生物信息学研究现状及发展趋势

生物信息学研究现状及发展趋势

温东娜 吴颖露 孙晓晴

华北理工大学 生命科学学院

063210

【摘要】生物信息学作为生命科学发展的重要组成部分，一直处于生命科学技术研究的前沿的地位。虽然我国生物信息学仍处于起步阶段，但是也是一个百年难遇的发展机会，文章希望通过对背景介绍，以及对它的现状、发展方向进行分析，探讨我国生物信息学发展趋势，提出创新性意见。

【关键词】生物信息学；产生背景；发展现状

前言

近年来，我国生物科技出现突飞猛进的发展，生物信息资源也出现爆炸式增长，生物信息学应运而生，生物信息学主义是一门专门解决生命科学研究领域实际存在问题的一门工具性学科，它的定义为:"研究生物系统中的信息和信息流的科学分支"^[1]。

1.生物信息学产生的背景

80年代未,随着第一个人类基因组方案的正式启动而在全球范围内兴起了一门崭新的、高度多样化的交叉学科,即生物信息学,它也是伴随我国基因组方案发展进步的过程中诞生的一门涉及到数学、生物学和计算机科学等多种相关领域的高度交叉学科。生物信息学概念的产生和其发展至今仍有不到30年左右的一段历史时期，是1991年左右才第一次在相关文献中提出。事实上，最早的基因组信息学其实也是当今现代人说的基因组生物信息学。因为当今现代人以巨量资源产生的大量数据与我们对于医药、农业、环保等专业各个领域的追求，出现了比较大的冲突，也就应用而生了一门新兴的交叉科学，即生物信息学。

2.生物信息学研究的现状和存在问题

生物信息学现在在我国经济社会发展阶段处于高速增长期，最典型研究室基因组方案的实施。随着越来越多的基因序列被载入到各类生物的数据库，这些基因序列的重要性也越来越突出，这既是对于生物学者的一个挑战，也是对于计算机工程师的一个挑战。应该将基因组信息学与生物和化工等行业迅速结合发展。

1.1我国生物信息学研究近年来发展较快

我们国家早期研究生物信息学时，设立有中国科学院上海生命科学院生物信息中心、华大基因组信息学研究中心等专门的技术和人才培养机构，许多高校也已经开设生物信息学专业培养人才。我们近些年的生物信息研究在资金、人才的大力支持下，发展迅速。目前，已经有不少专家学者在我国范围内开展了大量的文献分析技术在生物信息学中应用研究^[2]。

1.2仍存在政府投资不足的问题

尽管目前我国对生物信息学的研究相对重视，但是还是有不少研究单位提出政府支持力度欠缺。甚至发达国家美国的研究院也都曾提出申请，希望能够加大对生物信息学技术工具及相关配套设施的投入，其他国家情况更是不容乐观，例如欧洲生物信息学研究所也曾遇到过资金紧张的问题，随后虽然有所缓解，但近年来仍将受到资金短缺的困扰，我们不禁要问，提供免费的数据服务，这些机构还能支撑多久？

1.3仍存在专业人才匮乏的问题

目前该领域还是缺乏一批懂得如何运用电脑和计算机等技术去处理大量生物资料和数据的专业生物学家，还有其他相关行业居然还想着“挖墙脚”，寻找生物信息类专业人才让他们转行其他赚钱行业。同时专业培训也很少，专业性人才往往由于高薪诱惑而投身应用工业部门，导致真正从事科研的人才越来越少。

3.生物信息学的发展趋势

据研究结果表明,当前的研究己经步入后基因组研究的阶段,在生物信息学技术发展的推动下,人类将会深刻地揭示各种各样生命现象的奥秘,极其有可能会引发新型产业革命,推动多个领域实现跨越式发展。此外，生物信息学所倡导的全球范围的资源共享预算符合当下主流观点的，全球范围内的资源共享必将实现。我们也相信，虽然生物信息学的研究在我国处于初步发展阶段，但是也正是因此，也是我国生物学领域赶超世界先进水平的难遇机会。数学与计算机技术作为其基本手段，生物学科技终将成为现代生物信息学的核心与灵魂。

生物信息学课题研究由于投资少，见效快，我们国家应当借此发展红利期，组织全国的力量制定生物信息学发展计划，充分调动中央、地方，生物科学家及其他研究人员的积极性，例如在高校里开设生物信息学专业，设置硕士课程和博士点，培养相应的专门人才；鼓励数理化和其他计算机有关专业的学者，在本专业基础上开展关于生物信息学的研究。高校、研究所、软件公司可以依法设置了新型生物信息服务机构，研发软件、强化硬件、招聘人才、抢注基因专利，从而获取更大利润同时推动生物信息学发展。

4.结语

在当前的大数据时代背景下,对于信息科学、蛋白组学、基因组技术等专业高端领域，生物信息学技术研究发挥着举足轻重的推动作用。^[3]虽然我们国家仍在此领域有许多问题，存在很长的路要走，这就需要政府的支持，需要人才，需要资金。当然我相信，我国人才济济，一定会有越来越多更多计算机领域和数学人才参与到生物信息的研究中，我国的生物信息学在不久的将来会有巨大的跨越。

参考文献：

[1]张一名， 褚卓栋， 侯志敏，等. 国外生物信息学教育研究概述及其启示[J]. 廊坊师范学院学报（自然科学版）， 2020， 020(001):62-68.

[2]吕红强， 郝乐乐， 刘二虎，等. 基于生物信息学的Hi-C研究现状与发展趋势[J]. 遗传， 2020， 042(001):87-99.

[3]王欣凯， 王硕. 探究生物信息学的研究进展[J]. 科技资讯， 2020， v.18;No.587(14):234-235.