第六章计算机在药物研究中的应用
?计算机在新药开发中的应用
?计算机在中药方剂研究中的应用
?药物信息数据库的建设
一、计算机在新药开发中的应用
近年，一方面随着世界技术革命的突飞猛进，分子生物学、细胞生物学、生物工程、组合化学、超微量分离分析技术和药物分子设计、计算机科学等学科的迅速发展，为寻找新药提供了新的作用靶点、新的作用机制、新的技术方法，使药物研究领域出现了崭新的面貌；另一方面，随着国际药品市场竞争的日趋激化，许多跨国制药集团加强国际合作，强强联合、重组联合，进一步强化了新药研究开发的力度，投入新药研究开发的费用增至销售额的15%～20 %，组织庞大的科技队伍，不断扩大研究领域，将生物医学基础学科研究出现的新理论、新技术迅速运用到新药研究之中，如定向设计各种靶分子，研究成功了受体的阻滞剂和兴奋剂、酶的抑制剂与激活剂以及通道的阻滞剂等一系列新药，在当今发现新药越来越困难的情况下，使世界每年首次上市的新药仍能保持在40～50个左右，2002年上市新药25个。我国虽在实施药品专利与行政保护后，重视与加强了创新药物的研制，但力度太小，投入太少，短期内难见成效，90年代上市新药仅有2个，所占世界份额极低。
对大量化合物进行筛选，发现具有生物活性的先导化合物是研究开发新药的源头。由于我国长期以仿制国外药品为主，不重视新药筛选及相关基础研究，筛选模型落后，技术方法陈旧，但近年，已建立了上海药物研究所和北大药物研究中心为核心的药物筛选中心。近年虽开始加强药物筛选工作，研究建立了一些新的筛选模型，但因缺乏新化合物的累积，供筛样品太少，短期内难见成效，这种矛盾还将会随时间的推移和研究水平的提高而更加突出，成为制约我国新药创制工作的“瓶颈”。但不少单位应用计算机辅助设计技术设计出一批有开发前景的新结构化合物，如：
◇上海药物所现已具有用于分子模拟和药物设计的完整软、硬件，并已在抗菌药物氧氟沙星类似物、抗老年性痴呆药物石杉碱甲类似物、多巴胺受体阻滞剂及凝血酶抑制剂等药物的分子设计方面取得了重要阶段性成果。
◇中国医学科学院药物研究所国家药物筛选中心实现了高通量药物筛选活性数据的计算机处理，明确了处理药物筛选活性数据的着眼点及一般过程，为提高数据处理的效率、增加其科学性提供了一条切实可行的措施。
1、新药开发的途径
（1）临床发现
临床发现新药带有明显的时代色彩。古代在我国有神农尝百草，其他国家或民族也有类似的传说。民族传统药物学都是在临床使用中形成的。即在临床治疗学中依靠经验积累发现新药，这一过程至今仍在持续，利用传统药物（包括中草药）治疗病症，即是临床治疗学的需要，也是新药发现的过程。
从临床上发现新药，虽然有很大的偶然性（serendipity），但对新药研究常常有很大的推动作用。例如，能有效地控制精神分裂症患者症状的第一个抗精神病药－氯丙嗪的发现，不但极大地推动了现代抗精神病药的发展，而且翻开了现代精神药理学发展的新一页。又如，抗焦虑剂丁螺环酮的临床发现，为选择性抗焦虑剂的发展提供了新的方向和领域。（2）新药筛选
筛选虽然不是发现新药的唯一途径，但是对创新药物来讲，筛选是必不可少的手段和途径，特别是当代创新药研究竞争十分剧烈，其中竞争的焦点就在于新药筛选，低耗、高效率筛选出新药是问题的核心，其目标是缩短新药发现的过程。一项统计数字表明，发现一个新药后，临床前药理、毒理学研究平均需要3.5年，临床试验平均需要６年，审批上市平均需要2.5年，三者相加平均12年。企图从这几个发展阶段上缩短周期，加快新药上市的速度是很困难的。这几个阶段周期幅度，不但受新药研究规律所制约，也受药品审批管理法规要求的限制。因此，新药研制机构，特别是制药产业，纷纷将热情和注意力，倾注在新药发现过程上，在新药筛选上投入大量人力、财力，并大量使用现代新技术。其结果不但促使新药筛选迅速成长为学术专业，也使其发展成为一种产业。例如，国外已有专门从事药物筛选的公司进行合同或商业服务，还有专门公司研制生产和供应药物筛选用的装盒，包括受体、放射性配体和缓冲液等。供筛选用的自动化、半自动化的仪器设备以及管理和数据处理用的计算机软件等均有商品供应。
从概念上讲，现代药物筛选是发现有活性的化学物质。这点与传统的药物筛选概念有很大区别。传统的或经典的药物筛选常常使用药效学指标，或者与药效学指标相混同，形成药物筛选就是药效学初步评价的模式，从其结果中以直接推测其治疗领域。这种筛选概念和模式在历史上曾发挥巨大作用。随着科学技术的发展，这种筛选越来越显示出其局限性，例如，它不适于高效率筛选大量化合物，尤其不适于微量化合物的筛选，像组合化学库根本无法用这种办法筛选。又如很多疾病没有适合的动物模型，无法用药效学指标筛选，限制了新药发
展研究的领域等。
具有如下的特点和规律：
(1)药物筛选自始至终是一个综合学科反复研究的过程，需要不同学科的人员，如
化学家、药理学家、分子生物学家等协调共事。
(2)新药发现研究过程，大致可分为导向化合物发现、同系物评筛后的专利化合物
和构效关系研究优化出候选化合物等三个发展阶段。每一阶段筛选方法和指标
也不尽相同，这种不同既体现在工作效率上，也体现在研究内容上。例如导向
化合物筛选中的目的在于发现有活性物质，具体方法应适合大规模、高通量的
筛选，绝大多数均采用体外试验指标；专利化合物研究阶段应更多考虑符合专
利申报的要求；确定候选药物时，就要考虑药物的组织选择性、治疗领域等，
应安排整体动物或疾病的动物模型的评价。
(3)药物筛先大量应用现代科学技术，如大分子结构测定技术、生物技术、组合化
学技术、天然生物分离提纯技术、药物合理设计技术、生化及分子药理学技术
以及电子计算机自动化技术等。
(4)为了提高新药发现的机率，根据化合物的来源和性质，综合应用不同的筛选手
段，例如，从自然资源中或已有的化学库（包括组合化学库）筛选导向化合物，
使用随机筛选法（random screening）;利用传统药物化学手段合成化合物进行构
效优化评价，使用经验式重复筛选法（trial and error empirical screening）;靶标
药物的评价则使用药物合理设计与筛选（rational design and screening）;从组合
化学库中寻找有作用或有效化合物，则使用组合化学库的群集筛选（mass
screening of combinatorial chemistry）等。
近年来，国际上创新药物研究发展迅速，并呈现出两个显著特点：一是生命科学前沿技术如基因组学、蛋白质组学、生物芯片、转基因动物、生物信息学等与药物研究紧密结合，以发现和确证药物作用新靶点。二是一些新兴学科越来越多地渗入到新药的发现和前期研究中。化学、物理学、结构生物学、计算机和信息科学等学科与药物研究的交叉、渗透与结合日益加强，使得新药研究的面貌发生了重大变化，出现了一些新的研究领域和具有重大潜力的新技术。这些研究进展和综合集成，将对创新药物的研究与开发产生长远的、决定性的影响。创新药物研究的发展趋势主要表现在：
药物作用新靶标的发现
药物大多通过与人体内“靶标”分子的相互作用而产生疗效，药物作用靶点的寻找，已成为当今创新药物研究激烈竞争的焦点。新的药物作用靶点一旦被发现，往往成为一系列新药发现的突破口。目前治疗药物的作用靶点共483个。随着人类基因组、蛋白质组和生物芯片等研究的进展，大量与疾病相关基因将被发现，据预测，到2010年药物作用的靶标分子可能急剧增加到5000种，创新药物研究将具有广阔的前景。
?新的筛选模型和筛选技术的研究
在新药研究过程中，通过化合物活性筛选而获得具有生物活性的先导化合物，是创新药物研究的基础。近20年来，许多药物作用的受体已被分离、纯化，一些基因的功能及相关调控物质被相继阐明，这就使得许多在生命活动中发挥重要作用的生物大分子可以直接成为大规模药物筛选的新模型，使得药物筛选模型从传统的整体动物、器官和组织水平发展到细胞和分子水平。筛选方法和技术发生了根本性的变化，出现了高通量筛选的新技术、综合应用自动控制的机器人，基于新的科学原理的检测手段和计算机信息系统等技术、以酶活性、受体结合及受体功能的变化作为检测指标，在极短时间内即可完成庞大数量的化合物活性筛选，大大加速了新药的寻找和发现过程。
?结构生物学、生物信息学和药物分子设计
结构生物学是从分子生物学和生物化学中分离出来的一门新兴学科，其主要方向是利用X射线衍射晶体学方法、多维核磁共振方法和电镜技术测定生物大分子的三维结构，为从原子和分子结构水平上研究生物大分子的结构与功能的关系、生物大分子-大分子和生物小分子-小分子间的相互作用奠定基础。生物信息学是一门关于生物信息的获取、处理、存储、传播、分析和解释等方面的学科。人类基因组计划和蛋白质计划的开展，为生物医药研究提供了丰富的生物学信息。而从这些纷繁复杂的生物信息中寻找合适的药物作用靶标是生物信息学的重要目标之一。生物信息学还可用于药物作用机制、药物代谢动力学以及药物毒性的研究。计算机辅助药物设计包括：基于配体的药物设计；基于受体的药物设计；基于机制的药物设计。计算机辅助药物设计的另一种重要策略和方法是虚拟药物筛选。它利用各种计算方法对化合物数据库进行“筛选”，可以大大减少工作量与成本，加快新药发现步伐。
?组合化学和组合生物催化新技术
目前组合化学发展的一种趋势是和合理药物设计相结合，通过分子模拟和理论计算方法合理地设计化合物库，增加库中化合物的多样性。目前研究的热点，是根据受体生
