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生物物理论文.doc生物信息学的发展及前景生物信息学是伴随着人类基因组计划(HGP,21世纪世界科学研究历史上的伟大壮举,与“曼哈顿原子弹计划”和“阿波罗登月计划”并列为人类的三大科技工程。1986年,美国能源部HGP负责人在冷泉港会议上正式宣布“人类基因组启动计划”,此后,英国、法国、日本、中国和德国也相继启动了各口的基因组计划。HGP主耍是对人类基因组的全序列进行测序,人类基因组草图已于2003年绘制成功,这是人类科学研究史上一个新的里程碑,也标志着生命科学研究进入了一个新的历史阶段)发展而产生的一门涉及生物学、数学以及计算机科学的交叉学科。1987年,林华安闿士正式为这一领域定下“生物信息学”的称谓。关于生物信息学的定义,20世纪90年代,美国人类基因组计划曾给出一个比较完整的解释:生物信息学是一门交叉学科,包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面,它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。生物信息学旨在揭示“基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律”,是21世纪自然科学和技术科学领域中“基因组”、“信息结构”和“复杂性”这3个重大科学问题的冇机结合。然而,起初人们对生物信息学的认识只是特殊含义上的片面的生物信息学,随着测序技术的日臻完善和现代科学技术革命屮信息革命以及计算机产业的蓬勃发展,生物信息学在1995年经历了里程碑式的发展,那一年,第一个细菌的全基因组序列一一流感嗜血杆菌全基因组测定研究成果在《科学》上发表,人类第一次冇了一个物种完整的全基因组信息,生物信息学从此开始进入了名副其实的发展时期。迄今为止,生物信息学的发展主要经历了3个阶段:最初是前基因组时代,其研究方向主要集中在生物学数据库的构建,检索工具的开发和应用以及对DNA和蛋口质序列的比对和分析;其次,是基因组时代,这一阶段工作主耍集中在对核昔酸序列的测定、分析以及发现新基因,还包括基于网络和交互界而的大量数据库的开发和应用以及对基因组序列信息的提取分析等,但随着2006年人类基因组图谱的绘制完成,生物信息学的发展又进入了后基因组吋代,这个吋期主要的工作是收集、整理、检索和分析序列中表达的蛋白质结构与功能的信息,然后找出规律。目而,一般意义上的生物信息学还是局限在基因层次,而广义上的生物信息学是可以研究生物学的任何方而。生命现彖是在信息控制卜•不同层次上的物质、能量与信息的交换,不同层次是指核酸、蛋口质、细胞、器官、个体、群体和生态系统等,这些层次的系统生物学研究也将成为后基因吋代的生物信息学研究和应用的对象。国外生物信息学的发展及前景与国内相比,国外非常重视生物信息学的发展,各种专业研究机构和公司也如雨后春笋般不断涌现,生物科技公司和制药工业内部的生物信息学部门的数量也是与日俱壇。并且,美国早在1988年,就在国会的支持下成立了国家生物技术信息中心(NCSI),其目的是进行计算分了生物学的基础研究,构建和散布分子生物淫数据库,而欧洲和H本则分别于1993年3月和1995年4月着手建立了欧洲生物信息学研究所(EBI)和生物信息学中心(CIB)o目前,绝大部分的核酸和蛋白质数据库都由美国、欧洲和日木的3家数据库系统产生,他们共同组成Tgenebank,又称国际核酸序列数据库,每天交换数据,同步更新。当前,是生物信息学研究的一个活力