生物信息學的前景精選(九篇)
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第1篇：生物信息學的前景范文
【關鍵詞】整體分析；思維判斷；代表性
通常在醫學臨床上由于患有低鎂血癥而使患兒出現驚厥癥狀的并不常見，極其罕見，所以很容易引起誤診，對于這個情況，在我院新生兒科室誤診的驚厥案例8例，分析如下：
1 臨床資料
誤診為是低鈣驚厥的有3例，低血糖2例，病腦1例，腸炎合并低鈉血癥1例，癲癇1例。一般資料8例中男嬰5例，女嬰3例，年齡最小的3天，最大的28天，其中多見于15天左右的新生兒。誤診一般為1-24小時，平均6小時。
1.1 臨床表現 在8例臨床表現中，發熱2例，嘔吐2例，納差1例，夜間多汗、體檢可見枕禿1例，腹瀉1例，中度脫水1例。在8例驚厥的中，每天驚厥都在5到10次左右的就有5例，1到5次的也有3例，驚厥的時間程度不同。其中六例的就維持在10秒左右，3分鐘左右的案例有2例；驚厥的表現方式也不一樣，如雙眼凝視4例，眼球震顫2例，全身抽搐1例，陣發性屏氣發作1例。
1.2 實驗室檢查 新生兒低鎂血癥的案例在治療效果不明顯的時候，實驗室里檢查血清鎂仍少于0.36mg/ml.
1.3 新生兒如被確定為是低鎂血癥引起的驚厥原因時，患兒要及時用鎂鹽治療，可注射靜脈濃度為3mL/kg+5%的葡萄糖液或注射濃度為25%到肌肉的硫酸鎂，一天2次；患兒癥狀緩解后則用口服10%硫酸鎂，一天3次，新生兒用藥后病情基本上能處于穩定狀態。
2 討論
2.1 眾所周知人體有很多重要的元素，而鎂則是對人體最重要的功能之一，它在身體內的含量排在鈉、鉀、鈣之后，占第四位。而在細胞中，重要性則排在鉀之后，僅次于第二位。在人體內，大約有325種酶的活化過程中需要通過鎂的作用。特別是與ATP代謝有關的酶。因為人體內有很多生物在過程中都需要ATP協助，所以鎂就占據人體中非常重要的因素。
2.2誤診原因分析
2.2.1 對低鎂血癥的認識不夠深入 到至今為止，很多醫學書籍和兒科專業書籍都沒有把低鎂血癥放入專提結構進行講解傳授，而且很多臨床報道也對低鎂血癥普遍偏少，導致對這方面沒有經驗的醫生對病的了解不夠，深入不夠，所以誤診為其他病癥的可能性更高。
2.2.2 整體缺乏分析，思維考慮主觀 醫生在給患兒診斷時的思維和方法普遍存在偏離和限制，常把常見病和多發病視為重要因素，忽略了未知的病。在給患兒就診中，對患兒的病因不夠了解的細致，單依靠較少病癥的癥狀以及患兒出現的身體特征來做出的判斷而導致的對低鎂血病癥的誤診，可以看出對專業臨床上的表現缺乏整體綜合分析。
2.2.3 臨床表現無代表性 低鎂血病癥在臨床上沒有特別意義上的表現，與新生兒其他疾病極為相似，因為低鎂血病癥一般都是在其他病發前或者之后才出現的，所以誤診的可能性更高，對病的準確性越低。譬如因為長時間口服鈣劑從而影響了鎂的吸收的大部分佝僂患兒，然而發生了低鎂驚厥的癥狀，所以很多就診的醫生誤以為是佝僂病導致的低鈣驚厥癥狀。
2.2.4 對臨床習慣的誤導導致思維的判斷 當患兒就診時，醫生通常會把兩種同時存在的疾病合并為一種疾病而沒有考慮到另一種已經發生的病癥放在內。在本文中，有3例是驚厥患兒查出血鈣低于正常的范圍而被誤診為低鈣驚厥病癥；1例為驚厥的新生兒被查出血糖偏低而被誤診為低血糖驚厥癥狀；1例為腹瀉的新生兒查出血納則少于正常范圍被誤診為腸炎合并低鈉血癥，對患兒分別使用了補鈣、補糖、補鈉等藥物，但仍不見患兒有所轉機，查出含鎂低于0·6 mmol/L的患兒，后用給患兒添加了鎂的劑量后則驚厥慢慢停止，后見好轉。還有1例則是嬰兒痙攣癥的患兒通過口服糖皮質激素和其他抗癲癇的藥物，癲癇的病癥將近4個月沒有再次發生，這次發生驚厥的時候醫生查看腦電波圖，發現圖中有癲癇波形，錯誤的認為是新生兒是再一次發作的痙攣癥，然而在治療的效果都不明顯的情況后查出原來是血鎂太低，患兒則低于0·6 mmol/L，在發現少鎂后，及時補救的情況下驚厥才停止沒有再次發作。
2.2.5 缺乏對病情的分析和臨床觀察 當患兒在剛住進醫院時，往往先是診斷出患有某種病癥，但隨著對該病的進一步治療可能會引起另一種疾病的出現，但其經常會被醫生忽略掉，之前提到的患有遷延性腹瀉的2例患兒，起初在入院時做了檢查，發現其鈣、鈉檢測都比正常值低，血鎂的檢測屬于正常，所以在對其的治療過程中會補充鈣鹽和鈉，但是隨后患兒出現了全身抽搐的現象，此時醫生往往會忽略其真正的病因而是主觀上斷定患兒抽搐是由于補充的鈣、鈉不足，而沒有想到是由于低鎂血癥而引起的。因為低鎂血癥很多情況是出現在鈣、鉀、鈉偏低癥狀治愈之后的，所以病人在初期的血鎂可能是正常的，但當治療時間一長，或是患兒出項脫水癥狀后就該注意患兒的血鎂情況是否還在正常值范圍，所以在對于某些病癥的治療中要注意讓其補充鎂劑。
3 小結
3.1 醫院在對疑似患有低鎂血癥的患兒做檢查時要特別謹慎、仔細，因為患有低酶血癥致驚厥的病患在臨床上的并沒有十分顯著的病癥，所以除了細致的檢查外還要仔細詢問病人的病史，及時檢查患兒的血液鎂含量，以便更準確的判斷病人的病情。如果遇到有些醫院的檢查設備有限，只是懷疑患病卻不能明確診斷時，可以對患兒進行適當的鎂鹽補充，如果患兒之后有所好轉或是得到基本控制，也可以考慮其可能患低鎂血癥。
3.2 在對鎂劑的增加問題上，輕度的患兒可選擇進行深部的肌肉注射，而對于那些重度的患兒可以在靜脈注射鎂鹽，要求必須要謹慎、緩慢，特別是對于那些患有腎功能障礙的患兒來說，要注意防止高鎂血癥的患病可能，由于高鎂血癥極易導致患兒的血壓降低，阻礙房室的傳導，嚴重的甚至會引起心臟驟停，所以要特別謹慎注意。
參考文獻
第2篇：生物信息學的前景范文
【關鍵詞】生物信息學；醫藥基因；應用
中圖分類號：R9
文獻標識碼：A
文章編號：1006-0278（2015）02-119-01
當前，生物信息學是自然科學以及生命科學等前沿領域，集合了多種學科，是21世紀研究自然科學的核心和基礎。
一、藥物設計與發展
（一）傳統藥物研發
藥物研究和開發的傳統方法就是從動物器官、組織或者細胞中篩選出符合要求的藥理模型，或者從植物、動物以及天然礦物質入手，又或者在確定候選藥物的過程中以化學合成為基本形式，并進一步優化先導物，一切工作準備就緒以后即可將候選藥物推入臨床使用，觀測其使用效果，合格以后投入市場。這種方法簡單有效，但是費用和時間都相對花費較多。據不完全統計，在未誕生生物信息學以前新藥的研究開發需要歷經十年時間，其所花費的費用總額約為5-10億美元；此外，傳統的新藥研究方法存在一定的缺陷和不足，篩選合成物的過程較為繁瑣，新藥開發效率極低。
（二）計算機輔助藥物設計