物分子结合部位的”，这将大大提高组合化学库的质量和筛选效率。组合生物催化是将生物催化和组合化学结合起来，即从某一先导化合物出发，用酶催化或微生物转化方法产生化合物库。组合化学和组合生物催化新技术大大加快了新化合物的产生速度，经过良好设计的组合化学库还可大大提高化合物结构的多样性，从而提高寻找新药的速度和效率。
2、高通量药物筛选活性数据的计算机处理技术
传统的药物筛选方法是采用药理学的实验方法,通过体内、体外的多种实验方法,评价药用样品的药理活性。但是,由于传统的药理实验方法需要消耗大量样品,使用大量实验动物,参加实验的技术人员具有较熟练的操作技能,而且筛选样品量有限,劳动强度大,不能适应大量样品的同时筛选。高通量药物筛选是在传统的筛选技术基础上,应用先进的分子生物学、细胞生物学、计算机、自动化控制等高新技术,建立的一套更适合于药物筛选的技术体系。
高通量药物筛选技术是将多种技术方法有机结合而形成的新的技术体系,它以分子水平和细胞水平的实验方法为基础,以微板形式作为实验工具载体,以自动化操作系统执行实验过程,以灵敏快速的检测仪器采集实验数据,以计算机对实验获得的数据进行分析处理,在同一时间内对数以千、万计的样品进行检测,并以相应的数据库支持整个技术体系的正常运转。
分子水平和细胞水平的实验方法(或称筛选模型)是实现高通量药物筛选的技术基础。由于高通量药物筛选要求同时处理大量样品,实验体系必须微量化。这些微量化的实验方法有些是应用传统的实验方法加以改进建立的,更多的是根据新的科学研究成果建立的。高通量药物筛选应用的实验方法总体积一般要求在2～250μＬ,常用的高通量药物筛选模型可以根据其生物学特点分为以下几类:①受体结合分析法。②酶活性测定法。③细胞因子测定法。④细胞活性测定法。⑤代谢物质测定法。⑥基因产物测定法等等。以上这些方法都已经广泛应用于高通量药物筛选中。
自动化操作系统主要是指实验室自动化工作站,俗称药物筛选机器人,是由计算机控制的全自动实验室操作设备。试验室自动化工作站的基本功能是可以自动连续地完成试验的基本操作,如加样:即向每个反应单位(微板中的每一个孔)中加入各种不同成分、不同浓度、不同容积的溶液;稀释:实际上就是加入一定容积的样品或试剂溶液后,再加入一定的溶媒;转移:主要是完成某一试剂或样品的位置变化;混合:将加入的不同溶液进行混合,混合的方式有震荡,也可以用加样器反复吹吸混合;洗板:用适当的溶液清洗试验用的微板,或洗除不需要的反应液;温孵:让反应体系在一定的温度条件下保持一定的时间,使之完成反应过程,自动化工作站可以
严格控制温孵的温度和时间;检测:试验室自动化工作站一般都可以与某一种或多种检测仪器连接,在试验操作完成后,可以自动进行必要的检测并自动采集储存数据,完成整个试验过程。
药物作用的靶分子结构明确后，借助计算机，通过有机化学、量子化学及立体化学计算，找出最佳的与靶分子结合的药物分子结构。按照国际上普遍的情况来看，每100000个新化合物可能有5个进入临床研究，最终只有1个成为新药，但这些化合物均是经过多种模型和多靶点筛选，因而筛选量非常之大，中药提取物或单体由于有前人的经验，筛选的阳性率可能会高一些，但其工作量也十分可观。国外各大药厂已普遍使用高通量筛选技术(HTS)，国内也开始引进这一技术。这一方法可以做到大批量、快速筛选，目前一般已可达到每日筛选样品数万个。
●高通量药物筛选的数据处理特点
高通量药物筛选(high throughput screening)使用高度自动化的操作系统，采用分子、细胞水平的药物活性检测模型，借助高灵敏度的检测仪器对化合物的生物活性进行检测。其主要特点是对药物活性的筛选在大规模的水平上进行的，筛选的化合物数以千万计；真正实现一药多筛。同一化合物不同模型筛选的活性数据以及由同一模型不同化合物的活性数据归纳出的结构活性关系可以为药物的发现提供极有价值的信息。在高通量药物筛选中，通过活性数据处理过程确定化合物的药物活性，并为基于信息的药物发现过程准备准确、丰富的资料。
●高通量药物筛选活性计算方法的选择
化合物生物活性的计算经过原始数据的调用、确定运算过程、批量处理化合物数据、调整计算数据最终获取每一样品的活性结果。
在商用软件中，Excel以常规计算和通过宏处理编辑计算过程见长，Statistica，SPSS，SAS，BMDP，Lotus 1-2-3等多种数据分析统计软件可用于高通量药物筛选的数据分析中。下面以Excel为例论述高通量药物筛选的数据处理方法。
（1）原始数据调用高通量药物筛选的原始数据以一个微孔板为一个数据单位，不同微孔板数据的分布格式和数量不同，最常见的是96孔板。检测数据可以以DAT格式或TXT格式被其它应用程序调用，Excel调用TXT格式文件。
（2）计算过程的实现在高通量药物筛选中，检测数据及中间数据具有相同的格式，处理过程及方式相同，Excel采用Visual Basic编辑宏过程可进行整批实验数据的处理。
（3）计算程序的调整由于宏处理对所有微孔板的实验数据采用完全相同的方式进行处理，但是不同的实验板存在不同的差异，需要进行调整。这种调整分为两种，一种不涉及
中间计算，可直接对计算结果进行调整；另一种是涉及后续的处理过程，就需对每次处理作相应调整，使生物活性数据的处理更为准确。
最终处理结果以Excel表的形式存在，包括样品的序列号、原始数据、主要中间数据、抑制率(或IC50等)、效果评价、模型代号、异常数据说明等，并可按需要输出。按此方法，日处理数据可达数万样品次。
例如，中国医学科学院药物研究所光诱导法筛选抗氧化剂活性计算中，将测定诱导前吸收值和诱导后吸收值数据转化为TXT格式，用Excel调用。打开宏功能，录制化合物活性计算宏，定义快捷键。宏过程包括：光诱导净吸收值的计算，求阴性对照值光吸收净值平均值，求阳性对照值光吸收净值平均值，自由基消除率的计算。计算公式为：100×(阴性对照光吸收净值-光诱导净吸收值)÷(阴性对照光吸收净值-阳性对照光吸收净值)。
化合物和筛选模型数据的调用
样品数据库、筛选模型数据库和生物活性数据库构成高通量药物筛选数据库管理系统的3个主要数据库。生物活性数据库通过样品序列号与化合物库中的样品信息相关联，通过模型代号调用模型数据库中的筛选模型相关信息。
高通量药物筛选不仅在于检测生物样品的活性，它所贮存的化合物结构信息可以为化学合成工作者提供借鉴，以避免合成重复结构化合物，将有限的时间、精力、物力用到合成结构新颖的化合物，增加发现活性化合物的可能性。将化合物的结构信息同生物活性信息结合起来，可以为药物的理性设计提供宝贵的资料。将具有相同生物活性的化合物结构进行结构分析，找出它们的构效关系，建立结构与生物活性参数，经过不断优化与修正后，用于针对特定分子靶点的药物设计可以大幅度提高药物设计的有效性。
化合物结构与生物活性相关性分析不仅有利于药物的设计，还可直接用于药物的发现，成为化合物药物活性的计算机筛选的一个方法。高通量药物筛选化合物结构与生物活性分析表明，具有相同作用原理且呈现出生物活性的化合物具有结构上的共同点，把具有这一共同点的化合物归为一簇，称为呈簇性分析(cluster assay)。利用簇的特点筛选自有的化合物库或商用化合物库，可以发现具有更好活性的化合物，从而加快药物的发现过程。
目前超高通量筛选技术(UHTS)正逐步取代HTS。UHTS技术从原来96孔板或384孔板检测改为1?536孔板，筛选速度提高数倍，另外由于材料试剂消耗的下降，使总的筛选成本降为HTS的1/30，因而是一个大有前途的技术，这一技术在天然产物的研究及先导化合物的发现中也将起到重要作用。
3、计算机辅助药物设计（CADD）
随着计算机技术的飞速发展，药物的设计和发现也开始从主要靠"运气"和大量合成工作随机发现药物向利用计算机有目的的、合理的设计药物的方向发展。CADD的主要目的是利用统计学和分子模型化技术来指导新的先导结构的设计或发现，减少把药物推向市场前所耗费的大量时间和资源。
传统的药物设计和合成方法都具有一定的随机性和盲目性，缺乏应有的合理性。但是，随着功能基因组和结构基因组研究的快速进展以及人们对疾病发生、发展机理在分子水平上认识程度的不断深入，与重大疾病相关的生物靶标分子被不断发现；此外，越来越多的靶标分子的三维分子结构被测定并成为药物开发的新靶标。生物学的这些最新进展为计算机辅助的定向、合理药物分子设计奠定了基础。
为了开展计算机药物分子设计，微芯生物已拥有大型SUN数据库服务器、SGI药物设计工作站和专用于计算机辅助药物设计的全套软件和数据库系统。研发人员在药物分子设计方面具有较为丰富的实际经验。
计算化学（Computational Chemistry）在药物研发中的作用显得日益重要，已成为国际上药物研发不可或缺的重要组成部分。通过采用分子对接、构效关系、分子类药性和多样性、虚拟筛选等方法进行计算机辅助药物设计，可为化学家提供大量可合成的、可开发成药物的几率高的化合物结构。一旦所设计的化合物的生物活性在筛选模型中得到确认，可以利用计算化学方法对此先导药物分子作进一步的结构优化和设计。我们知道，药物分子的活性除了取决于其基本活性结构以外，还受到取代基的种类、位置、大小、电负性、亲脂性等因素的影响，有时，取代基直接影响药物的作用机制和临床毒副作用。因此，在药物研发过程中，一旦找到行之有效的先导化合物以后，还必须花费大量的时间来对先导化合物进行结构优化，合成取代基种类和位置各异的许多类似化合物，以便找到药效最佳、副作用最小的目标药物分子，从而达到减少药物合成的盲目性、提高成功率、降低开发费用的目的。
