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工业生物技术战略研究、知识环境建设是中科院“十一五”创新方向项目,本文即是以中国科学院(九所一基地)工业生物技术产业基地生物信息系统的建设需求为项目背景展开的研究。
“信息技术和“生命科学”作为21世纪科学发展的主题已经逐渐深入实践之中,生物信息学(Bioinformatics)作为这一交叉领域的主流学科也越来越被科学界所推动而向前发展,其研究领域和深度均在扩展跨越。面对生命科学正在迈向用统一的理论框架和先进的实验方法来探讨数据间的复杂关系,向定量生命科学发展的重要阶段,生物学家面临的挑战之一就是在这些不断翻番的海量数据中,如何有效的利用已有的生物信息学的技术手段进行数据挖掘。而从计算机应用技术服务的角度,即是探索为生物学家实验、决策、设计、抽提理论等活动,提供有效的知识环境和共享平台的策略和方式方法。
本课题即针对此需求提出:利用现有的生物信息资源、运用时新的计算机技术构筑生物信息的挖掘、推送服务体系从而在生物学的实验研究和信息处理技术间搭建有分析、有预测、有参考、有沟通的生物信息学数据整合、分析、推送系统(BIODD)。以形成一个信息查询、计算预测的知识提供体系的框架设计,并为进一步进行数据推送系统的建设做准备;以探索搭建一套生物数据存储、挖掘、展现的方法;以形成一套生物信息学软件的Web化策略和开发方法,建设系列生物信息学分析软件的Web化服务并逐步扩展;以形成一个数据推送系统框架,建成一个生物学者与和计算学者交流需求的平台;并在搭建的平台上进行生物信息学分析、挖掘,以期对其生物信息学分析环境做进一步的完善,同时探求生物学分析软件开源化的利用和贡献。
本文在行文中从系统设计基础和实现策略的探讨与体系框架的设计方面、系统的数据构建和数据服务方面、生物信息学分析环境建设和‘Web化方面、系统的推送模块设计和交流需求平台的建设方面进行了研究总结,并随后用已构系统进行了生物信息学示例分析(SOR三级结构分析和耐热机能的研究)与数据挖掘。