白上世界70年代開始，美國麻省理工學院霍恩貝爾教授率先提出了分子設計，白此之后，藥物分子設計逐漸被應用到新藥研究中；而隨著計算機技術的進一步普及和推廣，藥物分子設計的基礎就是計算機輔助藥物設計方法，即CADD。計算機輔助藥物設計的一般原理就是：第一步，在X單晶衍射等技術的支撐下獲取完整的大分子結構，并在相關軟件的支持下分析具體的化學性質；第二步，充分發揮全新藥物分子設計技術以及數據庫搜尋的優勢，尋找理化性質與分子形狀與受體作用位點相一致的分子，測試并合成分子生物活性，在循環幾次以后，就能順利得到新的先導化合物。當前，主要有二種計算機輔助藥物設計方法：其一，藥效基團模型方法、定量構效方法等基于小分子的藥物分子設計方法；其二，計算組合方法；其二，分子對接法等基于受體結構的藥物分子設計方法。
二、生物信息學在藥物設計中的應用
1.生物信息學的研究領域較廣，涉及的內容較多，主要包括非編碼區功能研究、蛋白質譜技術和蛋白質組研究、基于完整基因組數據的生物進化研究、生物大分子結構模擬和藥物設計、基因表達調控網絡的研究、大規模基因組測序中的信息分析、生物信息的收集、存儲、管理與提供以及啟動子、外顯子、內含子的識別等。近年來，新的高效實驗技術不斷發展，這就要求生物信息學不斷擴展研究領域。生物信息學的出現和推廣，為藥物設計和開發提供了新的路徑和方法，推動著藥物設計向理性化和專業化的方向發展，這大大減少了新藥的研究費用和開發時間。蛋白質序列和核酸序列的功能和結構信息是生物信息學的主要研究對象，這為藥物設計提供了堅實的理論支撐，大大縮短了藥物開發使用的時間。當前，大量的生物大分子二維結構已經被成功測定，依據大分子和藥物分子相互作用的原理，可以在研究受體結構的基礎上科學設計藥物分子。所以，藥物設計的一種重要手段就是充分發揮生物信息學的優勢，尋找出合適的先導化合物。全新藥物分子設計、分子對接以及二維結構搜索是目前較為普遍的幾種方法。
2.物信息學的發展切實改變了藥物研究和開發的模式。傳統的藥物研發模式就是篩選并選擇出合適的藥理模型先導物，并將先導物進行優化，評價合格以后投入市場使用。在基因組計劃大力實施的今天，DNA自動測序大規模完成，序列數據急劇增加，生物信息學在對數據進行加工、整理的過程中會發現藥物的新靶點，然后對其進行計算和建模，確保藥物設計的順利進行，這在一定意義上開創了藥物研究和開發的新模式，有利于增強新藥研發的有效性和針對性，大大縮減了藥物設計和研發的時間，節省了人力、物力、財力投入。
3.生物信息學參與新藥推向市場。在研制新藥并臨床適用通過以后，就要將其推廣到市場，這時，首要的就是收集和整理該藥所治療的疾病患者的地區分布、市場需求以及年齡結構等情況，從而制定出市場價格、專利申請保護等切實可行的市場開發戰略，為新藥注入持續不斷的發展活力。但是這些信息較為分散，收集難度較大，這時就要充分發揮生物信息學的優勢，對網絡數據庫中的信息進行分析和整理，減少開發過程中的盲目性，大大提升新藥的開發效率，減少物力、財力等資源消耗。
三、結語
當前，生物信息學逐漸成為現代藥物開發和研究的重要工具，而且藥物設計與生物信息學有著更加緊密的聯系；與此同時，藥物設計的不斷發展也要求生物信息學進一步拓寬研究領域和范圍，生物信息學的發展會在一定程度上推動藥物設計的發展和進步。
參考文獻：
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第3篇：生物信息學的前景范文
[論文摘要]生物信息學是80年代以來新興的一門邊緣學科，信息在其中具有廣闊的前景。伴隨著人類基因組計劃的勝利完成與生物信息學的發展有著密不可分的聯系，生物信息學的發展為生命科學的發展為生命科學的研究帶來了諸多的便利，對此作了簡單的分析。
一、生物信息學的產生
21世紀是生命科學的世紀，伴隨著人類基因組計劃的勝利完成，與此同時，諸如大腸桿菌、結核桿菌、啤酒酵母、線蟲、果蠅、小鼠、擬南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因組計劃也都相繼完成或正在順利進行。人類基因組以及其它模式生物基因組計劃的全面實施，使分子生物數據以爆炸性速度增長。在計算機科學領域，按照摩爾定律飛速前進的計算機硬件，以及逐步受到各國政府重視的信息高速公路計劃的實施，為生物信息資源的研究和應用帶來了福音。及時、充分、有效地利用網絡上不斷增長的生物信息數據庫資源，已經成為生命科學和生物技術研究開發的必要手段，從而誕生了生物信息學。
二、生物信息學研究內容
（一）序列比對
比較兩個或兩個以上符號序列的相似性或不相似性。序列比對是生物信息學的基礎。兩個序列的比對現在已有較成熟的動態規劃算法，以及在此基礎上編寫的比對軟件包BALST和FASTA，可以免費下載使用。這些軟件在數據庫查詢和搜索中有重要的應用。有時兩個序列總體并不很相似，但某些局部片斷相似性很高。Smith-Waterman算法是解決局部比對的好算法，缺點是速度較慢。兩個以上序列的多重序列比對目前還缺乏快速而又十分有效的算法。
（二）結構比對
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。
（三）蛋白質結構預測
從方法上來看有演繹法和歸納法兩種途徑。前者主要是從一些基本原理或假設出發來預測和研究蛋白質的結構和折疊過程。分子力學和分子動力學屬這一范疇。后者主要是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。同源模建和指認（Threading）方法屬于這一范疇。雖然經過30余年的努力，蛋白結構預測研究現狀遠遠不能滿足實際需要。
（四）計算機輔助基因識別
給定基因組序列后，正確識別基因的范圍和在基因組序列中的精確位置.這是最重要的課題之一，而且越來越重要。經過20余年的努力，提出了數十種算法，有十種左右重要的算法和相應軟件上網提供免費服務。原核生物計算機輔助基因識別相對容易些，結果好一些。從具有較多內含子的真核生物基因組序列中正確識別出起始密碼子、剪切位點和終止密碼子，是個相當困難的問題，研究現狀不能令人滿意，仍有大量的工作要做。
（五）非編碼區分析和DNA語言研究
在人類基因組中，編碼部分進展總序列的3－5%，其它通常稱為“垃圾”DNA，其實一點也不是垃圾，只是我們暫時還不知道其重要的功能。分析非編碼區DNA序列需要大膽的想象和嶄新的研究思路和方法。DNA序列作為一種遺傳語言，不僅體現在編碼序列之中，而且隱含在非編碼序列之中。
三、生物信息學的新技術
（一）Lipshutz(Affymetrix，Santa clara，CA，USA)