通过计算机设计出的化合物结构可采用常规的化学合成方法合成或采用组合化学方法进行并行自动合成。
举例：中国科学院上海药物所在成功地表达出SARS病毒的E蛋白、N蛋白和3CL蛋白水解酶后，利用InsightII分子模拟软件所提供的生物信息学方法，对SARS病毒的3CL蛋白水解酶的同源性进行了分析，进而利用InsightII软件对3CL蛋白水解酶的三维结构进行了成功的同源建模，并根据所模建的三维结构对3CL蛋白水解酶的活性位点进行分析，获得了作为
抗SARS药物作用靶点的3CL蛋白水解酶的详细信息，为下一步进行抗SARS药物的虚拟筛选，尽快找到有效药物打下坚实的基础。之后，上海药物所利用药物虚拟筛选技术发现的抗SARS 活性的潜在药物，证明了利用InsightII所模建的3CL蛋白水解酶的三维结构的合理性及所预测活性位点的正确性。在成功地锁定了抗SARS病毒药物的作用靶点并揭示了SARS病毒感染途径和作用机理之后，上海药物所药物发现与设计中心（DDDC）利用MDL公司提供的"药物数据报道数据库（MDDR）"、"综合医药数据库（CMC）"、由上海药物所和创腾科技合作开发"中国天然产物数据库（CNPD）"，以及上海药物所的自有数据库，组成了包括数十万个化合物的抗SARS药物虚拟筛选数据系统，并利用这一系统在拥有64个CPU的SGI超级计算服务器上，针对SARS病毒靶点和作用机理进行了大规模的抗SARS药物的虚拟筛选，找到了上百个具有潜在抗SARS活性的化合物。经过DDDC专家的认真分析和实验验证，在不到一个月的时间里，发现了19个有抗SARS活性的潜在药物。
上海药物所药物发现与设计中心（DDDC）负责人蒋华良教授在评价分子模拟软件和化学信息系统在研究抗SARS所起的作用时表示：
"InsighII分子模拟软件帮助我们在很短的时间里锁定了抗SARS药物的作用靶点。InsightII 分子模拟软件还帮助我们了解到人类CD13蛋白可能是SARS冠状病毒S蛋白的一个作用靶点，它们之间的相互作用可能是SARS病毒感染的途径之一。在其后所进行的生物物理和分子生物学的实验，验证了我们利用分子模拟技术所预测的结果的正确性。InsighII软件在抗SARS 药物研究中的作用是显而易见的。"
"MDL公司的MDDR和CMC数据库拥有大量的结构数据和丰富的生物活性数据，使得我们针对SARS这一突发事件，能够高效率地找出具有抗SARS活性的潜在药物。一个有战斗力的集体，加上先进的软硬件设备和实验手段，使我们在一个月的时间里，走过了从基因到发现潜在药物的路程，其中MDL药物数据库系统所起的作用是关键的。"
中国科学院上海药物研究所药物发现与设计中心（ https://www.doczj.com/doc/0f3868415.html, ）是一个以基因信息和蛋白结构为基础，以药物设计、化学合成和现代生物技术为主要研究手段的创新药物研发中心。DDDC成立于2001年，现任中心主任为中国青年科学家奖获得者、博士生导师蒋华良研究员。
中国科学院上海药物研究所药物发现与设计中心（DDDC）除了拥有大量先进的用于分子生物学和药物研究的实验仪器设备，以及SGI（64个CPU）和国产"神威"高性能计算机之外，还拥有最先进的分子模拟和药物设计软件，如：InsightII, Catalyst, TOPKAT, Sybyl和DOCK等。此外，DDDC还利用MDL公司所提供的"药物数据报道数据库（MDDR）"、"综合药物化学数据库（CMC）"、"化合物筛选数据库（ACD-SC）"和自主开发的"中国天然产物数据库（CNPD）"等数据库建立了超过250万个化合物的大型药物虚拟筛选数据系统。在抗SARS科研攻关中，DDDC参加了抗SARS药物研究，开展了探索SARS病毒的致病机理、药物设计、虚拟筛选和分子水平筛选的工作。DDDC所拥有的先进的软硬件及实验仪器设备，保证了其在SARS的致病机理和抗SARS药物研究的领先地位。
二、计算机在中药方剂研究中的应用
1、聚类分析法分析中药成分
中成药成分分析是一件艰巨且复杂的工作,文献中多以薄层层析法作为分析手段,虽然此法有成本低和操作简单等优点,但在实际应用上仍有不少限制。例如须要掌握不同药材的指标成分,并要取得有关对照品作分析之用;另外,提取过程及层析分析系统会因不同的指标成分而有所不同;再者,一般中成药都由好几种药材合制而成,令其成分提取和分析更加复杂。因此,若要采用薄层层析法对4000种中成药进行成分分析,将会是一件非常花费人力和时间的工作。
聚类分析法本身是一种属于无监督学习系统的化学模式识别方法,在特征空间中直接寻找点群或其他可识别的数据结构,进行样本的归类。此法亦曾应用于药材的
鉴别和分类,应用于中成药成分分析，首先要选取合适的方法去提取药材的特征数据,
以多维特征空间表达出来,再把中成药样本所得数据投影到这个特征空间上,根据点
群的分布进行归类。
在同一萃取及气相色谱条件下,本法观察所得不同药材会得到不同特征色谱图,其数据结构可满足聚类分析的要求,分析程序如下:把有ｍ个色谱峰的目标药材色谱
图表达于一个ｍ维特征空间,然后把能与药材色谱峰配对的中成药色谱峰投影到这
ｍ维特征空间上,配对的准则是看中成药色谱峰的保留时间是否介于某目标药材色
谱峰的保留时间加减1%的范围内。如此重复分析不同的中成药样本,按所得投影点
群的分布,判断哪些样本含有这目标药材成分。
为要检验以上方法的可行性,本实验选取8种常用的药材,作为目标药材,另选取12种中成药作为样本。在制备实例样本时,再选取5个药材(甘草、天麻、叁七、白芍、黄芪)作样本中附加的背景干扰。实例中共有15个不同样本,各由3～6个药材的提取液(从8个目标药材及另加的5个药材中随意选取),以不同比例混合组成。对应每一个目标药材,实例样本都可分成2组:Ａ组样本全都有这目标药材成分;而Ｂ组样本中则没有,见表1。
数据处理：对应每一个目标药材,先组成一个数据矩阵Ｘ如下:
式中ｋ是目标药材的色谱峰数目,ｍ是实例中对应这个目标药材的Ａ组样本数目,而ｎ则是Ｂ组样本数目。若第ｉ个实例样本中可找到有一个峰能与目标药材的第ｊ个色谱峰配对的话,设Ｘｉ,ｊ的值为该峰的峰面积,否则设Ｘｉ,ｊ的值为零。接着把矩阵Ｘ的数据标准化,得数据记为Ｚｉ,ｊ,即
再从矩阵Ｚ计算协方差阵Ｄ,即
从矩阵Ｄ求解其本征矩阵α及对应本征矢量λ,即Ｄ·α=λ·α其中
α矩阵的每一个列称为一个主因子,而对应此列的λ值则为此主因子的方差贡献份数。一个主因子的方差贡献份数愈大,它在药材识别上的贡献就愈大。为要达到降维的效果,我们不必选取所有ｋ个主因子,只须取前Ｐ个主因子使其累积方差贡献份数百分比>80%就可以,即
然后把实例样本投影到以这Ｐ个主因子所构成的特征空间上,计算方法见以下公式:
式中Ｙｉ,ｌ是第ｉ个实例样本的投影点与第ｌ个主因子方向轴的距离,而Ｘｉ,ｊ及αｌ,ｊ则分别是Ｘ和α矩阵的对应元素。最后,可以得到一幅如图1的聚类分析图,我们会发现Ｂ组实例样本的投影点聚合成一个点群;而Ａ组实例样本的投影点则扩散于这个点群以外的空间上,样本中目标药材含量愈高,它的投影点离开Ｂ组样本的点群愈远。所以,由各Ｂ组实例样本的投影点与其点群的中心点之间的距离ｈｉ,可得距离均值及距离方差Ｓｈ等统计量,藉此可拟定一个范围空间把包含与不包含这目标药材的两类样本分隔开。设一测试样本在这特征空间的投射点与点群的中心点之间的距离ｙｊ,若
可判断样本为含有这个目标药材。
2、中药三维结构重建
多目标的三维表面重建技术,实现了中药材的多种显微结构在同一场景中的结构重建和显示,从而获得对重建对象的各种组织的立体结构及其相互关系的直观、形象的认识,为中药学这一研究领域提供一种新的研究方法。
1）硬件配置：系统的硬件配置如图1所示。中药材的连续截面图象由Ｇｅｎｉｕｓ扫描仪进行数字化并输入计算机;ＰＣ586微计算机进行预处理并把图象数据
传输给ＳＧＩ工作站;重建物体的三维显示基于ＳＧＩ三维图形工作站实现。
2）软件实现：为了从中药材的截面图象序列重建其三维组织结构,必须进行数据预处理、多目标识别、表面逼近、三维显示4个步骤。重建软件分为4个模块,如
图2
（1）数据预处理：数据预处理把两两相邻的一组原始截面图象处理成满足重建要求的一组数字图象。采用门限技术与人机交互控制相结合的方
式把重建目标分割出来,按八邻域方法跟踪并记录重建目标的轮廓点。
轮廓的多边形近似是数据压缩的有效方式,首先按任意相邻三点不在一
条直线上的原则对数据进行初步压缩,然后用给定分段点数的多边形近
似方法对数据作进一步压缩。
（2）多目标识别：由于中药材具有多个独立的组织结构,每个独立的组织结构都是一个重建目标,因此中药材的重建属多目标重建,必须进行多个
目标的识别判断,把同一目标分散在不同截面上的各个轮廓识别出来并
一一匹配。用模式识别技术定义轮廓之间的距离作为轮廓相似性的量
度,并按最小距离判据实现了属于同一目标的轮廓匹配和不同目标的轮
廓分离,从而成功地解决了中药材三维重建的关键问题。
（3）三维表面生成：三维表面生成是指从截面图象输入到建立三维线框模型的过程。首先根据二维图象生成点表,然后根据适当的规则生成边表
和面表。表面重建是整个重建过程的关键步骤,其效果直接影响到最终
