大数据时代下生物信息技术在生物医药领域的应用

大数据时代下生物信息技术在生物医药领域的应用

安军

伊犁川宁生物技术股份有限公司 新疆 伊宁市 835000

摘要：随着社会的发展与进步，我国的科学技术实现了突飞猛进的发展，对社会生活和人民群众的生产起到了巨大的推动力，使得生产生活实现了创新与改革。目前，我国已进入大数据时代，伴随而来的是以互联网为基础生态环境的生活、社交、工作和学习。信息的高频次、大批量交互，给人们的生活带来了巨大的便利，也促使各行各业发生了翻天覆地的变化。生物医药领域关乎人们的健康，向来走在时代的前沿。在大数据时代背景下，生物信息技术也在生物医药领域当中取得了非常显著的成绩。本文对生物信息技术的发展概况进行了分析，对当下应用于生物医药领域的生物信息技术进行了介绍，。希望通过本文的阅读，能够给生物医药相关领域的研究者及工作者提供一定的帮助和启发。

关键词：大数据时代下；生物信息技术；生物医药领域；应用

引言

随着人们生活水平逐步提高，健康问题越来越受到重视，早期的药物由于存在很多缺陷已经很难满足人们的需要，新药物的研发已迫在眉睫。自从人类基因组计划开展以来，基因的信息呈几何级速度增长，通过各种基因信息筛选新药已成为研究的重中之重。生物信息学是分子生物学、计算机信息科学及统计学等的交叉学科，是从事对基因组研究相关的生物信息的获取、加工、储存、分析和解释，是当今科学学科领域中最具发展前景的学科之一。随着生物信息学的广泛应用，其在新药设计研究中也崭露头角，并且发挥着越来越重要的作用。

1生物信息技术的发展概况

①生物技术以及信息技术相关概况。生物技术是建立在生命科学的基础之上，通过对生物的特征以及相关功能进行分析、利用并重新构建之后的一种新型技术。该技术与生物工程、加工生产等技术都有紧密结合，同时也可用以与提供服务相结合，是一种综合性、创新性强的技术。而信息技术主要是对信息的取得、传播以及相关信息的处理就行研究，是计算机、通信、微电子三门学科的集大成者，主要是利用计算机进行信息处理，通过通信以及信息管理来实现信息的收集、存储、利用以及相关产品及信息的开发及创新。二者的关系是相辅相成、互相促进的。在现代生物技术的发展与应用中，高精尖的计算机技术发挥了巨大的助力作用。②生物信息技术目前的发展状况。伴随着人类基因组项目计划的实施启动，生物信息学也应用而生。在很长一段时间以来，生物信息学都只是被简单的认为是构筑在对DNA和蛋白质序列进行对比研究的基础上发展起来的一门基础学科，主要是对其序列以及系统的功能就行对比分析。但是，随着信息技术的升级与发展，目前人们更加将研究的对象放在系统生物信息学方法的研究上。生物信息学已经发展成为整个生命科学发展创新的的重要支柱。在当前信息爆炸的时代，人们需要对海量数据进行挖掘和运用，因而重视生物信息学的发展极为重要。目前，生物信息技术已经在基因组领域取得了长足的发展，巨大的成就。而对其的应用也不再仅局限于对DNA序列的研究上,生物信息技术已经逐渐被应用到生物医学的各个领域,比如医学信号的探测、处理，医学成像技术、计算机辅助药物研发创新等各个方面，同时，在对复杂精密生物医药数据进行处理分析时，生物信息技术也渐渐发挥着无可替代的作用。

2大数据时代下生物信息技术在生物医药领域的应用

2.1应用于生物制药

生物信息技术能够对生物的成分进行分析，这给生物制药带来了更多的便利。生物制药领域始终存在的问题就是难以把控药物当中有效成分的含量和质量。我们通过生物信息技术的检测和控制，利用计算机在生产环节进行适当的辅助，能够精准控制有效成分的含量，在确保药物的治疗效果的同时，更大限度地降低不良反应的发生和其他副作用。当收集到足够多的生物成分信息之后，我们可以直接利用计算机对成分的组合进行模拟，实现新药品的研发。这样做的好处是，在一种成分被发现之后，我们能够快速地进行相关信息的匹配，并提出几种组合方案进行尝试，这样能够降低新药品研发的成本和周期，并且使得研发的结果更加具有可控性。利用该项技术，还能够实现对我国传统的重要名方的检验。我们通过模拟各种药材的有效成分并按照不同剂量进行搭配，其能够产生何种治疗效果以及造成何种副作用将会一目了然。众所周知，中医药发展上千年，其中有很多治病救人的灵丹妙药，但也有一些毫无科学依据的江湖杂方。我们通过生物信息技术对这些药方进行检验，能够进一步净化中医药理论体系，帮助中医药在世界范围内发扬光大。

2.2应用于基因生物学

成功研发并施行人类基因组项－计划之后，人类基因研究出现了很大程度的突破性发展，同时也推动生物医学领域不断向前发展。如今，面对眼前如此庞大的累计数据，需要找到一个能够快速高效解决的方法。因此，生物信息技木应运而生，它从理论方面力基因生物医学以及ＤＮＡ序列的分析打下了扎实的基础。当前难以治疗的高发疾病大多都属于复杂性疾病，医学设备往往很难从患病者体内的基因中检测到能进行筒单分析的单个基因，它们一般都是多个复杂组成的基因组合，不同基因分布的时间、位置和空间都存在着显著差异，这给疾病的治疗带来了一定的难度。而基于大数据分析所得到的生物信息技术却能够完美地将这一难题解决。在技术分析过程中，生物信息技术能够找到各个位置、各个阶段的遗传控制因素，针对具体情况而采取措施，从而使治疗效果达到最佳。此外，还有一部分研究证明，人体某些血管组织和基因之间也有着紧密的联系。

2.3应用于药物研发

除了基因生物、疾病治疗以及临床医学之外，生物信息技术还广泛应用于对药物的研发以及创新方面。从研发成本来看，通过借助计算机辅助药物设计技术，企业可降低药物及新材料开发的费用和周期，从而赢得竞争优势。通过生物信息技术对生物数据库的虚拟筛选程序，对数据进行自动筛选，分类可以快速的发现新药物，使研发时间缩短，降低研发新药物的成本。对生物信息技术的有效应用，可以极大提高内置产品及产品成分的质量。通过配套的数据分析程序，来提高产品的识别率，节省实验研发的时间。同时生物信息技术可以对药物的目标靶点及其他相关靶点进行筛选识别，从而对药物涉及的基因编码流行识别分析，找出在人体身上发生的异变，从而有效发现服用药物的副作用，在源头上减少因药物副作用而对患者造成的不良影响，并将企业损失降到最低。此外，生物信息技术还广泛的应用于药物临床研究。在药物开发过程中，需要进行大量的临床试验来判定该药物的有效性以及针对病症、适应人群，这也是开发阶段，在投入使用前成本支出最高的地方，无论其程序设定多严谨，也不能精确确定药物的使用人群，而生物信息技术通过对基因组进行归类，来划分病人群体，提高研发效率。

结语

总而言之，生物信息技术是生命科学领域在未来的发展趋势和先导技术。在大数据时代的背景下，其得到了充足的发展和长足的进步。生物信息技术在生物医药领域的应用给治疗、诊断和药品的生产、研发都提供了巨大的便利。笔者相信，随着生物信息技术的不断发展，其在医学领域会创造一个又一个奇迹，为人类健康和生命延续保驾护航。

参考文献

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