描述了一種利用DNA探針陣列進行基因組研究的方法，其原理是通過更有效有作圖、表達檢測和多態性篩選方法，可以實現對人類基因組的測序。光介導的化學合成法被應用于制造小型化的高密度寡核苷酸探針的陣列，這種通過軟件包件設計的寡核苷酸探針陣列可用于多態性篩查、基因分型和表達檢測。然后這些陣列就可以直接用于并行DNA雜交分析，以獲得序列、表達和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen， Branford， CT， USA)介紹了一種新的基于專用定量表達分析方法的基因表達檢測系統，以及一種發現基因的系統GeneScape。為了有效地抽樣表達，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的發生和冗余程度。他在酵母差異基因表達的大規模研究中對該技術的性能進行了驗證，并論述了技術在基因的表達、生物學功能以及疾病的基礎研究中的應用。
（二）基因的功能分析
Overton(University of Pennsylvania School of Medicine，Philadelphia，PA，USA)論述了人類基因組計劃的下一階段的任務基因組水平的基因功能分析。這一階段產生的數據的分析、管理和可視性將毫無疑問地比第一階段更為復雜。他介紹了一種用于脊椎動物造血系統紅系發生的功能分析的原型系統E-poDB，它包括了用于集成數據資源的Kleisli系統和建立internet或intranet上視覺化工具的bioWidget圖形用戶界面。EpoDB有可能指導實驗人員發現不可能用傳統實驗方法得到的紅系發育的新的藥物靶，制藥業所感興趣的是全新的藥物靶，EpoDB提供了這樣一個機會，這可能是它最令人激動的地方。
Babbitt(University of California，San Francisco，CA，USA)討論了通過數據庫搜索來識別遠緣蛋白質的方法。對蛋白質超家族的結構和功能的相互依賴性的理解，要求了解自然所塑造的一個特定結構模板的隱含限制。蛋白質結構之間的最有趣的關系經常在分歧的序列中得以表現，因而區分得分低（low-scoring）但生物學關系顯著的序列與得分高而生物學關系較不顯著的序列 是重要的。Babbit證明了通過使用BLAST檢索，可以在數據庫搜索所得的低得分區識別遠緣關系（distant relationship）。Levitt(Stanford univeersity，Palo Alto，CA，USA)討論了蛋白質結構預測和一種僅從序列數據對功能自動模建的方法。基因功能取決于基因編碼的蛋白質的三級結構，但數據庫中蛋白質序列的數目每18個月翻一番。為了確定這些序列的功能，結構必須確定。同源模建和從頭折疊（ab initio folding）方法是兩種現有的互為補充的蛋白質結構預測方法；同源模建是通過片段匹配（segment matching）來完成的，計算機程棄SegMod就是基于同源模建方法的。
（三）新的數據工具
Letovsky(Johns hopkins University，Baltimore，MD，USA)介紹了GDB數據庫，它由每條人類染色體的許多不同圖譜組成，包括細胞遺傳學、遺傳學、放射雜交和序列標簽位點（STS）的內容，以及由不同研究者用同種方法得到的圖譜。就位置查詢而言，如果不論其類型（type）和來源（source），或者是否它們正好包含用以批定感興趣的區域的標志（markers），能夠搜索所有圖譜是有用的。為此目的，該數據庫使用了一種公用坐標系統（common coordinate system）來排列這些圖譜。數據庫還提供了一張高分辨率的和與其他圖譜共享許多標志的圖譜作為標準。共享標志的標之間的對應性容許同等于所有其它圖譜的標準圖譜的分配。
Candlin(PE applied Biosystems，Foster City，CA，USA)介紹了一種新的存儲直接來自ABⅠPrism dNA測序儀的數據的關系數據庫系統BioLIMS。該系統可以與其它測序儀的數據集成，并可方便地與其它軟件包自動調用，為測序儀與序列數據的集成提供了一種開放的、可擴展的生物信息學平臺。
參考文獻
第4篇：生物信息學的前景范文
[關鍵詞] 基因芯片；子宮內膜異位癥；生物信息學分析；靶基因；microRNA
[中圖分類號] R711.710.46 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）04（a）-0012-05
[Abstract] Objective To analyze and predict the expression of endometriosis （EMs） genes by bioinformatics methods， in order to provide a new basis for revealing the essence of EMs at the gene level and developing new treatment drugs. Methods Download gene dates which were related to EMs in Gene Expression Omnibus（GEO）， were mined and analyzed by a series of bioinformatics tools， such as protparam， MotiScan， SignalP 4.0， NetPhos 2.0， TMHMM， GO， KEGG， STRING， BRB-Array Tools. Results 91 EMs related genes and 54 microRNA had been found in this study. These genes mainly involved in the process of cell proliferation regulation， cell apoptosis regulation and chemotaxis. Protein interaction network predicted 19 important EMs-related protein targets. Combined with target gene data mining， 134 EMs-related target genes were found. Conclusion Using bioinformatics method to analyze gene microarray data can acquire inner information of organisms， and provide new diagnostic markers and diagnostic thoughts for the early diagnosis of EMs.