重建的质量,并且关系到后续步骤的计算量。由于三维图象重建的瓶颈
在于庞大的数据量而无法实施复杂有效的处理,为此,选择了具三角形
平面逼近算法,旨在建立一种更宜于广泛应用的数据结构。
（4）三维显示：三维显示实际是在二维屏幕上显示三维物体的投影,而投影中包含了被人眼感知的深度信息。本文中的三维显示程序提供了灵活
多样的显示方式,采用不消隐的线框模型显示物体的内部结构,采用消
隐的光照模型获得真实感的表面显示。通过程序提供的各种显示控制,
可以选择任意角度任意距离观察物体,实现自动或手动旋转等动画效果,
任意改变表面材质定义,并可以有选择地显示个别目标。
3）重建结果与讨论
选用麦冬和附子两种药材,利用上述重建算法获得所需结构的三维重建结果。3、中药复方的计算机模拟研究
中药复方的特点是多靶酶、多靶点及多种组分起作用。在中药复方的制作过程中也伴随着复杂的物理和化学变化,可能形成各种复合物。因此中药复方是一个复杂的分子体系,其作用机理也非常复杂。利用实验室方法分离纯化获得组分已是一个非常艰巨的任务,而研究其作用机理更是难上加难了。如果我们已经了解更多关于复方有关组分的信息,
利用计算机模拟方法探讨其可能的作用机理,然后再进行实验工作,可能会大量减少人力、物力的投入。中药复方中可能存在复方组分间的相互作用、组分同溶剂的相互作用、组分同多种靶酶的相互作用、多种组分同一种靶酶的相互作用、组分间形成的复合物同靶酶的相互作用,以及溶剂对这些相互作用的影响。有些中药组分可能找不到靶酶,我们可以设法模拟在体内其它可能的作用途径。
分子间相互作用是分子间相互识别的过程,必须符合几何互补、能量匹配的原则。几何互补一般考虑为分子间及表面间的互补。能量匹配一般包括静电作用、氢键作用、范德华力相互作用等,为了更精确,应进一步考虑疏水相互作用。中药复方的组分结构特征分析及其同西药化合物的结构特征比较也是有重要意义的尝试。代谢过程是一个非常复杂的过程,研究中药复方成分在代谢过程中的作用有重要意义。
用于中药复方研究的计算机系统。初步研制了一个用于中药复方研究的基于分子间相互作用的计算机系统——北大九源药物分子设计系统(PUJYDDS)。该系统包括中草药成分三维结构数据库、受体三维结构数据库、代谢库、具有生物活性数据的化合物数据库(MDDR)为核心的知识库系统;以分子对接(包括软对接、柔性对接及组合对接)为核心的分子间相互作用计算机模块;以3D-QSAR为核心的构效关系及分子相似性研究单元以及包括量子力学、分子力学、分子动力学、蒙特卡罗方法等用于计算分子性质及进行构象分析等的计算模块。系统的框图示于下图。
中草药成分三维结构数据库包括各种中草药植物成分、化学式、结构式及三维结构及来源、文献等数据。受体三维结构数据库部分数据来自蛋白质结构数据库(PDB),大部分受体结构须根据序列通过同源蛋白质结构预测方法建立受体三维结构模型。据估计约有三分之一的已知序列而未知三维晶体结构的受体可以通过同源蛋白质预测方法建立受体结构模型。因此数目可观的受体是可以通过结构预测的方法获得它们的结构模型。
利用理论计算方法确定受体的活性位点是尚未解决的问题,我们使用分子探针及共振识别方法来确定受体的活性位点。共振识别方法是通过蛋白质电子势的数据信号分析得到蛋白质结构和功能信息,共振识别可以确定不同种类蛋白质的特征信号模式,这些特征信号模式通过连续子波变换(CWT)得到蛋白质可能的活性位点。
分子对接模块包括分子的软对接,柔性对接及组合对接等方法。我们发展了遗传算法同Tabu搜索相结合的方法能较有效地确定复合物的结构。
对三维构效关系模块,我们在CoMFA(分子比较力场分析)方法的基础上作了改进,
并结合遗传算法提高构效关系模型的质量及预报活性的能力。
三、药物信息数据库的开发
1、植物活性数据库
自古以来,植物药是人类防治疾病的主要天然药物。植物中的活性成分是植物产生疗效的物质基础。回顾药物的发展史和现代药物的生产,可以看到世界上通过植物来源的药物约占全部药物的1/3;全世界3/4人口的医药保健依靠植物;美国1/3处方药来自植物。
近50年来,我国新化学实体的发现大多来源于植物。世界上自从长春花碱、青蒿素、紫杉醇等植物活性成分的开发成功,为植物新药研究展示了光明的前景。当前从植物中寻找新的活性分子或先导化合物已成为世界大制药公司竞争的新目标。
改善中药产品“粗、大、黑”的现状,全面提高中药产品在国际市场的竞争力,就必须全面创新、实现传统中药的现代化研究,提高其技术含量。阐明中药产生药效作用的物质基础,是实现中药现代化研究的关键。只有明确其活性成分或有效部位(群),才能对中药
进行有效的提取、纯化、质控、制成现代化制剂。所以,科学地揭示中药对人体产生疗效的物质基础和作用机制,建立符合要求的现代化中药研究体系(包括物质基础研究、量化指标、信息工程等)是中药走向世界的基础。
近十年来,药物研究水平的提高和植物分离手段的改进,为我们提供了大量生物活性分子。面对众多的信息资源,为有效地利用这些研究成果,天津药物研究院在科技部生命中心支持下,收集、整理了1982年以来分散在各书刊上的植物活性成分,建立了动态型的数据库。本库现收录植物活性成分3222个。每个成分由14项数据(中文名、英文名、异名、化学物质名、ＣＡＳ登录号、结构图形、分子式、分子量、化学分类、植物来源、物化性状、生物活性、专利状况及参考文献)、22个相关字段、1000余字符组成(且中、英文并录)。根据数据的特点,由一个主库和七个子库组成,通过ＣＡＳ号关联,用户可以通过ＣＡＳ号查到全部信息,也可以单途径或任意组合的多途径检索所需信息。
2、中药有效成分三维结构数据库的开发和研究
中医药各类资源纷繁复杂，中药信息的管理利利用是中药现代化的一项重要内容。国际上，各类结构数据库已成为新药开发的必备工具，各大制药公司都非常重视结构数据库的开发和研究。在国内，开发自己的结构数据库尤其是中药有效成分三维结构数据库方面的工作进行得还很少，开发中药有效成分三维结构数据库对于中医药现代化的研究，从分子水平出发去研究中药以及中药新药的开发都具有非常重要的意义。经过多年的努力，开发了包含6500个中药有效成分的二维结构数据库(3D—MSDT， 3D Molecular Structure Database of Traditional Chinese Drug),并配套开发了数据库检索和维护系统以及二维和三维分子显示系统。整个数据库系统既可单独运行，也可和PKUDDS实现无缝连结。
中药有效成分的相关数据主要从报道的文献中采集。文献的范围包括重要的有关中草药有效成分的中医药典籍以及十余种与中药有关的中文杂志。从这些文献中，可以得到这些中药植物的不同用药部位所包含的有效成分分子结构、异名、化学名、物理性状、植物来源、药理药效、文献出处等等。把这些信息摘录并作成卡片，以便录入和以后的查验工作。对所有的结构，同时提供了二维结构和三维结构。所有的三维结构均采用MMFF力场进行分子力学优化，优化工作在Cerius分子模拟软件包中进行。
1）3D-MSDT 的后端支持和前端开发
3D-MSDT的后端支持选用关系数据库模型进行数据的描述和管理，具体的数据库管理支持系统则选用SQLSever。
3D-MSDT以SQLSever为数据库管理系统建立了3个库用于存放中草药的结构和性质数据，2个库用于辅助数据库前端程序的检索，存放临时信息。DrugStruDB库用于存放中草药有效成分的所有结构有关的信息，DrugPropDB库用于存放中草药有效成分的所有与结构无关的性质信息；DrugNameDB库用于存放中草药有效成分的化合物名称信息； Stru3D字段存放着分子的三维结构，以mol文件格式储存；Image2D字段存放该化合物的标准二维结构。
2）数据库的检索系统
检索系统可以分成两个部分，一是在中草药有效成分库中进行的名称、分子式、活性等简单字符串匹配检索；二是带有初步药效团搜索色彩的子结构匹配检索(包含某些原子为任意原子的模糊检索)．这两个部分实现是不同的，第一部分主要涉及数据库SQL查询语言的应用，第二部分则侧重于算法的选择和实现．
?结构性质的简单检索
对于数据库中的凡是关于这些字段的信息都可以通过普通数据库查询语言SQL查询，但是根据这些字段在检索中可能遇到的几率，我们挑选了—些字段设计了友好的用户界面，使用户不用了解SQL语言就可以按照自己的需要进行检索，但是同时提供了一个专家模式可以绕过用户界面直接使用SQL语言，更自由对所有字段进行组合检索。
?子结构匹配检索
二维子结构匹配检索是数据库系统中最重要的一种查询方式。考虑到中草药三维结构数据库的规模以及算法的可靠性，采用了基于偏序理论的回溯算法——GMA算法。在子结构匹配中，对于mol文件格式采用了自己的邻接表描述方式———个出用于描述节点原子的结构所组成的数组。将得到的每一个邻接表直接以数组的二进制形式的内存映像存人数据库的AdjTable字段中。在执行子结构匹配程序代码之前，从数据库中读出邻接表后，于内存中分配该邻接表所需大小的内存，不需任何转换就；直接把读出的邻接表存入该内存空间，将内存指针转换后就得到了邻接表数组。这样匹配的速度可以加快。
子结构检索的输入是采用mo1文件描述子结构作为检索算法的输入。在任何一个能够产生mol文件的分子构造程序中画出要检索的子结构即可．内置了一个分子二维结构构造模块。以非常方便及时地画出要检索的子结构。
