年9月,北京農業大學與北京農業工程大學合並成立「中國農業大學」,江澤民同志親自題寫校名。
3、清華大學
清華大學的前身清華學堂始建於1911年,是清政府設立的留美預備學校,其建校的資金源於1908年美國退還的部分庚子賠款。1912年更名為清華學校。1928年更名為國立清華大學。1937年抗日戰爭全面爆發後南遷長沙,與國立北京大學、私立南開大學組建國立長沙臨時大學。
1938年遷至昆明改名為國立西南聯合大學。1946年遷回清華園。1949年中華人民共和國成立,清華大學進入新的發展階段。1952年全國高等學校院系調整後成為多科性工業大學。1978年以來逐步恢復和發展為綜合性的研究型大學。
4、北京大學
北京大學創立於1898年維新變法之際,初名京師大學堂,是中國近現代第一所國立綜合性大學,創辦之初也是國家最高教育行政機關。1912年改為國立北京大學。1937年南遷至長沙,與國立清華大學和私立南開大學組成國立長沙臨時大學,1938年遷至昆明,更名為國立西南聯合大學。
1946年復員返回北平。1952年經全國高校院系調整,成為以文理基礎學科為主的綜合性大學,並自北京城內沙灘等地遷至現址。2000年與原北京醫科大學合並,組建為新的北京大學。
5、哈爾濱工業大學
學校始建於1920年,1951年被確定為全國學習國外高等教育辦學模式的兩所樣板大學之一,1954年進入國家首批重點建設的6所高校行列(京外唯一一所),是新中國第一所畢業生直接被授予工程師稱號、研究生三年制的理工科大學。
1996年進入國家「211工程」首批重點建設高校。1999年被確定為國家首批按照世界知名高水平大學目標重點建設的9所"985工程"大學之一。2000年與同根同源的哈爾濱建築大學合並組建新的哈爾濱工業大學。
⑶ 生物信息學主要研究什麼
生物信息學的主要是用不同的高大上的編程演算法(比如數據挖掘),針對生物體內一回些富含信息的分答子進行解析。
生物體內富含信息的分子最典型的莫過於攜帶遺傳信息的DNA、RNA和攜帶功能信息(主要是免疫功能信息)的蛋白質。因此對於DNA、RNA的鹼基序列的變化和包含信息的解析,以及對於蛋白質四級結構(主要應該還是氨基酸序列)的變化和包含信息的解析應該是生物信息學的主要內容。
⑷ 生物信息學研究意義
順序所隱藏的信息來預測蛋白質的高級結構,而蛋 白質結構研究的最終目標是闡明肽鏈的折疊規律, 即所謂破譯「第二套生物學密碼」。
「基因組計劃」積累了大量生物信息。而生物信 息學的任務就是挖掘和利用這些信息,從眾多生命 信息中發現統一的,本質的,有用的規律。而這些規 律必將促進生命科學,如結構生物學,生物技術,葯 物設計,分子進化等研究工作的進展。
所以,生物信息學將在「後基因組」的時代,發 揮極其重要的作用,這將有助於全部讀懂人類基因 組的全部信息,有助於揭示基因組物質結構的復雜 性,有助於生命起源和生物進化問題的最終解決,有 助於識別與鑒定人類特定疾病的相關基因,有助於 葯物設計理論和方法的改進和提高。
生物信息學的重要性,對於我們中醫葯界應該 是很有意義的。這是因為我們可以利用生物信息學 來深入研究中醫葯的有關問題。
生物信息學研究所需的投資有限卻可以做出高 水平的工作。當然,分子生物學資料庫是開展生物信 息學研究的重要工具。目前,國際上分子生物學數據 庫發展極快,並且這些資料庫大部分是開放的,是免 費提供各國科學家使用的。關鍵在於組織多學科研 究人員的共同參與。我們應該由中醫、中葯、生物、 生理、葯學等各類人員來參與生物信息學的研究、發 揮綜合優勢、挖掘潛力、充分利用人類基因組資料庫 中已有的大量信息,開展富有中醫葯特色的研究,就 可能取得突破,做出高水平的工作。
再則,我們應該注意當前生物技術在生命科學 研究中的趨勢。目前,國際科學界在核酸和蛋白質兩 個層次上都發展了從事生物學研究的新的技術手 段,在核酸層次上的新技術是 DNA 晶元技術。在蛋 白質層次上是二維凝膠電泳和測序的質譜技術。 DNA 晶元技術可以對不同組織來源、不同細胞類 型、不同生理狀態的基因表達進行監測,從而獲得基 因表達的功能譜。 DNA 晶元技術還可以運用於