[Key words] Microarray； Endometriosis； Bioinformatics； Target gene； MicroRNA
子m內膜異位癥（endometriosis，EMs）是一種常見的慢性婦科疾病，在女性人群中，發病率為10%～15%[1]，其臨床表現為不孕、痛經、慢性盆腔痛、痛等[2]，給年輕的女性帶來巨大的痛苦和經濟負擔。EMs是在子宮腔外部出現經過增殖、出血和再生的子宮內膜樣組織，其發病機制尚不清楚[3-4]。由于EMs病因復雜，目前主要治療手段是手術和激素治療，但該病的復發率高，達40%～50%[5]。因此，亟需新的有效的EMs治療方法。
基因調控在EMs的發展中起重要作用[6]。研究EMs患者的基因特征是開發新療法的有效步驟[7-8]，基因芯片數據能夠大規模地揭示基因遺傳背景。根據基因芯片數據可以發現，免疫內分泌的功能障礙是影響子宮內膜異位的重要因素[9]。生物信息學被應用于整理基因表達、基因功能、基因產物以及細胞功能相關的大量信息，來鑒定發病過程中的關鍵因子，預測合適的治療靶標[10]。目前這種方法已被用于改進肝細胞癌[11]、淋巴瘤[12]和口腔癌的診斷[13]。基因芯片技術與生物信息學分析的結合能夠為疾病的分子生物學研究提供新的研究視角。
本研究應用基因芯片分析軟件BRB-Array Tools對基因芯片公共數據庫的EMs相關基因和microRNA進行數據挖掘，并進行microRNA的靶基因預測。用生物信息學的方法對EMs的相關基因進行通路和功能的分析，找出EMs相關蛋白質相互作用的網絡調控的關鍵靶標，研究EMs的發病機制，為進一步在基因水平上揭示EMs的本質和發現藥物治療靶點、開發治療新藥提供新的依據。
1 材料與方法
1.1 材料
從美國國立生物信息技術中心（National Center for Biotechnology Information，NCBI）的公共基因芯片數據庫（Gene Expression Omnibus，GEO）[14]下載與EMs相關的基因和microRNA。
1.2 方法
①把EMs相關基因上傳到String（Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes）數據庫在線分析工具（http：//）[15-16]可獲得EMs相關基因蛋白-蛋白相互作用的網絡，篩選節點（Hub）蛋白。
②把EMs相關基因上傳到DAVID（Database for Annotation，Visualization，and Integrated Discovery）[17]，用功能注釋工具（Functional Annotation Tool），研究EMs相關基因參與FOTERM_MF_5以及GOTERM_BP_5基因本體數據庫（Gene Ontology，GO）[18]的分子功能和生物過程，分析EMs相關基因參與的PANTHER-PATHWAY和KEGG-PATHWAY數據庫中的生物學通路。
③應用PicTar2005[19]、TargetScan 5.1[20]、miRanda V5[21]3種軟件預測靶基因，有兩種或兩種以上的軟件同時預測到的結果則認為可靠。
2 結果
2.1 EMs相關基因的篩選
從公共基因芯片數據庫（Gene Expression Omnibus，GEO）下載與EMs相關的基因，共得到91個相關基因，結果見表1。
2.2 EMs相關基因的分析
對91個EMs相關基因編碼的蛋白進行蛋白-蛋白的相互作用網絡分析顯示，處于網絡節點的蛋白質有19個基因與之對應，分別是EGF、RELA、VEGFA、PCNA、PTEN、PIKCA、MDM2、MMP9、MMP1、NGF、PGR、PTGS2、IL11B、IL6、IL10、CD44、TP53、TNF、FOXO1，f明它們可能在致病中發揮著重要作用。GO富集分析結果顯示，EMs相關基因主要涉及細胞增殖、細胞凋亡、細胞代謝、信號轉導、趨化作用等反應過程（圖1）。生物學通路分析表明，EMs相關基因主要參與細胞因子受體互作、腫瘤通路、造血細胞系、Jak-STAT信號等生物學的通路（圖2）。
2.3 microRNA的靶基因預測
在PubMed數據庫中檢測到54個EMs相關的microRNA，聯合靶基因的數據挖掘和預測，共得到134個EMs的相關基因。
3 討論
EMs給社會和婦女帶來了嚴重的臨床上和經濟上的負擔，因此，需要將研究和資源的效用最大化來提高對疾病的了解，以便發展新的有效的治療方法。隨著近幾年生物信息學技術的興起，基因芯片技術已經成為生物醫學研究的基本方法。基因芯片是一種大規模高效率獲取生物信息的新型技術，能夠檢測分析各個組織內的表達基因的差異，隨著計算機技術的快速提高和生物數據的急劇增長，生物信息學這一剛剛興起的學科得到了前所未有的迅速發展[22]，尤其是應用生物信息學方法發現新基因和基因芯片，利用已知的核酸序列作為探針，與互補的靶核苷酸序列相互雜交，再進行信號的監測，最終完成定量或者定性的分析，在預防和新藥開發、輔助診斷疾病方面有廣闊的前景。生物信息學是涉及應用物理學、數學、生物學、化學、計算機等交叉學科的一門新興學科，應用現有的分析軟件和公共數據庫，可以探索生物分子結構和功能特性，為后續研究提供新的研究思路和方向。EMs的生物學過程復雜，決定了從基因組水平篩選與轉移相關表型的功能基因成為EMs治療研究的重要方向[23]。
本研究發現，EGF、RELA、VEGFA、PCNA、PTEN、PRKCA、MDM2、MMP9、MMP1、NGF、PGR、PTGS2、IL11B、IL6、IL10、CD44、TP53、TNF、FOXO1在EMs相關基因編碼蛋白-蛋白的作用網絡中起到節點蛋白的作用，推測這些基因對EMs的發病起重要作用。本研究通過GO富集分析和通路分析發現，EMs相關基因主要與細胞增殖調控、細胞凋亡調控、趨化作用有關。
綜上所述，本文應用生物信息學的方法對基于基因芯片數據庫挖掘的EMs基因及蛋白進行分析，為揭示EMs相關基因及microRNA的結構、功能、蛋白的相互作用提供了重要依據，發現了關鍵基因在EMs發生發展過程中可能起到重要的作用，為日后進一步研究EMs的發病機制、發現藥物治療的靶點，及為臨床治療和預防提供了新的切入點。
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第5篇：生物信息學的前景范文
關鍵詞：鐵皮石斛，RCA2基因，克隆，生物信息學分析
中圖分類號：Q949.71
文獻標識碼：A
鐵皮石斛（Dendrobiumofficinale）屬于蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）多年生的草本植物，鐵皮石斛含石斛多糖、石斛堿、雙芐酚類、菲酚類等多種藥效成分，是石斛屬藥用植物中最為珍稀名貴的種，具有滋陰清熱、潤肺止咳、益胃生津、明目強身等作用（Zhangetal，2000）。核酮糖1，5二磷酸羧化酶/加氧酶（Ribulose1，5bisphosphatecarboxylase/oxygenase，Rubisco）是存在于葉綠體內的一個雙功能酶，同時催化卡爾文循環中最初固定CO2的反應以及光呼吸作用中的第一步反應，該酶處于光合碳還原和碳氧化兩個方向相反但又相互關聯的循環交叉點上，對凈光合速率起著決定性的影響，因此提高Rubisco活力是提高光合作用的重要途徑（潘瑞熾等，2004）。因鐵皮石斛原生地的生境破壞和常年的濫采亂挖，野生資源遭到嚴重的破壞，瀕臨滅絕，已列入中國珍稀瀕危保護植物的名錄。由于石斛不能夠栽培在土壤里，北方地區必須栽培在樹皮、木塊、鋸末等做的栽培床或者是石頭上，冬天多數需要蓋溫棚等設施，投資較大，加上石斛種植的技術要求高，目前市場尚未完全打開，發展速度還不是很快（張明等，2010）。
隨著生物技術的發展，許多糧食作物如大麥（Rundle&Zielinski，1991）、水稻（Toetal，1999）、大豆（Yinetal，2014）等植物的RCA基因被克隆，但目前報道的RCA基因很少有涉及藥用觀賞植物，最近有朱明庫等（2013）對羽衣甘藍Rubisco活化酶基因BoRCA的克隆、生物信息學及表達分析的研究；袁秀云等（2016）對蝴蝶蘭Rubisco活化酶基因PhRCAα的序列特征及在低溫脅迫下的表達分析的研究；祝欽瀧等（2011）對彩葉草Rubisco活化酶基因SsRCA進行了組織表達特異性和光誘導表達特性研究；曾淑華等（2012）已從鐵皮石斛中克隆了光合碳途徑關鍵酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因。因此，開展鐵皮石斛RCA基因研究顯得尤為必要。本研究為了提高石斛的質量，提高石斛光合效率，揭示鐵皮石斛光合作用機理自然成了鐵皮石斛研究領域的重要問題，該研究利用RACE技術克隆出鐵皮石斛RCA2全長基因，并進行生物信息學分析，為進一步研究鐵皮石斛光合作用調節機理奠定基礎。
1材料與方法
1.1材料
鐵皮石斛原產地為貴州，現在種植于河南省鄭州市鄭州師范學院蘭花工程技術研究中心智能日光溫室，植物材料為一年生鐵皮石斛。
1.2方法