高通量筛选涉及到三种基本技术：
自动化（automation）技术；信息、数据读取处理（计算）、储存、显示等计算机软件技术和生物评价法微量化（miniaturization）、敏感化（sensitization）并转换为可用多孔板、多通道法测定的技术。
在自动化技术方面，国外已有很多产品，这些产品基本分为两大类型，一种是通用型设备，如机器人手臂（robotic arms）、自动移液器（automated liquid handlers）、微孔板读数计（microtiter plate rdading devices）、震荡孵温仪（shaking incubator）、清洗器（washer）等，可以说，在工物筛选的常规性操作中，几科每一个步骤都已有自动化操作的仪器供选用。另一种自动化产品是组建型（modular）设备，即将多种通用型单一操作仪组建成一个筛选系统。它与通用型设备最重要的差别是：它包含有已微量化、敏感化的生物评价体系和相应的计算机软件系统。
根据文献报道，现有组建型高通量筛选仪的生物评价系可测定的信号包括：放射性活性（radioactivity）颜色(color)、发光(luminescene)和荧光(fluorescence)。测定的指标包括受体与配体的结合能力和细胞的功能状态，如细胞内钙浓度、细胞内pH值、膜电位、膜的离子流动等。
绝大多数高通量筛选仪采取多孔板形式（format），其中９６孔板是标准形式。为了追求更高通量的筛选或称超高通量筛选，很多研制生产单位正在进一步使生物反应微量化、敏感化，使其能在更密集的孔板上进行。例如正在发展之中的确３８４孔板，已可用于液闪评价和发光酶报告基困评价法（luciferase reporter gene assays）。有的还在追求８６４孔板，１５３６孔板的筛选方式。它们是否能成功，关键在于生物反应的微量化。不是所有的生物评价法都可微量化。其二操作仪器的精确度，特别是收集器（harvester）和滤板（filterplate）的微型人的问题，能否精确地操作极微量的生物样品。一般来讲，９６孔板中每孔反应体系的总容积约１００－３００μl,３８４孔板每孔反应体系容积可降至３０－７５μl。再微型化至８６４孔板、１５３６孔板，其反应容积进一步减小，即使反应信号强度足够，但操作精度是否可行，尚须有相应的纳米技术予以保证。到目前为止尚无适用于３８４孔板的自动化的收集器和滤板。但是从技术发展趋势上看，超高通量筛选的实现只是时间问题。
探究计算机科学与技术的发展趋势 发表时间：2017-12-11T16:04:38.817Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：胡玺[导读] 摘要：当今社会正在经历快速的发展和进步，信息化时代已经全面来临，计算机科学与技术也已经全面融入到人们生活、工作和学习的各个阶段，成为不可或缺的一部分。计算机科学与技术的发展壮大，正在影响和改变着人们的生活，也推动了社会的发展和进步。 深圳市贝斯达医疗股份有限公司 518100 摘要：当今社会正在经历快速的发展和进步，信息化时代已经全面来临，计算机科学与技术也已经全面融入到人们生活、工作和学习的各个阶段，成为不可或缺的一部分。计算机科学与技术的发展壮大，正在影响和改变着人们的生活，也推动了社会的发展和进步。现阶段，国家综合国力的象征就是计算机科学与技术的发展，每个国家都增加了对于发展计算机科学与技术的投入。因此，探究计算机科学与 技术的发展，能够促进计算机科学与技术的快速发展，，帮助我们解决目前发展现状中存在的问题，提高社会发展的经济效益。 关键词：计算机科学；技术；发展趋势 一、计算机技术的发展现状 在我国目前的社会发展中，计算机科学技术扮演着十分重要的角色，计算机科学技术的进步能够有效地推动整个社会的发展。计算机科学技术能够促使人们方便地解决生活中的一些困难，从而使日常生活更加便利、舒适和文明。不仅如此，计算机科学技术还在经济、政治和文化等方面起着非常重要的作用。随着计算机科学技术的发展不断深入化，计算机硬件越来越集成化，软件越来越系统化，能够更好地满足人们对计算机人性化和个性化的需求。 如今，计算机科学技术更新速度不断加快，从1904年出现的世界上最早的电子管，到1946年发明的世界上第一台计算机，共用了42年的时间去研究、探索，然而从半导体晶体管发明到半导体计算机的发明仅花费了10年的时间。可以说计算机科学技术的不断积累和深入，更新换代的速度会越来越快。 二、计算机科学与技术快速发展的原因 1、时代的变化与需求 计算机科学与技术的发展随着社会信息化的不断进步也在经历快速的过程。最开始的计算机发展是基于二战时期的众多信息的处理需求以及时代发展的需求，在这个过程中针对计算机发展投入了大量人力物力，同时也展开了非常深入的研究，计算机也就是在这个阶段诞生和发展起来的。目前，全球范围内计算机已经民用化，计算机领域必须不断发展才能满足研究领域和政府部门对计算机的运算速度和存储容量的更高的要求。如果谁能比竞争对手更快研究出更新技术，谁就能在计算机研究领域创造出更多的价值和利益。在这种不断的利益趋势诱导之下，各个国家和企业都加大了计算机领域的研究和创新投入，这就是计算机行业得以快速发展的重要原因。 2、计算机科学与技术信息共享的发展基础 信息共享在计算机发展过程当中是其基础，正是因为信息的建立，才能更快推动各界人士对计算机科学与技术的开发与研究。通过创新的技术活动，可以获得更加全面的资料支持和技术支持，同时能够减少开发的周期，提高计算机的研究质量。 3、技术的发展基于计算机的理论基础 研究人员在对计算技术不断进行的相关研究与试验中，得到了更多设计与理念的灵感，并将这些理念应用到具体的设计当中。实践是检验理论的唯一途径，理论只有在实际的实践检验过程中才会带来意外的惊喜，从而推动新技术的发展、更新和生产，也推动计算机理念的进一步发展。理论应用到实践的过程当中，经常会出现一定的错误，只有不断归纳与总结错误，才能衍生出更多的计算机技术，针对这些衍生出的技术进行开发、设计与研究，又会促进计算机的快速发展。一旦计算机新技术成为实实在在的产品，对下一代的技术革新就会起到很好的促进作用。比如，作为一种新的计算机技术，计算机辅助技术的应用，很好的促进了芯片与软件设计的发展，也提高了创新能力的发展。 4、与各项领域结合创新 计算机新技术与其他领域的有效合理的结合，可以不断满足更新和研发的需求，推动计算机发展逐渐融入到人们的生活生产和社会的各个行业领域的生产当中，对于各行业的发展起到很好的直接或间接的提高，也能推动计算机技术发展成为科学技术的基础技术。 如我本人所在的公司深圳市贝斯达医疗股份有限公司在医疗开发相关方面就充分结合了计算机新技术。公司的主要产品为磁共振，X 光机，彩超，直线加速器等大型医疗设备，都紧密结合了计算机新技术。以直线加速器为例，我本人的一个实用新型专利（专利号：ZL201220754827.8）《一种用于医用直线加速器上的控制系统》，就将计算机和医疗设备结合起来解决工作中实际遇到的难题。同时我参与的《贝斯达磁共振成像系统30版软件V1.0.9.0》（著作权登记号：2015SR170243），也很好的结合了计算机新技术。 5、社会的不断竞争 推动计算机技术发展的一个关键原因就是各国及各行业的经济与技术的竞争。当前的世界发展环境下，计算机的发展与对机制的选择和把握有着重要的联系。在开展技术与经济竞争之前，一定要结合具体情况进行实践，因为实践过程中的不稳定因素会成为影响机制选择的一个重要因素。计算机技术的各种机制的判定，以及其他影响因素的共同作用，会造成稳定与敏感的选择环境，很大程度上推动了计算机发展。经历过不断的实践过程，技术创新可以将经济竞争转变成为技术竞争。计算机事业在应用学和工程学中的不断发展，带给行业很多启发，也促进计算机选择机制判断的进一步稳定性。这种促进，可以很容易的解决计算机在实际运用中出现的问题，进一步推动计算机事业的发展。 三、计算机科学与技术发展的趋势 1、智能化的计算机 智能的计算机通常都是采用独特的技术构造以平行的处理技术完成的，并对计算机中的许多个指令与数据同时进行分析与处理的超级计算机。相对于普通的计算机，超级计算机有着更高的运行速度，并且也可以在高等尖端的领域，进行数据的处理与分析，也可以使一些很难完成的实验通过计算机的数据模拟来完成运行，这个技术在一定程度上减少了时间和成本，提高了工作的效率，在日常生活的过程中，智能计算机已经逐渐变得更加的合理化、人性化、大众化，为我们的日常工作与生活带来了很大的方便。 2、新型的计算机
