上海市科学技术协会:
生物信息学(bioinformatics)是生物学与计算机科学以及应用数学等学科相互交叉而形成的一门新兴学科。它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析,进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。生物信息学是一门研究生物系统中生命活动、信息现象的学科,它包括生命科学、信息科学、计算科学的许多学科,主要有系统生物学、功能基因组学、结构基因组学、蛋白质组学、表达谱学等。
国内外生物信息学学科现状和发展趋势
随着生物信息数据的爆炸性增长,以研究基因功能为核心的“后基因组时代”已经来临,大规模的比较基因组、结构基因组、蛋白质组以及基因组药物学的研究计划已经提到日程,人类将在原子和分子水平上理解和控制生命过程。目前,基于基因组和蛋白质组研究的药物作用新靶标的发现;新的药物筛选模式和筛选技术研究中无不体现着生物信息学的应用和发展;生物信息学的应用同时使得计算机辅助的药物设计成为可能。这是一个完全可以与工业革命、原子时代和信息革命相比拟的激动人心的历史性时代,也为生物信息技术的发展提供了前所未有的机遇,生物信息技术因而成为现代生命科学和生物技术研究的核心技术之一。
二十一世纪是生命科学的时代,也是信息时代。随着人类基因组计划的各项任务接近完成,有关核酸、蛋白质的序列和结构数据呈指数增长。面对巨大而复杂的数据,运用计算机管理数据、控制误差、加速分析过程势在必行, 从而使生物信息学成为当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,也是二十一世纪自然科学的核心领域之一。
生物信息学自1956年首次提出以来,以极其惊人的速度发展,世界上许多国家已成立了与生物信息学相关的协会,许多著名的高校相继开设生物信息学专业。如斯坦福大学几年前在世界上首先设立了生物信息学专业,随后,其它国际著名的大学纷纷效仿,并开展了各种学术交流活动,为促进生物信息学的普及和发展起了极其重要的作用。
随着人类基因组研究的展开,我国生物信息学的研究也得到了发展,国内已有不少科研单位和高等院校从事生物信息学的科研和教学工作。如,北京大学几年前也设立了生物信息学专业,上海交通大学已建立了生物信息学系,复旦大学也有了相关的专业,上海大学已成立了生物信息学中心并正在筹建开设生物信息学专业。目前,国家级生物医学信息学中心正在筹建之中。北京市已经成立了北方生物信息学研究会,目的在于联合北方地区从事生物信息学的专家,加强合作,促进学科的发展,并为政府决策提供参考意见。
上海是国内生物信息学发展的主要基地之一,集中了许多这方面的人才,越来越多的生物学家、数学、计算机等领域的专家加入了这个新兴的学科中,政府在本领域的投入也逐年增加。1998年上海成立了国家人类基因组南方研究中心;2000年在中科院上海生命科学研究院成立了生物信息中心;2002年,由上海市科委组织,联合了上海市8家生物信息优势单位,共同成立了上海生物信息技术研究中心。整个生物信息学正在朝大规模数据整合、可视化,比较基因组学,代谢网络分析,蛋白质组分析,大规模药物靶点分析等综合化、系统化发展,高性能的计算处理和网格技术也不断投入应用。
目前,上海市从事生物信息学研究开发的主要有关单位包括:上海生物信息技术研究中心、中科院上海生命科学研究院、国家人类基因组南方研究中心、复旦大学、上海交通大学、上海第二医科大学、上海医药工业研究院、上海新药研发中心、上海生物芯片研究中心和联合基因集团等与生命科学和信息科学相关的单位。由国家人类基因组南方研究中心完成的钩端螺旋体测序、中科院国家基因研究中心完成的水稻第四号染色体精细测序、上海生物信息技术研究中心等十几家单位联合完成得SARS病毒流行病学分析等,其论文分别在国际顶级的科学杂志《science》、《nature》上发表。
可以说,上海在全国的生物信息学领域已经走在了前列,其产生生物信息学原始数据的能力和规模在全国均首屈一指。但是,由于目前在上海尚无生物信息学专业的学会组织,生物信息学的学科建设发展不平衡,各单位之间的合作交流还有待提高,上海市在生物信息学研究领域的整体优势还没有得到充分的发挥,影响了上海乃至我国生物信息学学科的进一步发展,因此十分有必要在上海成立生物信息学会,以负责组织上海、乃至全国生物信息学的学术交流等活动。而且,成立后的上海市生物信息学会可以加入国际生物信息学会组织,以加强与国际生物信息学界的联系与学术交流,甚至争取在中国上海承办国际性的生物信息学学术大会,为推动我国生物信息学的发展作出应有的贡献。