1.2.1RNA提取選取一年生鐵皮石斛葉片，液氮速凍，保存于-80℃冰箱備用。葉片總RNA提取采用多糖多酚植物總RNA提取試劑盒（Tiangen公司）；采用1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定RNA的完整性；采用QuawellQ5000微量紫外可見分光光度計測定其A260/A280值及其濃度。
1.2.2RCA2基因全長的克隆以提取的葉片總RNA為模板，用反轉錄試劑盒合成單鏈cDNA。根據GENBANK上已知植物的RCA保守區，利用DNAMAN和Primer5.0生物軟件設計兼并引物（表1），擴增RCA保守片段。PCR反應體系為20.0μL：10×PCRbuffer2.0μL、dNTPMix2.0μL、上游引物RCAF1（10μmol·L1）1.0μL、下游引物RCAR1（10μmol·L1）1.0μL、模板cDNA1.0μL、rTaq酶（5U·μL1）0.2μL，加滅菌雙蒸水至總體積20.0μL；反應程序為94℃預變性5min；94℃變性40s，56℃退火40s，72℃延伸40s，35個循環；最后72℃延伸10min。切膠回收目的片段，連接pGEMTEasy載體，轉化大腸桿菌DH5α，挑選陽性克隆送至上海英濰捷基生物技術公司測序，獲得RCA基因的保守區序列。再根據獲得的保守區序列，分別設計5′端和3′端特異性巢式引物（表1），以葉cDNA為模板，用巢式PCR方式分別擴增RCA的5′端和3′端序列，按Clontech公司SMARTerTMRACE擴增試劑盒操作說明進行反應，回收擴增目的產物，克隆到pGEMTEasy載體上，轉入大腸桿菌DH5α菌株，進行測序和拼接。
1.2.3ORF的擴增根據DNAMAN軟件拼接得到RCA基因序列全長，利用Premier5.0設計1對特異引物RCAF2和RCAR2（表1），用于完整開放閱讀框（ORF）的擴增。PCR擴增程序為94℃預變性5min，94℃變性45s，58℃退火45s，72℃延伸1min，進行35個循環，72℃延伸15min。ORF片段連接到pGEMTEasy載體上，轉化大腸桿菌DH5α，測序進行ORF序列驗證。
1.2.4生物信息學分析利用ORFfinder進行開放閱讀框的預測；利用NCBI上的BLAST進行基因相似性的分析（http：//ncbi.nlm.nih.gov/blast/）；利用DNAMAN進行氨基酸序列比對分析；利用ProtScale程序（http：//expasy.org/tools/protscale.html）分析蛋白質親疏水性；利用TargetP軟件（UsingPLANTnetworks）和PSORTll（http：//psort.hgc.jp/form.html）進行亞細胞定位的分析；利用Protfun（http：//cbs.dtu.dk/services/ProtFun/）分析預測RCA2蛋白質結構功能和功能分類；利用ExPASy網站上的GOR進行蛋白質二級結構預測；利用ExPASy網站上的SWISSMODEL進行蛋白質三級結構的預測分析。
2結果與分析
2.1RCA2基因全長克隆
葉片總RNA提取后經1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定其完整性，檢測結果顯示，28S和18S條帶清晰，A260/A280值1.96，濃度為210.56ng·μL1。
以鐵皮石斛葉片總RNA反轉錄的cDNA為模板，以兼并引物RCAF1和RCAR2進行保守區片段PCR擴增，得到一個503bp保守片段（圖1：B），根據設計的3′端和5′端特異引物，采用RACE技術，擴增獲得3′端目的片段（圖1：D）和5′端目的片段（圖1：C）。利用生物軟件DNAMAN進行序列拼接得到該基因的全長為1730bp，利用ORFfinder分析，共有9個ORF，該基因最長的ORF共計1323bp，包含81bp的5′UTR、326bp的3′UTR，編碼440個氨基酸，將該基因命名為RCA2，GenBank登陸號為KT205842。利用引物RCAF2和RCAR2擴增獲得1323bpORF片段（圖1：A），連接到pGEMTEasy載體上測序驗證，得到的陽性質粒命名為pGEMRCA2。
2.2RCA2基因全長的生物信息學分析
2.2.1RCA2核苷酸及編碼蛋白序列的理化性質利用blastp和DNAMAN對RCA2氨基酸序列進行比對分析，發現該基因包含PloopNTPaseSuperfamily結構域，分別為“WGGKGQGKS”（A區）和“GKMCCLFINDLD”（B區），屬于PloopNTPase超家族基因（圖2）。理化性質分析該蛋白的分子質量為48.53kDa，等電點為6.19。將該基因全長核苷酸序列在NCBI上進行blastn相似性比較，結果表明基因均為RCA基因，且與蝴蝶蘭（Phalaenopsis）的相似性高達87%。氨基酸序列比對分析，發現其氨基酸序列與蝴蝶蘭、葡萄、荷花的相似性分別為89%、84%、85%（圖3）。
2.2.2RCA2編碼蛋白質的親疏水性分析利用ProtScale分析蛋白的親疏水性發現，RCA2蛋白質序列具有較高的親水性，其中第69位的Thr親水性最強（-3.078），第162位Leu的疏水性最強（2.122）（圖4）。
2.2.3RCA2編碼蛋白質的亞細胞定位蛋白的亞細胞定位與該蛋白所執行的功能是密切相關的，用TargetP和PSORTII軟件進行亞細胞定位分析，TargetP預測結果顯示RCA2蛋白定位于葉綠體基質，可信度為3（圖5：A），用PSORTII預測蛋白顯示，RCA2蛋白定位于葉綠體基質、線粒體基質間隙、葉綠體類囊體膜、葉綠體類囊體腔，RCA2蛋白主要存在于葉綠體基質（圖5：B）。
2.2.4RCA2編碼蛋白質的功能預測與分析利用ProtfunsoftwareofCBS分析預測RCA2蛋白質結構功能和功能分類，可能有意義的功能包括中間代謝、脂肪酸代謝、翻譯、輔酶因子的生物合成和能量代謝等，他們的幾率分別是5.484、4.387、4.048、3.639、3.098。這表明RCA2在中間代謝起到了一個非常重要的角色，在脂肪酸代謝、翻譯中起到了重要作用，在輔酶因子的生物合成和能量代謝中也起到了關鍵作用。
2.2.5RCA2編碼蛋白質的二級、三級結構預測采用ExPASy網站上的GOR進行蛋白質二級結構預測，結果表明，α螺旋占30.68%，延伸鏈占25.45%，不規則折疊占43.86%（圖6）。用ExPASy網站上的SWISSMODELWorkspace預測蛋白質的三維結構以4w5w.1.A（SMTLid）為模板進行建模，該模板以XRAY2.90方法產生，與RCA2蛋白一致性為86.02%（圖7）。
3討論與結論
該研究通過RTPCR和RACE技術方法，成功克隆了鐵皮石斛RCA2基因（GenBank登錄號KT205842）全長1730bp，開放閱讀框1323bp，編碼440個氨基酸；核苷酸序列分析結果表明，RCA2核苷酸序列與蝴蝶蘭（Phalaenopsis）的相似性高達87%，其編碼蛋白屬于PloopNTPaseSuperfamily家族基因。蛋白理化性質分析該蛋白的分子質量為48.53kDa，等電點為6.19，為親水性蛋白，RCA2編碼蛋白質的亞細胞定位于葉綠體基質；編碼蛋白質的功能包括中間代謝、脂肪酸代謝、翻譯、輔酶因子的生物合成和能量代謝等，蛋白質三級結構預測模型與RCA2蛋白一致性為86.02%，這些生物學參數為進一步研究RCA2蛋白的酶學性質及其在鐵皮石斛中的光合作用機理奠定了理論基礎。
第6篇：生物信息學的前景范文
【關鍵詞】生物電子學；研究生選修課；教學探索
Postgraduate Course of Bioelectronics Opened and Teaching
SU Shao
（School of Materials Science and Engineering， Nanjing University of Posts & Telecommunications， Nanjing Jiangsu 210023， China）
【Abstract】“Bioelectronics” is a newly elective course， which has opened for different postgraduates. Bioelectronic is an emerging and fascinating interdisciplinary， covering many areas of research， has become a research hotspot. This elective course aims to broaden graduate research horizons， learn about the latest frontior research and develop students' innovative spirit and overall quality. In this paper， we discuss the experiences of the research fields of bioelectronics， reference books， teaching object， course content and teaching methods and prospect the future development of the electives course.