⑸ 生物信息學就業前景怎麼樣
生物信息學專業:
專業建設狀況:
專業就業:
主幹學科:
主要課程:
生物信息學(Bioinformatics)是一門交叉科學,它包含了生物信息的獲取、加工、存儲、分配、分析、解釋等在內的所有方面,它綜合運用數學、計算機科學和生物學的各種工具,來闡明和理解大量生物數據所包含的生物學意義。它隨1990年人類基因組計劃(HGP)的實施和信息技術的發展而誕生,現已迅速發展成為當今生命科學最具吸引力和重大的前沿領域,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。
我國生物學本科教育主要圍繞兩個專業——生物科學和生物技術進行,而生物信息學相關課程通常作為這兩個專業高年級學生的選修課,且要求學生們已修完大部分專業必修課以及一些計算機課程,如C語言等。教學實踐表明,這一安排基本上符合國內本科生教育的實際情況,有利於本科生們掌握生物信息學的基本知識和工作原理,激發他們今後深入研究的興趣。世界上越來越多的政府部門、教育機構和企業都呼籲加快培養各類生物信息學人才。
本專業學生畢業後可在各級生物信息學的研究機構、高等學校、企事業單位以及在研究和成果產業化過程中涉及到生物信息學的相關部門,從事科學研究、教學和管理工作。
生物學、數學、計算機科學。
普通生物學、生物化學、分子生物學、遺傳學、生物信息學、計算生物學、基因組學、生物晶元原理與技術、蛋白質組學、模式識別與預測、資料庫系統原理、Linux基礎及應用、生物軟體及資料庫、Perl編程基礎等。
⑹ 生物信息學和計算生物學有什麼區別
一、專業性質不同
1、生物信息學:是研究生物信息的採集、處理、存儲、傳播,分析和解釋等各方面的學科,是,生命科學和計算機科學相結合形成的一門新學科。
2、計算生物學:是生物學的一個分支,是指開發和應用數據分析及理論的方法、數學建模和計算機模擬技術等,用於生物學、行為學和社會群體系統的研究的一門學科。
二、研究內容不同
1、生物信息學:通過綜合利用生物學,計算機科學和信息技術而揭示大量而復雜的生物數據所賦有的生物學奧秘。
2、計算生物學:運用計算機的思維解決生物問題,用計算機的語言和數學的邏輯構建和描述並模擬出生物世界。
三、研究方法不同
1、生物信息學:以數據(庫)為核心,資料庫的建立,生物學數據的檢索,生物學數據的處理,生物學數據的利用:計算生物學。
2、計算生物學:各種計算方法已開始廣泛應用於葯物研究,以及研發創新的、具有自主知識產權的疾病靶標和信息學分析系統等。同時,運用計算生物學,科學家有望直接破譯在核酸序列中的遺傳語言規律,模擬生命體內的信息流過程,從而認識代謝、發育、進化等一系列規律。
⑺ 生物信息學有哪些方面的應用
1,測序與序列比對(Sequence Alignment)
測序是生物信息學的基礎和主要數據來源,可以是人類數據也可以是其他的數據。序列比對的基本問題是比較兩個或兩個以上符號序列的相似性或不相似性.從生物學的初衷來看,這一問題包含了以下幾個意義:從相互重疊的序列片斷中重構DNA的完整序列.在各種試驗條件下從探測數據(probe data)中決定物理和基因圖存貯,遍歷和比較資料庫中的DNA序列比較兩個或多個序列的相似性在資料庫中搜索相關序列和子序列尋找核苷酸(nucleotides)的連續產生模式找出蛋白質和DNA序列中的信息成分序列比對考慮了DNA序列的生物學特性,如序列局部發生的插入,刪除(前兩種簡稱為indel)和替代,序列的目標函數獲得序列之間突變集最小距離加權和或最大相似性和,對齊的方法包括全局對齊,局部對齊,代溝懲罰等.兩個序列比對常採用動態規劃演算法,這種演算法在序列長度較小時適用,然而對於海量基因序列(如人的DNA序列高達109bp),這一方法就不太適用,甚至採用演算法復雜性為線性的也難以奏效.因此,啟發式方法的引入勢在必然,著名的BALST和FASTA演算法及相應的改進方法均是從此前提出發的.