生物信息学的主要研究内容
1. 生物信息的收集、存储、管理与提供。包括建立国际基本生物信息库和生物信息传输的国际联网系统。
2. 基因组序列信息的提取和分析。包括基因的发现与鉴定,利用国际上生物信息数据库的相应数据,经过大规模的信息结构分析,提出理论模型,阐明基因的重要生物学功能。
3. 功能基因组相关信息分析。包括与大规模基因表达谱分析相关的算法、软件研究,基因表达调控网络的研究;与基因组信息相关的核酸、蛋白质空间结构的预测和模拟,以及蛋白质功能预测的研究。
4. 生物大分子结构模拟和药物设计。包括RNA(核糖核酸)的结构模拟和反义RNA的分子设计;蛋白质空间结构模拟和分子设计;具有不同功能域的复合蛋白质以及连接肽的设计;纳米生物材料的模拟与设计;基于酶和功能蛋白质结构、细胞表面受体结构的药物设计;基于DNA结构的药物设计等。
5. 生物信息分析的技术与方法研究。包括发展有效的能支持高通量测序需要的软件、数据库以及若干数据库工具;改进现有的理论分析方法,如统计方法、模式识别方法、隐马尔科夫过程方法、神经网络方法等;创建一些适用于基因组信息分析的新方法、新技术。包括引入复杂系统分析技术、信息系统分析技术等用于解释基因组的信息,探索DNA序列及其空间结构信息的新表征;发展研究基因组完整信息结构和信息网络的研究方法等;发展生物大分子空间结构模拟、电子结构模拟和药物设计的新方法与新技术。
6. 应用与发展研究。汇集与疾病相关的人类基因信息,建立与动植物良种繁育相关的数据库以及与大分子设计和药物设计相关的数据库。
国外同类学会的发展
由于近年来生物信息学领域突飞猛进的发展,特别是2001年人类基因组序列的发表,使得生物信息学在生物学领域的应用达到了一个新的水平。越来越多其它领域的科技工作者,如数学家、物理学家、化学家、计算机专家等,加入到了生物信息学的研究领域中,与生物信息学相关的协会也随之而产生。
目前,世界上规模大的相关协会有:美国IEEE(电子工程研究院)下的生物信息学领域的计算机协会;计算生物学的国际协会(International Society for Computational Biology,ISCB),此外,欧洲和许多其它国家也成立了与生物信息学相关的协会。而且,许多国家的相关协会还加入了ISCB,成为其成员。这些协会每年都组织生物信息学的年会,以及生物信息学领域中的学术活动,各种知识、技术的培训,在推动生物信息学的普及和发展中起了非常重要的作用。
上海市生物信息学会的主要任务
1. 积极开展生物信息学方面的国内外学术交流
组织重点学术课题的探讨和学科考察活动
组织生物信息学工作者参与国家和上海市有关科技政策、科技发展战略、有关法律、法规的制定和学科决策工作
根据国家经济建设和学科发展的需要,举办各种培训班、讲习班和进修班,开展对会员和科技人员的继续教育和培训工作,努力提高会员的学术水平,并积极发现人才,向有关方面推荐
加强同国外的科学技术团体和科技工作者的友好联系,促进民间科技合作
编辑、出版生物信息学学术书刊,为生物信息学工作者提供学术交流的平台
大力普及生物信息学科学技术知识,扩大学科的影响力
利用和发挥上海地区在生物信息学领域的整体优势,促进生物信息学科在上海的建立和 发展
成立上海市生物信息学会的目的
鉴于新兴的交叉学科――生物信息学的迅猛发展,充分利用和发挥上海市在生物信息学领域的整体优势,将相关的学科工作者组织起来,团结广大科技工作者,加强国际合作和交流,推广生物信息学的技术和方法,促进生物信息学的研究、发展、传播,提高我国生物信息学领域的整体水平,为繁荣发展我国的科技事业,为生物信息学领域出成果、出人才,为推动我国生物信息学的发展作出贡献。特申请成立上海市生物信息学会,望审核批准。
上海生物信息学会筹备组
2004年12月13日
共同发起人
院士:李载平、郝柏林、闻玉梅、陈凯先、陆汝钤、裴钢、杨胜利
教授(研究员):丁达夫、蒋华良、贺林、钟扬、柴根象、傅育熙、李亦学、罗利军、
赵国屏、黄薇、谢毅、曹雪涛、朱春宝、罗泽伟、任双喜、杨宏钧、何伟忠、胡赓熙、许政恺、张亮、姚建华、范并思、唐克轩、应康、曾嵘、赵立平、朱鼎良、朱杨勇、丁永生、张庆华、王开跃、朱贻盛、孔祥银、瞿涤、陈国强、曹志伟、陈维明、戴建凉、谭瑞琮、石铁流、韩泽广、孙兵、薛红卫、钱吉、吴家睿、骆建华、文铁桥、宋后燕、郭晓奎、肖宏