【Key words】Bioelectronics； Postgraduate elective course； Teaching explore
0 前沿
生物電子學（Bioelectronics）是以生物學和電子學為代表但又涉及化學、物理、材料及信息技術等許多學科和高新技術相結合的一門新興交叉學科。電子信息科學技術和生物科學（含醫學科學）是十分重要的兩個學科領域，它們對科學技術進步和經濟發展，乃至于對人類的社會生活方式都將產生深刻而重要的影響。生物電子學的發展充分體現了上述兩個學科的相互依賴和和相互促進的關系。生物電子學自20世紀50 年代誕生以來，發展迅速，領域不斷拓寬，地位日益重要，已經展示了廣闊的發展前景[1-2]。子學的研究領域大致可以包括如下7個方面：（1）生物信息檢測；（2）生物醫學信息處理；（3）生物系統建模和仿真；（4）場與生物物質的作用；（5）分子和生物分子電子學；（6）生物信息學；（7）生物醫學儀器。近20年來，隨著各種新原理、新技術和新方法不斷地應用到生物電子學的研究中，生物電子學的發展日新月異，目前越來越的科研工作者聚集生物電子學方面的研究。
1 研究領域
生物電子學作為新興的交叉學科，發展迅猛，涉及多個研究領域。國外的大學很早就開展生物電子學的相關研究。如英國的克蘭菲爾德大學，其生物電子學方面的研究就包括生物信息學、生物傳感器與生物診斷、環境與健康、環境與自然、環境與安全、智能材料和轉化醫學等。我國在1985年，由韋鈺院士創立了分子與生物分子電子學實驗室，通過20年的發展，2002年，東南大學生物電子學國家重點實驗室開始建設。目前，該重點實驗室的發展目標是瞄準生物電子學的國際發展前沿，開展應用基礎研究，側重綜合應用信息科學領域的最新成果，發展生物領域研究的新方法和新技術，并用于探究生命過程的本質，揭示重大疾病的機制，為醫學發展開辟新途徑。該國家重點實驗室以生物信息材料與器件、生物信息獲取和傳感、生物信息系統和應用為主要研究方向，研究內容涉及分子（納米）有序材料及其制備、分子有序結構的組裝與表征、分子/納米器件、生物/納米材料及其應用、植入式電子器件、單分子與單細胞檢測、生物傳感器、微陣列芯片技術、微流體生物芯片、生物信息學、仿生信息處理系統及應用、腦信息系統的建模和應用等。
2 教材選擇
本課程是專業選修課，開設對象是低年級的碩士研究生和博士研究生。相對于本科生，研究生具有良好的自學能力和獨立思考能力，因此，如何選擇實用、全面和專業的參考教材尤其重要。目前，國內還沒有《生物電子學》課程的材，很多醫學專業的高等院校選用的是生物電子醫學方面的教材，并不能很好的滿足普通高校本科生或者研究生的課程需要。因此，在依據本學校和本學院的專業設置（材料物理、材料科學和信息顯示等專業），以及本學院教師的科研方向，選用了以色列著名科學家Itamar Willner為主編，匯集了眾多在生物電子學方面的專家編著的《Bioelectronics》[3]教材，從生物電子學的定義，生物電子學的發展和研究領域等方面，并結合當前熱門生物電子學方面的科研資料和科研文獻，多方位、多角度的向研究生展示生物電子學的研究內容、研究方向、研究前沿和研究熱點。這樣的安排，讓研究生從一開始就接觸科學前沿，開闊了眼界，更好的領悟科學的真諦。
3 授課對象
《生物電子學》是碩士和博士研究生的專業選修課程，目前選修本門課程的學生的專業跨度很大，有材料化學、材料物理和高分子材料與工程等不同專業。我們開設本門課程的宗旨是讓不同學生都了解什么是生物電子學、當前生物電子學發展到怎樣的階段和生物電子學涉及的研究領域。通過對這些方面的學習，結合各自的研究背景，將生物電子學領域的研究內容糅合到各自的科學研究中，實現科學創新，更好更快的進行科學研究。
4 授課形式和課程內容
本門課程為研究生專業選修課，在授課形式和課程內容上有別于本科生的專業必修課。在充分考慮研究生具有良好的自學能力和理解能力的基礎上，我們決定將本門課程的課時設置為32學時，分8次課完成。課題上以授課和討論兩種主要形式進行，設為8個不同的生物電子學版塊，以講座形式進行教學，并同時讓研究生依據各自的研究背景，以每次課所要將的內容為主線，做好課下準備，帶著問題有針對性的進行實時討論。本著“科學性、系統性、實用性”的原則，我們確立了具體的授課內容，主要包括以下內容：概論部分、生物傳感器、生物芯片、活體生物發光和熒光成像技術、微流控芯片體外診斷、臨床即時檢測儀器和DNA納米技術等。在講授這些專題的同時，結合大量的最新科研的前沿和熱點文獻，循序漸進，生動直觀的介紹生物電子學方面的知識，使課堂教學更為生動、豐富。
5 教學方法
為了使研究生能在有限的課時內掌握老師所教授的內容，并能學以致用，就必須要運用靈活多樣的教學方式，如：多媒體教學、互動式教學、理論聯系實際等方法。由于生物電子學涉及多個研究領域，書本上的基礎知識往往較為枯燥、抽象，不能很好的吸引研究生的求知欲望。因此，本門課程主要以多媒體教學為主，輔以互動式教學。在講解科學前沿和熱點時，利用多媒體技術在功能上、空間上及時間上交互的便利性，直觀生動的將各種原理示意圖、實驗結果甚至影像資料展示給研究生，將抽象、枯燥的科研問題直觀、形象又深入淺出的解釋給學生，激發學生的學習興趣。
為了提高研究生的學習主動性，讓研究生參與到整（下轉第24頁）（上接第16頁）個教學環節中，此時教師與學生不再說簡單的傳授與接受的關系，而是雙邊的互動關系。在課堂上除了老師有針對性地向學生提問外，學生也可以隨時向老師發問，通過互動式教學，使學生最大限度地參與教學活動，積極思維，培養了主動探索、勇于創新的意識。
6 結語
目前《生物電子學》這門研究生選修課程還處于不斷探索和改革階段，作為專業教師，責任任重而道遠，今后除了要不斷提高自身的業務素質，不斷實踐、不斷總結，還要依據不斷變化的科研環境和教學環境，及時與學生溝通，把《生物電子學》課程的教學工作開展的更有深度、更有效果、更受研究生喜愛，為研究生開拓眼界、提升創新思維作出貢獻。
【參考文獻】
[1]韋鈺.電子科技導報[N].1998，11，1-4.