多肽类抗肿瘤药物研究进展 【摘要】目前，恶性肿瘤已严重威胁人类的健康，传统的手术、化疗、放疗等治疗手段不仅选择性低，毒副作用大，且易产生耐药性。而多肽具有良好的靶向性，且分子量小、来源广泛，具有低毒性、易于穿透肿瘤细胞且不产生耐药性的优点。抗肿瘤活性肽可特异性结合并作用于肿瘤组织，与肿瘤生长转移相关的信号转导分子相互作用，从而抑制肿瘤生长或促进肿瘤细胞发生凋亡。本文将从抗肿瘤多肽药物的来源、作用机制及发展现状进行概述。【关键词】多肽来源抗肿瘤作用机制 恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康和生命的疾病，仅次于心血管疾病，每年死于癌症的患者约占总死亡人数的1/4，且中国占相当庞大的病例数。药物治疗是当今治疗肿瘤的主要手段之一，但目前的抗肿瘤药物不良反应较大。对此，寻找新型高效低毒的抗肿瘤药物一直是国内外医药研发的热点。随着免疫和分子生物学的发展，以及生物技术与多肽合成技术的成熟，人们发现多肽类药物不仅毒性低、活性高、易于吸收，还可以通过提高机体免疫功能抑制肿瘤的生长和转移，增强抗肿瘤作用，而且其广泛存在于动物、植物、微生物体内，因此，越来越多的多肽药物被开发并应用于临床。 抗肿瘤多肽的来源 天然来源的抗肿瘤活性肽 天然活性多肽是存在于动物、植物和微生物等生物体内的一类生物活性肽，可经过特殊提取分离工艺直接得到。近年来，对某些多肽经修饰加工后发现其具有显著的抗肿瘤作用，它们可针对肿瘤细胞发生、发展的不同环节，特异性杀伤、抑制肿瘤细胞，显示出极好的应用前景。 1.1微生物源抗肿瘤多肽 微生物源抗肿瘤多肽主要是指广泛存在于生物体内的一种小分子多肤，它们是非核糖体合成的抗菌肽，如多黏菌素(polymyxin)、杆菌肽(bacitracin)、短杆菌肽(gramicidin)等，主要是由细菌产生，并经结构修饰而获得，这类微生物产生的抗菌多肽的研究近年来取得了较大的进展。 细菌抗菌肽又称细菌素，是最常见的一类抗菌肽，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均可分泌。细菌中已发现杆菌肽、短杆菌肽S、多黏菌素E和乳链菌肽(Nisin) 4种类型抗菌肽，能特异性杀死竞争菌，而对宿主自身无害。例如[1]，枯草芽孢杆菌可以产生多种抗微生物物质，如表面活性素(surfactin)，该物质具有抗病毒、抗肿瘤、抗支原体、抗真菌活性和一定程度的抗细菌活性。除此之外，人们还发现某些抗菌肽对部分病毒、真菌和癌细胞等有杀灭作用，甚至能提高免疫力、加速伤口愈合。 1.2动物源抗肿瘤多肽 动物源多肽主要是指从哺乳动物、两栖动物、昆虫中分离提取出来的抗肿瘤多肽。如，有些哺乳动物来源的抗肿瘤多肽对淋巴瘤细胞有较强的抗肿瘤活性且免疫原性低；此外，还有Berge [2]等通过体内实验验证来源于牛科动物乳铁蛋白Lfcin B的9肽LTX-302 ( WKKWDipKKWK )的抗肿瘤效果，结果表明其对淋巴瘤细胞A20具有抗肿瘤活性，IC50为16 μmol·L￣1 。 多数研究表明，从天蚕中分离出的天蚕素Cecropins具有较强的抗肿瘤活性。Cecropin A和Cecropin B对膀胱癌细胞有选择性细胞毒作用，以剂量依赖的方式抑制膀胱癌细胞增殖，对所有膀胱癌细胞系的IC50为73.29~220.05 μmol·L￣1，它们的作用机制可能是破坏靶细胞膜导致不可逆的细胞溶解和细胞破坏[3]。 1.3植物源抗肿瘤多肽
计算机专业就业前景分析 2013年10月15日来源：新东方在线 分享到：新浪微博搜狐微博腾讯微博网易微博人人网计算机专业一直是全国各大高校的热门专业，发展迅猛。IT业一直是国家优先发展的重点行业，也是国内外人才需求量最大的行业之一。伴随着互联网的发展，IT人才的短缺现象将会越来越严重。在我国，IC人才、网络存储人才、电子商务人才、信息安全人才、游戏技术人才严重短缺;在软件人才层次结构上，水平高的系统分析员和有行业背景的项目策划人员偏少，同时软件蓝领也比较缺乏。据保守估计，目前中国市场对IT人才的需求每年超过20万人。随着IT业越来越火，各大高校计算机专业报名的人数也越来越多。而近年来，随着毕业生人数激增，就业率与供求比例明显走低。 计算机就业前景 人才结构呈两头小中间大的橄榄型结构，即软件高端人才，包括系统分析师、项目技术主管等，和低端人才，如软件编码程序员等从事基础性软件开发的人员都严重短缺，而中级(端)人才过剩。 客观来说，高等教育在计算机专业传统的教育理论型、研究型人才培养上有较大的优势，但在应用型人才的培养上存在层次单一，教学内容滞后，理论与实践严重脱节的情况，课程设置陈旧，设施跟不上，使得现在大多数毕业生理论有余，岗位需要的专业应用技术相对不足。许多毕业生、甚至需要较长的培训才能胜任工作，有的甚至还不如参加过短期培训的人员。这种状况最终导致很多计算机专业的专科、本科毕业生，捧着大学毕业证找不到工作。从而直接导致计算机专业就业橄榄型结构的出现：软件高端管理职位与基础操作职位毕业生无法胜任，企业严重短缺此类人才，而中级职位由于竞争激烈，工作难找。 据近几年计算机专业毕业生就业情况的数据统计分析，计算机专业毕业生就业具有如下特点： 1、供求双方发展相对平稳，供求矛盾并不突出。随着IT产业的迅猛发展，计算机专业毕业生人数要多于其它专业的学生。尽管近几年IT行业陷入低迷、计算机专业人数在其它所有专业中的人数最多，但与其它专业相比，社会和用人单位对计算机专业毕业生的需求量也较大，供求矛盾并不突出。 2、就业率发展平稳，但薪酬水平有所下降。衡量毕业生就业状况的标准，既要考虑到毕业生的就业率，又要考虑毕业生的薪酬水平。随着高校研究生和本科学生的扩招，特别是计算机专业毕业人数的急剧增加，以及受到经济因素的影响，计算机专业毕业生的就业不如从前那样火爆，就业的整体质量存在明显下降。用人单位对毕业生选择余地增加，导致对应聘者的要求将越来越高，不仅要具有一定的专业素养和综合素质，而且还要具备一定的职业能力，包括核心技能、行业通用技能和职业专门技能。更多用人单位更注重高学历、有经验人才的引进。 总体来说，未来一段时间社会仍对计算机专业高端人才有很大需求，但计算机专业毕业生也将会面临日趋激烈的竞争。 从业方向 计算机系统结构：适合于从事计算机网络、嵌入式技术、高性能计算、网络信息安全与多媒体信息处理等领域的工作。很多跨国公司和国内知名大型企业，如Microsoft、IBM、HP、AMD、Intel、Oracle、SAP、华为等公司对该专业人才的需求量都较大。 计算机软件与理论：计算机软件与理论可选择的就业方向很多，只要是计算机有关的工作基本都可以很快上手。可谓软硬通吃。 计算机应用技术：对于本专业的毕业生来说拥有较好的创新能力和编程开发能力是非常重要的，不妨可以选择一下人才稀缺的行业，不仅可以避免激烈的就业竞争，薪酬也较为客
第六章计算机在药物研究中的应用 ?计算机在新药开发中的应用 ?计算机在中药方剂研究中的应用 ?药物信息数据库的建设 一、计算机在新药开发中的应用 近年，一方面随着世界技术革命的突飞猛进，分子生物学、细胞生物学、生物工程、组合化学、超微量分离分析技术和药物分子设计、计算机科学等学科的迅速发展，为寻找新药提供了新的作用靶点、新的作用机制、新的技术方法，使药物研究领域出现了崭新的面貌；另一方面，随着国际药品市场竞争的日趋激化，许多跨国制药集团加强国际合作，强强联合、重组联合，进一步强化了新药研究开发的力度，投入新药研究开发的费用增至销售额的15%～20 %，组织庞大的科技队伍，不断扩大研究领域，将生物医学基础学科研究出现的新理论、新技术迅速运用到新药研究之中，如定向设计各种靶分子，研究成功了受体的阻滞剂和兴奋剂、酶的抑制剂与激活剂以及通道的阻滞剂等一系列新药，在当今发现新药越来越困难的情况下，使世界每年首次上市的新药仍能保持在40～50个左右，2002年上市新药25个。我国虽在实施药品专利与行政保护后，重视与加强了创新药物的研制，但力度太小，投入太少，短期内难见成效，90年代上市新药仅有2个，所占世界份额极低。 对大量化合物进行筛选，发现具有生物活性的先导化合物是研究开发新药的源头。由于我国长期以仿制国外药品为主，不重视新药筛选及相关基础研究，筛选模型落后，技术方法陈旧，但近年，已建立了上海药物研究所和北大药物研究中心为核心的药物筛选中心。近年虽开始加强药物筛选工作，研究建立了一些新的筛选模型，但因缺乏新化合物的累积，供筛样品太少，短期内难见成效，这种矛盾还将会随时间的推移和研究水平的提高而更加突出，成为制约我国新药创制工作的“瓶颈”。但不少单位应用计算机辅助设计技术设计出一批有开发前景的新结构化合物，如： ◇上海药物所现已具有用于分子模拟和药物设计的完整软、硬件，并已在抗菌药物氧氟沙星类似物、抗老年性痴呆药物石杉碱甲类似物、多巴胺受体阻滞剂及凝血酶抑制剂等药物的分子设计方面取得了重要阶段性成果。 ◇中国医学科学院药物研究所国家药物筛选中心实现了高通量药物筛选活性数据的计算机处理，明确了处理药物筛选活性数据的着眼点及一般过程，为提高数据处理的效率、增加其科学性提供了一条切实可行的措施。
金属抗癌药物的应用与发展 摘要：癌症是二十世纪以来人类健康的主要杀手，而生物无机化学领域研究的金属抗癌药物已在癌症治疗中发挥了巨大作用，并且显示出了良好的发展前 景。本文对当前的一些铂类及非铂类金属抗癌药物的研究状况作一综述，并且就降低铂类药物的毒性和抗药性提出了新的设计策略。 关键词：金属抗癌药物铂类药物非铂类药物设计策略 生物无机化学的研究与医药学的关系十分密切。研究发现，许多金属配合物如铂、锡和铜等金属元素的配合物具有潜在抗癌活性，并且不同配合物对不同形式的癌症的作用具有一定的选择性。因此，通过对其作用机理和构效关系的研究，设计合成高效、低毒的金属抗癌药物，可为临床上化疗法治疗癌症开辟一条新的途径。 金属药物有许多其它药物无法比拟的独特性质，以顺铂为代表的铂类抗癌药物在癌症临床化疗中发挥了巨大作用。 1 铂类抗癌药物的应用研究 自美国密执安州立大学教授B Rosenberg和V Camp发现顺铂具有抗癌活性以来，铂族金属抗癌药物的应用和研究得到了迅速的发展。顺铂和卡铂已成为癌症化疗不可缺少的药物。1995年WHO对上百种治癌药物进行排名，顺铂的综合评价（疗效、市场等）位居榜前，列第二位。另据统计，在我国以顺铂为主或有顺铂参加配位的化疗方案占据化疗方案的70-80%。 1.1 第一代铂族抗癌药物——顺铂（Cisplatin） 顺铂（Cisplatin）是顺式—二氯二氨合铂（Ⅱ）的简称，分子式是cis—Pt[（NH3）C12]，相对分子质量为300。其结构式为：