2, 蛋白質結構比對和預測
基本問題是比較兩個或兩個以上蛋白質分子空間結構的相似性或不相似性.蛋白質的結構與功能是密切相關的,一般認為,具有相似功能的蛋白質結構一般相似.蛋白質是由氨基酸組成的長鏈,長度從50到1000~3000AA(Amino Acids),蛋白質具有多種功能,如酶,物質的存貯和運輸,信號傳遞,抗體等等.氨基酸的序列內在的決定了蛋白質的3維結構.一般認為,蛋白質有四級不同的結構.研究蛋白質結構和預測的理由是:醫葯上可以理解生物的功能,尋找dockingdrugs的目標,農業上獲得更好的農作物的基因工程,工業上有利用酶的合成.直接對蛋白質結構進行比對的原因是由於蛋白質的3維結構比其一級結構在進化中更穩定的保留,同時也包含了較AA序列更多的信息.蛋白質3維結構研究的前提假設是內在的氨基酸序列與3維結構一一對應(不一定全真),物理上可用最小能量來解釋.從觀察和總結已知結構的蛋白質結構規律出發來預測未知蛋白質的結構.同源建模(homology modeling)和指認(Threading)方法屬於這一范疇.同源建模用於尋找具有高度相似性的蛋白質結構(超過30%氨基酸相同),後者則用於比較進化族中不同的蛋白質結構.然而,蛋白結構預測研究現狀還遠遠不能滿足實際需要.
3, 基因識別,非編碼區分析研究.
基因識別的基本問題是給定基因組序列後,正確識別基因的范圍和在基因組序列中的精確位置.非編碼區由內含子組成(introns),一般在形成蛋白質後被丟棄,但從實驗中,如果去除非編碼區,又不能完成基因的復制.顯然,DNA序列作為一種遺傳語言,既包含在編碼區,又隱含在非編碼序列中.分析非編碼區DNA序列目前沒有一般性的指導方法.在人類基因組中,並非所有的序列均被編碼,即是某種蛋白質的模板,已完成編碼部分僅占人類基因總序列的3~5%,顯然,手工的搜索如此大的基因序列是難以想像的.偵測密碼區的方法包括測量密碼區密碼子(codon)的頻率,一階和二階馬爾可夫鏈,ORF(Open Reading Frames),啟動子(promoter)識別,HMM(Hidden Markov Model)和GENSCAN,Splice Alignment等等.
4, 分子進化和比較基因組學
分子進化是利用不同物種中同一基因序列的異同來研究生物的進化,構建進化樹.既可以用DNA序列也可以用其編碼的氨基酸序列來做,甚至於可通過相關蛋白質的結構比對來研究分子進化,其前提假定是相似種族在基因上具有相似性.通過比較可以在基因組層面上發現哪些是不同種族中共同的,哪些是不同的.早期研究方法常採用外在的因素,如大小,膚色,肢體的數量等等作為進化的依據.近年來較多模式生物基因組測序任務的完成,人們可從整個基因組的角度來研究分子進化.在匹配不同種族的基因時,一般須處理三種情況:Orthologous: 不同種族,相同功能的基因;Paralogous: 相同種族,不同功能的基因;Xenologs: 有機體間採用其他方式傳遞的基因,如被病毒注入的基因.這一領域常採用的方法是構造進化樹,通過基於特徵(即DNA序列或蛋白質中的氨基酸的鹼基的特定位置)和基於距離(對齊的分數)的方法和一些傳統的聚類方法(如UPGMA)來實現.
5, 序列重疊群(Contigs)裝配
根據現行的測序技術,每次反應只能測出500 或更多一些鹼基對的序列,如人類基因的測量就採用了短槍(shortgun)方法,這就要求把大量的較短的序列全體構成了重疊群(Contigs).逐步把它們拼接起來形成序列更長的重疊群,直至得到完整序列的過程稱為重疊群裝配.從演算法層次來看,序列的重疊群是一個NP-完全問題.
6, 遺傳密碼的起源
通常對遺傳密碼的研究認為,密碼子與氨基酸之間的關系是生物進化歷史上一次偶然的事件而造成的,並被固定在現代生物的共同祖先里,一直延續至今.不同於這種"凍結"理論,有人曾分別提出過選擇優化,化學和歷史等三種學說來解釋遺傳密碼.隨著各種生物基因組測序任務的完成,為研究遺傳密碼的起源和檢驗上述理論的真偽提供了新的素材.
7, 基於結構的葯物設計
人類基因工程的目的之一是要了解人體內約10萬種蛋白質的結構,功能,相互作用以及與各種人類疾病之間的關系,尋求各種治療和預防方法,包括葯物治療.基於生物大分子結構及小分子結構的葯物設計是生物信息學中的極為重要的研究領域.為了抑制某些酶或蛋白質的活性,在已知其蛋白質3級結構的基礎上,可以利用分子對齊演算法,在計算機上設計抑制劑分子,作為候選葯物.這一領域目的是發現新的基因葯物,有著巨大的經濟效益.