第7篇：生物信息學的前景范文
關鍵詞：控制科學與工程；學科體系；學科建設
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0216-02
自動化是一門涉及學科較多、應用廣泛的綜合性科學技術。在我國研究生培養體系中，自動化對應的一級學科“控制科學與工程”下屬有七個二級學科：“控制理論與控制工程”、“檢測技術與自動裝置”、“系統工程”、“模式識別與智能系統”、“導航、制導與控制”、“企業信息化系統與工程”和“生物信息學”。控制科學與工程對相關學科的發展起到了有力的推動作用，并在學科交叉與滲透中表現出突出的活力。例如：它與信息科學和計算機科學的結合開拓了知識工程和智能機器人領域。同時，相鄰學科如計算機、通信、微電子學和認知科學的發展也促進了控制科學與工程的新發展，使控制科學與工程學科所涉及的研究領域不斷擴大。
一、我國控制科學與工程學科的現狀
控制科學與工程學科經過幾十年的發展，在諸多方面取得了一些重要的進步。控制理論以動態系統為主要研究對象。20世紀80年代以來，計算機、網絡和通信等信息技術的發展為現有的控制理論提供了廣泛的應用空間，同時也帶來了巨大的挑戰，促使控制理論自身的發展，也催生出新的學科增長點。控制理論方面，在魯棒控制、非線性控制、離散事件動態系統、量子控制等方面都取得了重要進展。隨著20世紀40年代計算機的出現以及50年代人工智能的興起，人們當然也希望能用計算機來代替或擴展人類的部分腦力勞動。模式識別在20世紀60年代初迅速發展并成為一門新學科。在生物信息學方面，在高通量組學數據的處理、計算基因組學的研究、醫學群體遺傳學中的生物信息學、蛋白質功能結構與亞細胞定位上、生物分子網絡的構建與分析等方面有了重要進展。機器學習與數據挖掘方面，研究涉及提高學習系統泛化能力、樣本標記問題、降維與度量學習、數據挖掘、在視頻與圖像分析方面的應用。腦-機接口就是要實現生物腦與電腦之間的直接對話。基礎理論研究與實驗研究并重是腦-機接口研究的重要特點。腦-機接口研究是一個全新的領域，許多方面的問題還有待于深入地研究。在醫學信息學、分子影像方面，多模態分子影像成像理論方法與關鍵技術、分子探針與藥物研發、分子影像驗證與應用是現在的研究熱點。導航、制導與控制學科一直突出為國防、航天服務的特色，注重理論與工程實際的結合，重視高素質人才的培養，建立起一支梯隊結構合理、學術方向穩定、能打“硬仗”的科研隊伍。半個世紀里，導航、制導與控制學科先后開辟出導航技術、飛行控制、精確制導等研究方向。以自動化、電子、計算機、控制工程、信息處理為研究對象，以現代控制理論、傳感技術與應用、計算機控制等為技術基礎，以檢測技術、測控系統設計、人工智能、工業計算機集散控制系統等技術為專業基礎，同時與自動化、計算機、控制工程、電子與信息、機械等學科相互滲透，主要從事以檢測技術與自動化裝置研究領域為主體的、與控制、信息科學、機械等領域相關的理論與技術方面的研究。檢測技術與自動化裝置的應用基礎是扎實的理論基礎以及科研和工程實踐過程中不斷積累的新技術使用技能和知識；隨著自動化系統規模和新技術應用范圍的不斷擴大，加上學科基礎理論和光、機、電結合新技術的迅速發展，越來越促進了檢測技術與自動化裝置學科的迅速發展。
二、控制科學與工程學科建設的探索與實踐
1.創新發展，凝練學科方向，加強基礎研究力度。對于國家及國防的重大項目，立足現有的具有優勢的學科建設方向，以現有國際國內領先的研究成果為基礎，進一步突出研究的特色和水平。針對具有良好發展前景的一些學科方向，予以優先支持，培育發展新的學科增長點。近些年來，控制科學與工程學科的基礎研究領域已經取得了很大的進步和發展，在此基礎上，應培養一批具有較強科研能力的專職科研崗教師安心進行基礎科研研究，并注重與實際應用的聯系，循序漸進，逐步形成“基礎理論研究、應用技術研究和型號任務”良性發展的科學研究格局。
2.勇于探索，拓展學術交流途徑，促進新學科有新發展。在校園網上，加強辦公系統網站建設，及時更新國際學術會議信息，及時通知與本學科相關的學術活動通知，使得教師和研究生能及時準確地獲取學術交流的信息，參與各類學術活動。鼓勵教師以及研究生參加國內外舉辦的高水平的國際會議，加大資金投入，通過在高水平的國際會議上進行大會報告和與參會代表的互動交流，加強與國際國內先進學科帶頭人的學術交流，提高學科的學術影響力。鼓勵教師聯系國外知名大學做訪問學者，通過學術訪問，開拓科研思路，拓寬學術視野，提高學術水平。推薦有一定學術影響力的骨干教師參加學術團體活動，參與學術期刊編委工作以及各種專家組評審工作，提高骨干教師的知名度和在該學科領域的知名度。
3.后發優勢，優化人才培養體系，促進學科良性發展。建立完善的人才培養機制，激勵與約束相協調，加大力度建設科研團隊。對于科研團隊給予一定的政策傾斜，為教師創造良好的科研條件，發揮教師的科研積極性。加大優秀領軍人才的引進力度，高薪聘請國內外知名學者來我校做客座教授，定期來學校講學、做講座、設課，合作科研。與國內外知名企業共建實驗室。
三、控制科學與工程學科發展的措施和建議
1.人才的培養和支持。由于我國控制科學與工程專業的畢業生長期以來供不應求，目前，設置該專業的院校逐漸遞增。要注重培養學生的動手能力，多和實踐結合，走出應試教育的桎梏。需要有人才成長的土壤，盡可能為科研人員提供良好的科研條件。需要加大國內外交流，提供交流的機會。總之，需要為人才的培養創造全方位立體的支持環境。
2.加大基礎理論投入。我國自動化學科的發展的劣勢主要是基礎理論投入不足，要想改進這一點，需要從國家層次上進行引導，制定相關政策，鼓勵科研院所和高校加大基礎理論研究，經濟允許的情況下加大資金投入，協調各個科研機構，發揮各單位優勢，爭取在基礎理論上取得重大突破。
3.提高科研人員的社會地位。一個行業只有得到社會的認同和尊重才能夠吸引優秀人才的加入。首先科研人員要加強學習和完善，提高綜合素質，培養競爭意識，增強科研奉獻精神；其次，國家和社會要為科研人員提供各種發展機會和條件，保障科研人員應有的地位和角色，才能逐漸提高科研隊伍的質量，才能形成一種良性循環，促進我國科研的發展。
參考文獻：
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第8篇：生物信息學的前景范文
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較小；⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨后，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫藥和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開。現代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝，并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非常活躍。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由于技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的
DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用于臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今后的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統軟件包，可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機監控，依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20％～30％，多數處于20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國高檔的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應器和分離純化技術更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2調整產品結構要發展高檔產品，如高檔醫藥生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統。可以預見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以后，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面，生物農藥品種達12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產量居世界第一位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界第一，檸檬酸的生產和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界領先地位，目前生產能力達500Va以上，并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界領先地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極采用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
第9篇：生物信息學的前景范文
【關鍵詞】生物制藥；西藥制藥；車間
藥品是保證人們身體健康的基礎，是人類關心的問題。尤其是在近年來，伴隨著社會經濟的飛速發展和人類生活水平的提升，人們在日常生活中對于藥物也提出了新要求，各種安全、綠色、環保、高質的藥品在人類生產和生活中所發揮的作用越來越突出，由此引發了人們對制藥工藝的研究和探索。西藥作為現代化醫藥體系中最為重要的一類，由于它本身是一種化學生產工藝，為此在加工與生產當中各技術環節與工藝要求都極為嚴格，無論是工程技術手段還是工程管理策略，都必須要給予應有重視。
一、西藥工程概述
我國是當今世界上人口最多的國家，健康問題已成為我國當今社會發展中最為關心的問題，也是影響我國經濟發展的主要因素之一。伴隨社會經濟的飛速發展和人民生活水平的提升，人們在生活中對于自身的健康也提出了新要求，對于保障健康的藥物也給予了新看法。在這種社會背景下，西藥制藥工程迎來了發展的黃金時期，其應用前景日益深入，應用技術措施十分的嚴格。
1、西藥工程概況
一般來說，西藥制藥主要指的是通過化學反應的方式來消融原材料，使得其中雜質、污物和不良成分及時的去除，生成一種新物質，是應用現代化科學技術手段和理念進行可靠操作和制作的一個綜合性生產工藝。在當今的臨床診療和救治中，西藥的應用范圍極為廣泛，它在研制的過程中是從西藥物質基礎的角度出發進行的，是通過解決當今存在的化學穩定性問題和藥效問題來進行優化的。在工作的過程中，也就是說西藥制藥工藝的開展主要需要解決的重點在于怎么樣在工作中應用快速、安全的技術手段來生產出可靠的藥物成分，為醫療工作的開展和人類健康提供物質保障。近年來，隨著科學技術的飛速發展，以現代化計算機技術、遙控技術和自動化技術為主的新技術體系在制藥工藝中得到廣泛的應用，這使得整個制藥流程變的更加的精確化、完善化，其整個功能得到了有效的發揮。
2、西藥制藥工程的發展前景
近些年來，需要制藥工程的發展得到了前所未有的進步，但是就整體發展現狀而言還不甚理想。尤其是在近些年來，各種藥物安全問題時有發生，給整個制藥行業的發展帶來嚴峻挑戰，同時也可為給制藥工藝的引用提供了新的機遇。目前國內不斷推出的各種只要政策很適合我國制藥行業的發展，這使得整個行業迎來了發展的新機遇。尤其是在西藥制取工藝當中，我國的設計能力、技術能力以及設備都得到了進一步的提升，逐漸縮小了與西方國家之間的差異，為我國制藥工程的發展打下了堅實的理論基礎。
二、常見的西藥制藥工藝
我國是當今世界上人口最多的國家，同樣也是一個用藥量極多的國家之一。但是因為我國的社會經濟影響，使得我國的藥品安全問題一直都未曾得到有效的解決，就整體趨勢而言還存在著嚴重的不足和缺陷。就我國的西藥生產工藝進行分析，無論是在技術、設備還是理念上，都與西方法多發國家存在著嚴重的差異，技術落后、生產觀念不嚴謹、生產方式不科學等問題時有發生，這使得整個藥物生產存在著嚴重的影響。基于這種社會背景下，以現代化科學技術應用為基礎的制藥新工藝逐漸受到人們的重視，也得到人們的認可，它在整個制藥領域中發揮出重要的作用和意義。就當今常見的西藥制藥工藝進行分析，其主要的工藝如下：
1、生物制藥技術分析
在現代化西藥制藥生產當中，生物制藥技術的應用最為常見，它是基于現代化生物學理論基礎上形成的一種制藥新技術和新工藝。所謂的生物制藥技術或稱生物藥物（biopharmaceutics）是集生物學、醫學、藥學的先進技術為一體，以組合化學、藥學基因（功能抗原學、生物信息學等高技術為依托，以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產業。現在，世界生物制藥技術的產業化已進入投資收獲期，生物技術藥品已應用和滲透到醫藥、保健食品和日化產品等各個領域，尤其在新藥研究、開發、生產和改造傳統制藥工業中得到日益廣泛的應用，生物制藥產業已成為最活躍、進展最快的產業之一。
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展，而且依賴于很多相關領域的技術走向，例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外，生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力，使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢，對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外，人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如，正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因，將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況，而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。
2、徑向膜層析技術
傳統的層析技術往往采用長軸流向設計，雖然為廣大的科技工作者運用，但依然存在許多缺點： （1） 流速較慢，層析耗時長效率低；（2） 層析過程中壓降較大，增加了對設備的要求；（3） 層析條件不易放大，若想放大規模，需重新摸索分離條件，為重組蛋白的大規模分離純化提出了難題。80年代中期國際上提出了一種稱為徑向層析（Radial Flow Chromatography）的新技術。80年代后期，徑向層析又結合膜分離處理量大的優點，發展成徑向膜層析技術，在原理上解決了上述問題。徑向膜層析柱常采用螺旋卷式膜組件結構，流動的方向是從層析柱的圓周流向柱的圓心，即徑向流動。由于這一原理，與傳統的軸向層析柱相比，徑向層析有以下幾個優點： （1） 流向的截面積加大，即使在流速高時壓降仍很低，因而純化速度快處理量大。（2） 保持柱徑不變，無需改變其它分離條件，僅增加柱長就可以增加上樣量，因而有利于放大生產。
三、小結
西藥制藥技術的提高是綜合當前的生物技術、基因技術為一體的生產模式，各個生產企業和單位在制藥的過程中結合科學技術綜合分析與利用是保證當前易學發展的關鍵，更是為西藥制藥提出良好發展前景的基礎。
參考文獻