顺铂作为一种广谱抗癌药物，在临床上已广泛使用。它在l9世纪末就被合成出来，60年代Rosenberg和Van Camp发现它具有抗癌活性，于1978年首先在美国批准临床使用，并迅速成为治疗癌症的佼佼者（现在临床采用的联合化疗方案中，70—80％以顺铂为主或有顺铂参与配位，是治疗癌症的首选药物之一）[1]。顺铂致力于治疗的癌症有卵巢癌、肺癌、宫颈癌、鼻咽癌、前列腺癌、恶性骨肿瘤、淋巴肉瘤等等。顺铂是第一个无机抗癌药物，它不但对癌症的治疗带来了一次革命，而且带动了一门新学科——生物无机化学的形成和发展。 但早期由于顺铂具有肾毒性、胃肠道反应、水溶性差、耳毒性以及交叉抗药等缺陷，使其应用受到限制。直到1976年通过水化或使用利尿剂的方法缓解其肾毒性以及通过服用5—HT，受体拮抗剂ondansetron来减轻恶心呕吐的症状，才使顺铂应用逐渐广泛起来。 各国研究人员先后合成2000多种铂类配合物并进行筛选，研究发现：当配体被较大的有机基团取代时，顺式和反式铂的配合物都具有抗肿瘤活性。也就是在设计反式铂类抗癌配合物时，利用一些空间位阻较大的基团来减少动力学活性。 1.2 第二代铂族抗癌药物——卡铂（Carboplatin）和奈达铂（Nedaplatin） 卡铂是1，1—环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，是美国施贵宝公司、英国癌症研究所以及Johnson Matthey公司合作开发的第二代铂族抗癌药物。分子式是Pt（NH3）2CBDCA。其结构式为： 卡铂与紫杉酵联用在治疗晚期头颈部癌、小细胞肺癌等方面的应用很有价值。卡铂具有：（1）化学稳定性好，溶解度比顺铂高16倍；（2）毒副作用低于
计算机核心期刊新排名（1）分类:计算机期刊 部分核心期刊名单（自动化、计算机部分与无线电、电信部分) 自动化、计算机部分 1 计算机学报北京中国计算机学会等 2 软件学报北京中国科学院软件研究所 3 计算机研究与发展北京中国科学院计算技术研究所等 4 自动化学报北京中国科学院等 5 计算机科学重庆国家科技部西南信息中心 6 控制理论与应用广州中国科学院系统科学研究所等 7 计算机辅助设计与图形学学报北京中国计算机学会等 8 计算机工程与应用北京华北计算技术研究所 9 模式识别与人工智能北京中国自动化学会等 10 控制与决策沈阳东北大学 11 小型微型计算机系统沈阳中国科学院沈阳计算机技术研究所 12 计算机工程上海上海市计算机协会 13 计算机应用北京中国科学院计算机应用研究所等 14 信息与控制沈阳中国科学院沈阳自动化研究所 15 机器人沈阳中国科学院沈阳自动化研究所 16 中国图象图形学报A版北京中国图象图形学会 17 计算机应用研究成都四川省计算机应用研究中心 18 系统仿真学报北京航天机电集团北京长峰计算机技术有限公司 19 计算机集成制造系统—CIMS 北京国家863计划CIMS主题办公室等 20 遥感学报.北京中国地理学会环境遥感分会，中国科学院遥感应用研究所 21 中文信息学报北京中国中文信息学会 22 微计算机信息北京中国计算机用户协会，山西协会 23 数据采集与处理南京中国电子学会等 24 微型机与应用北京信息产业部电子第6研究所 25 传感器技术哈尔滨信息产业部电子第49研究所 26 传感技术学报南京国家教委全国高校传感技术研究会，东南大学 27 计算机工程与设计北京航天工业总公司706所 28 计算机应用与软件上海上海计算技术研究所等 29 微型计算机重庆科技部西南信息中心 30 微电子学与计算机西安中国航天工业总公等 补充：发行介绍 1 计算机学报EI核心月刊 2 软件学报EI核心月刊 3 计算机研究与发展EI核心月刊 4 自动化学报EI核心双月 5 计算机科学核心月刊 6 控制理论与应用EI核心双月 7 计算机辅助设计与图形学学报EI核心月刊 8 计算机工程与应用核心旬刊 9 模式识别与人工智能
【药学动态】 靶向抗肿瘤药物的研究进展 近年来，随着肿瘤生物学及相关学科的飞速发展，人们逐渐认识到细胞癌变的本质是细胞信号转导通路的失调导致的细胞无限增生，随之而来的是抗肿瘤药物研发理念的重大转变。研发焦点正从传统细胞毒药物向针对肿瘤发生发展过程中众多环节的新药方向发展，这些靶点新药针对正常细胞和肿瘤细胞之间的差异， 可达到高选择性、低毒性的治疗效果，从而克服传统细胞毒药物的选择性差、毒副作用强、易产生耐药性等缺点，为此，肿瘤药物进入了一个崭新的研发阶段。 目前发现的药物靶点主要包括蛋白激酶、细胞周期和凋亡调节因子、法尼基转移酶(FTase)等，现就针对这些靶点的研发药物做一综述。 1、蛋白激酶 蛋白激酶是目前已知的最大的蛋白超家族。蛋白激酶的过度表达可诱发多种肿瘤。蛋白激酶主要包括丝氨酸/苏氨酸激酶和酪氨酸激酶，其中酪氨酸激酶主要与信号通路的转导有关，是细胞信号转导机制的中心。蛋白激酶由于突变或重排，可引起信号转导过程障碍或出现异常，导致细胞生长、分化、代谢和生物学行为异常，引发肿瘤。 研究表明，近80%的致癌基因都含有酪氨酸激酶编码。抑制酪氨酸激酶受体可以有效控制下游信号的磷酸化，从而抑制肿瘤细胞的生长。酪氨酸激酶受体分为表皮生长因子受体(EGFR)、血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)、血小板源生长因子受体(PDGFR)等，针对各种受体的酪氨酸激酶抑制剂目前已开发上市的主要为表皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR-TK)抑制剂、血管内皮细胞生长因子受体酪氨酸激酶(VEGFR-TK)抑制剂和血小板源生长因子受体酪氨酸激酶(PDGFR-TK)抑制剂等。基于多靶点的酪氨酸激酶抑制剂目前已成为研究重点，具有广阔的发展前景，其中，包括舒尼替尼和索拉芬尼在内的几个上市新药均获得了良好的临床评价结果。 1.1EGFR-TK抑制剂 许多实质性肿瘤均高度表EGFR，EGFR-TK抑制剂是目前抗肿瘤药研发的热点之一。EGFR 家族成员包括EGFR、ErbB2、ErbB3、ErbB4等，其家族受体酪氨酸激酶以单体形式存在，在结构上由胞外区、跨膜区、胞内区3个部分组成，胞外区具有2个半胱氨酸丰富区，胞内区有典型的ATP结合位点和酪氨酸激酶区，其酪氨酸激酶活性在调节细胞增生及分化中起着至关重要的作用。目前已有多个EGFR-TK抑制剂上市，且有不少品种处于研发后期。 1.1.1代表品种 1.1.1.1吉非替尼(易瑞沙) 本品是一种选择性EGFR-TK抑制剂，由阿斯利康公司开发。2002年7月在日本首次上市，用于治疗非小细胞肺癌(NSCLC)。本品也是首个获准上市的EGFR-TK抑制剂，属于苯胺喹钠唑啉化合物(anilinoquinazoline)，为小分子靶向抗肿瘤药物。本品最常见不良反应是痤疮样皮疹和腹泻，最严重不良反应是间质性肺病，发生率为3％-5％。目前，本品用于前列腺癌、食管癌、肝细胞癌(HCC)、胰腺癌、膀胱癌、肾细胞癌(RCC)、卵巢癌、头颈部癌、恶性黑色素瘤等多种治疗适应证处于Ⅱ期临床研究阶段。 1.1.1.2厄洛替尼(特罗凯) 本品由OSI制药公司开发，2004年11月在美国首次上市，用于治疗NSCLC。本品为口服小分子EGFR-TK抑制剂，是目前世界上惟一已明确能提高NSCLC患者生存期的靶向药物。
计算机考研的研究方向 计算机科学与技术专业属于一级学科，下设计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术等二级学科。 1、计算机系统结构 研究方向：分布式并行系统、计算机网络与通信、网络软件与操作系统、真实感图形生成与虚拟现实技术、新型计算机网络体系结构、大型机技术、嵌入式系统、传感器网络、网格计算、高性能计算与并行处理、容错计算、光计算机系统、集成电路设计、信息存储、可信计算与容错计算等。 专业特点：计算机系统结构（原名计算机组织与系统结构）专业全面研究各种类型的计算机系统（从单机到网络）的构成、硬件与软件的联系与功能匹配、计算机系统性能评价与改进等。该专业的研究课题涉及高性能处理机系统结构、多机系统、并行计算与分布式计算系统、计算机系统性能评价、VLSL设计、容错计算技术、计算机接口技术、计算机网络系统与通信系统、移动计算、全球个人计算系统等。 科研状况：本专业近年来承担多项国家科委、国家教委、国家计委及天津市自然科学基金项目，并有多项科研获奖。其中G.T9112计算机解密系统获北京市公安局科技进步二等奖，表面高度复杂实体的CAM获国家科委科技进步二等奖。目前承担国家自然科学基金项 目“面向ASIC的真实感图形算法和系统结构的研究”、国家高科技863项目“用于建筑环境仿真设计的分布式多用户虚拟现实系统”、天津自然科学基金项目“分布式多用户VR开发系统平台的研究”和一大批为企事业单位开发的横向科研项目。 硕士期间主要课程：应用数学、外语、高等计算机网络、排队论及在计算机中的应用、计算理论、现代计算机体系结构、计算机综合实验、计算机控制及应用、计算机网络研究热点问题、计算机系统仿真、量子计算、密码学与信息安全、面向对象方法学、嵌入式系统设计、统一建模语言、图象/模式识别与理解、机器学习、软件体系结构。 论文要求：论文选题涉及计算机系统结构的理论研究、尖端技术开发、以及在国民经济各个领域的应用研究。论文应能全面反映本学科发展动态、具有科学性、先进性和一定的创新性。对于理论研究课题，要求达到较高的理论水平和创新；对于系统设计、系统开发及系统应用课题，要求指导理论正确，实现技术先进，设计新颖，所设计
