大数据时代下生物信息技术在生物医药领域的应

分类：论文范文 发表时间：2021-03-31 10:10

　　摘要:随着信息技术的快速发展,大数据时代冲击着各个行业。在生物医药领域,基因组测序技术的革新使得低成本、高通量、快速度成为现实,与此相关数据信息也出现了爆炸性增长,生物医药领域被悄然融入大数据的行列,因此迫切需要高性能计算以及有效的技术与方法对这些信息进行处理,提取有效数据,为生物医药发展提供支撑。本文针对目前生物医药数据处理过程中面临的主要问题,初步探讨生物信息技术在生物医药领域中的应用及广阔前景。

　　关键词:大数据;生物医药;生物信息学;高性能计算

　　大数据,被美国政府认为是“未来的新石油”,被视为等同于人力资源和物质资源的国家重要战略资源。一个国家所具有的数据规模以及处理和使用数据的能力代表着一个国家的部分综合实力,对数据的有效运用有助于国家和社会的安全、稳定和快速发展[1,2]。大数据是一种内容庞大而又多样化的信息资产,对大数据的处理需要敏锐的洞察能力、强大的处理能力以及有效的使用方式。

　　1大数据时代

　　20世纪80年代著名的未来学家阿尔文·托夫勒在《第三次浪潮》中将人类社会的发展划分为3个阶段,即农业阶段、工业阶段、信息化阶段(服务阶段)。信息化阶段起始于20世纪50年代,发展至今日,信息已经充斥于生活的每一个角落,大数据的产生离不开信息技术的发展。

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　　2生物医药数据

　　在生物医药领域,各种仪器平台的数字化,无数的数码传感器,时时刻刻都在产生着大量数据[8]。在生物信息行业,随着测序技术的发展以及计算机计算能力增强,全基因组的测序价格由十年前的上亿美元降至今天的数千美元,这使得更多人、物种的DNA信息的获取成为可能[10?12]。

　　3生物医药大数据的解决之道

　　“大数据”不等于“海量数据”,其所代表的含义并不只是说数据量庞大,还包括对这些大量数据的存储、管理、分析和利用[18]。大数据的价值,不仅仅在于拥有海量的数据信息,更重要的是在于对这些含有意义的数据进行专业化处理,提取最具价值的信息[19]。生物医药数据所蕴含的信息价值更是不可估量的。

　　4大数据时代生物信息技术

　　在生物医药研究中的可应用性生物信息学(bioinformatics)是伴随着人类基因组计划项目的启动而产生的一门交叉学科。生物信息学已成为整个生命科学发展的重要支持力量,被誉为解读“生命天书的慧眼”[30]。在当前“大数据时代”,重视生物信息学的发展极为重要,也更加需要计算机技术的支持[31]。

　　4总结与展望

　　现在的生物医学技术在不断的朝着微观世界发展,基因序列、蛋白质序列、蛋白质结构与功能、分子间相互作用、信号通路、调控原件等是目前生物医学研究中的热点,如山一样的数据堆积正在阻挡科学研究的进步。计算机辅助计算将是生物大数据分析的必由之路,也必将成为生物研究中的中流砥柱。

　　在未来,大数据研究将会不断冲击传统的思维模式,带来思维的变革,将更加细致诠释量变与质变的关系,将更加注重分析事物与事物之间的相互关系。对于未来试验的设计,将从过去的假设验证的模式转变为基于数据分析的预测验证模式,对学术研究的基本方法产生重大影响。

　　References

　　[1]WangCH,ChenWN,ZhangJ,etal.Challengingscientificproblemsfortechnologiesandapplicationsofbigdata[J].BullNatNatSciFoundationofChina(中国科学基金),2014,02:92?98.

　　[2]LiGJ.Greatscientificvalueofresearchonbigdata[J].CommunCCF(中国计算机学会通讯),2012,8:8?15.

　　[3]FrankelF,ReidR.Bigdata:distillingmeaningfromdata[J].Nature,2008,455:30?30.

　　胡瑞峰,邢小燕,孙桂波,孙晓波*

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