8.生物系統的建模和模擬
隨著大規模實驗技術的發展和數據累積,從全局和系統水平研究和分析生物學系統,揭示其發展規律已經成為後基因組時代的另外一個研究 熱點-系統生物學。目前來看,其研究內容包括生物系統的模擬(Curr Opin Rheumatol,2007,463-70),系統穩定性分析(Nonlinear Dynamics Psychol Life Sci,2007,413-33),系統魯棒性分析(Ernst Schering Res Found Workshop, 2007,69-88)等方面。以SBML(Bioinformatics,2007,1297-8)為代表的建模語言在迅速發展之中,以布爾網路 (PLoS Comput Biol,2007,e163)、微分方程(Mol Biol Cell,2004,3841-62)、隨機過程(Neural Comput,2007,3262-92)、離散動態事件系統等(Bioinformatics,2007,336-43)方法在系統分析中已經得到應 用。很多模型的建立借鑒了電路和其它物理系統建模的方法,很多研究試圖從信息流、熵和能量流等宏觀分析思想來解決系統的復雜性問題(Anal Quant Cytol Histol,2007,296-308)。當然,建立生物系統的理論模型還需要很長時間的努力,現在實驗觀測數據雖然在海量增加,但是生物系統的模型辨 識所需要的數據遠遠超過了目前數據的產出能力。例如,對於時間序列的晶元數據,采樣點的數量還不足以使用傳統的時間序列建模方法,巨大的實驗代價是目前系 統建模主要困難。系統描述和建模方法也需要開創性的發展。
9.生物信息學技術方法的研究
生物信息學不僅僅是生物學知識的簡單整理和、數學、物理學、信息科學等學科知識的簡單應用。海量數據和復雜的背景導致機器學習、統 計數據分析和系統描述等方法需要在生物信息學所面臨的背景之中迅速發展。巨大的計算量、復雜的雜訊模式、海量的時變數據給傳統的統計分析帶來了巨大的困難, 需要像非參數統計(BMC Bioinformatics,2007,339)、聚類分析(Qual Life Res,2007,1655-63)等更加靈活的數據分析技術。高維數據的分析需要偏最小二乘(partial least squares,PLS)等特徵空間的壓縮技術。在計算機演算法的開發中,需要充分考慮演算法的時間和空間復雜度,使用並行計算、網格計算等技術來拓展演算法的 可實現性。
10, 生物圖像
沒有血緣關系的人,為什麼長得那麼像呢?
外貌是像點組成的,像點愈重合兩人長得愈像,那兩個沒有血緣關系的人像點為什麼重合?
有什麼生物學基礎?基因是不是相似?我不知道,希望專家解答。
11, 其他
如基因表達譜分析,代謝網路分析;基因晶元設計和蛋白質組學數據分析等,逐漸成為生物信息學中新興的重要研究領域;在學科方面,由生物信息學衍生的學科包括結構基因組學,功能基因組學,比較基因組學,蛋白質學,葯物基因組學,中葯基因組學,腫瘤基因組學,分子流行病學和環境基因組學,成為系統生物學的重要研究方法.從現在的發展不難看出,基因工程已經進入了後基因組時代.我們也有應對與生物信息學密切相關的如機器學習,和數學中可能存在的誤導有一個清楚的認識.
⑻ 生物信息學是干什麼的
生物信息學(Bioinformatics)是研究生物信息的採集、處理、存儲、傳播,分析和解釋等各方面的學科,也是隨著生命科學和計算機科學的迅猛發展,生命科學和計算機科學相結合形成的一門新學科。
它通過綜合利用生物學,計算機科學和信息技術而揭示大量而復雜的生物數據所賦有的生物學奧秘。
生物信息學經歷的階段:
1、前基因組時代(20世紀90年代前) 這一階段主要是各種序列比較演算法的建立、生物資料庫的建立、檢索工具的開發以及DNA和蛋白質序列分析等。
2、基因組時代(20世紀90年代後至2001年) 這一階段主要是大規模的基因組測序,基因識別和發現,網路資料庫系統地建立和交互界面工具的開發等。
3、後基因組時代(2001至今) 隨著人類基因組測序工作的完成,各種模式生物基因組測序的完成,生物科學的發展已經進入了後基因組時代,基因組學研究的重心由基因組的結構向基因的功能轉移。
(8)生物信息學擴展閱讀:
生物信息學專業:
主幹課程:普通生物學、生物化學、分子生物學、遺傳學、生物信息學、計算生物學、基因組學、生物晶元原理與技術、蛋白質組學、模式識別與預測、資料庫系統原理、Linux基礎及應用、生物軟體及資料庫、Perl編程基礎等。
就業前景:學生畢業後可在各級生物信息學的研究機構、高等學校、企事業單位以及在研究和成果產業化過程中涉及到生物信息學的相關部門,從事科學研究、教學和管理工作。
學生主要學習生物信息學的基本理論和方法,受到相關科學實驗和科學思維的基本訓練,具有較好的分子生物學、計算機科學與技術、數學和統計學素養,具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力,具有較好的業務素質。
網路-生物信息學
網路-生物信息學專業
⑼ 生物信息學是什麼專業啊
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。