计算机在药学中的应用 学院：药学院 专业：药物化学 学号：2017021497 学生姓名：王万林 指导教师：金竟文 2018年6 月11日
中药漆姑草的药学研究设计 摘要： 漆姑草(Sagina japonica(SW1)Ohwi),是双子叶植物石竹科植物漆姑草全草，常用于治疗漆疮、秃疮、痈肿、瘰疬、龋齿、小儿乳积、跌打内伤等，其在民间有长期的药用历史，本论文通过对其的药学化学成分及药理作用考察，再利用计算机辅助设计提取以及药理实验的合理可行的设计方案，期望在计算机的辅助下对其抗炎作用机制的更深入研究。 关键词：漆姑草；化学成分；药理作用；机制 Pharmaceutical Research and Design of Spergula japonica Sw Abstract： Spergula japonica Sw is a dicotyledonous plant, Ayurveda, which is commonly used in the treatment of paint sores, bald sores, swollen boils, hernias, cavities, pediatric milk products, internal injuries, etc. He has a long history of medicinal history in the private sector. In this dissertation, the pharmacological and chemical components of pharmacology and pharmacological effects were investigated, and then the computer-aided design extraction and pharmacological experiments were used to design a reasonable and feasible design scheme. Key wards: Spergula japonica Sw; chemical composition; pharmacological effects; mechanism
抗癌药物的研究与发展 陆志红罗伯特·巴.·戴安修 美国伯明翰阿拉巴马大学药理与毒理学系、临床药理学部癌症是当今世界上大多数国家的主要死因之一。尽管到目前为止已有数十种化疗或辅助抗癌药物可以用于临床治疗，但大多数药物只能使病情缓解，无法达到治愈的目的。虽然一些儿童的癌症或成人皮肤肿瘤有治愈或长期缓解的可能，但大多数死亡率很高而又很常见的癌症如胃癌、食道癌、肺癌等仍缺乏有效的抗癌药物。近年来，各国都在抗癌药物的研究与发展上投入了大量的人力、物力，希望在不久的将来能有所突破。本章就抗癌药物的研究与发展的分子生物学基础、药物的筛选与评价以及非临床研究和临床试验的特点作一综述，以帮助读者对这一领域的进展有所了解。 第一节抗癌药物研究的分子生物学基础 抗癌药物研究的依据是人们对癌症生物学的理解。早期人们对于癌症的了解限于细胞水平，所以大多数药物的发展着眼于细胞分裂分化和免疫等环节。近年来，肿瘤生物学的进展非常迅速，人们对癌症的了解深入到了分子水平，比如癌基因的发现，细胞凋亡学说的形成，肿瘤抑制基因的发现等为抗癌药物的研究与发展提供了新的分子生物学基础。以下简述这些方面的研究进展。 一、细胞分裂 自50年代，人们认为肿瘤细胞比正常细胞分裂快，并应用这一概念发展了一系列的抗癌药物用于干扰或阻止细胞的分裂。主要包括破坏细胞脱氧核糖核酸（DNA）以及蛋白
质代谢的药物。比如烷化剂（Alkylating Agents），DNA拓扑异构酶抑制剂（Topoisomerase Inhibitors）以及抗生素类（Antibiotics）。通过对细胞周期的仔细研究，现在我们知道肿瘤细胞并不比正常细胞分裂得快，只是在任何时间都有较高比例的肿瘤细胞处于分裂期。 二、细胞增殖周期调控中国医药资讯网https://www.doczj.com/doc/0f3868415.html, 因为肿瘤细胞失去了正常细胞的控制机制，在癌组织中的细胞更倾向处于细胞分裂期。根据这一理论，许多抗癌药物作用于处于分裂期的细胞。如抑制DNA合成的抗代谢药物（Antimetabolites）和抑制微小管有丝分裂形成的微小管蛋白结合剂（Tubulin—Binding Atents）就是根据此概念发展而来的。 三、肿瘤抗原 研究表明某些癌症组织在免疫学上不同于正常细胞，癌症细胞在一定程度上是“异物”，或者是去分化的细胞，且可能存在特异的肿瘤抗原，这一发现是肿瘤免疫治疗的基础。根据这一概念，人们试图用各种特异及非特异的方法，提高人体对肿瘤的免疫功能。比如用细胞毒性免疫细胞、单克隆抗体、细胞因子（Cytokins）以及核受体结合剂（VitaminD3 、Retinoids）等治疗癌症。 四、癌基因及其活化 80年代以来的研究发现，在某些肿瘤细胞中，一些癌基因被激活。若能抑制癌基因的激活，应可治疗癌症。例如研究发现ras癌基因蛋白的激活需要farnesyl蛋白转移酶的存在，因此farnesyl蛋白转移酶抑制剂被发展成为抗癌药物。另外，许多人类肿瘤，如膀
计算机应用技术的发展与研究 引言 我国科技水平的日益提升促进了计算机应用技术更好的发展，计算机应用技术在社会生产和日常生活中起到举足轻重的作用。计算机应用为我们的日常生活提供了许多便利，提升计算机安全保护意识对计算机应用具有重要意义。因此，加强计算机应用技术与安全维护相互协作尤为重要，计算机应用技术水平的提升是促进社会进步的重要保障。文章首先介绍了计算机应用技术的概况，分别讨论了计算机应用技术的用途和目前发展现状，对计算机应用技术的未来发展趋势进行了深入探讨。 1 计算机应用技术概况 1.1 计算机应用技术的用途 计算机应用技术可以给用户的日常生活带来的诸多便捷，通过一定的手段或方法，在计算机应用的过程中会对电子科学技术进行访问、数据分析以及处理，通过采用数学方法以及计算机基本理论和技术，研究计算机应用于各个领域所涉及的原理、方法和技术。本领域主要研究方向：数据库管理与应用、计算机图形学、人机交互技术、计算机多媒体应用、模拟仿真技术、计算机网络应用技术、仿人机器人应用等。计算机的分析处理不仅包括声音和图像等，还包括对计算机数据的管理。 计算机应用技术也逐渐转向为宽带网络数据业务。20 世纪80 年代
后期，以网络覆盖为根据，在通信领域提出了城域网(MAN，Metropolitan Area Network)的概念。城域网是覆盖在50-100km 的城市范围，光纤传输速率约为45Mbps 到150Mbps 范围内，支持语音、视频、图形以及数据综合业务，实现高宽带传输的数据通信网络。城域网相对于广域网与局域网而言，覆盖范围居于两者之间，可以与多个局域网相连。城域网能够应用于远程办公、网上教育、视频会议等新兴办公环境，并且可以在大规模的网络接入的需求与交互式应用以及数字电视、家庭网络的应用等。 除此之外，计算机应用技术逐渐与大数据(big data)相结合，大数据指的是在当今信息指数增长时代的海量数据，大数据具有无法使用传统工具进行分析的特征，因此大数据也被定义非传统处理的大数据集。大数据时代主要特征概括有以下四点：(1)计算机数据存储量大，该特征是目前计算机应用的核心特征。大数据的容量到底有多大，国际数据公司的研究表明， 2008 年全世界信息数据量为0.49ZB，而2011 年的全世界数据量据统计高达1.82ZB。预测5 年后，全球的数据总量将达到35.2ZB。(2)数据信息种类多。大数据的数据形式具有多样性，信息种类较为繁多。数据信息主要包括了图片、网页、文字、图片、视频、网页、文字、声音等各种数据承载方式，到2014 年，半结构化和非结构化的数据在全球所收集的数据信息中所占的比例超过85%。(3)处理分析数据速度提升。计算机应用技术除了数据的传输速度提升之外，由于微电子技术等科学技术的不断发展，处理器分析数据的速度也在急速加快。(4)信息价值密度低。计算机数据总
计算机研究生研究方向 、计算机应用技术 研究方向：计算机网络、实时计算机应用、、计算机图形学、并行计算、网络信息安全、数据库、情感计算、数据挖掘、分布式计算、知识工程、计算机视觉、自动推理、机器学习、草图理解、网络性能分析与协议设计、网络管理与安全、计算机图形学、信息可视化、基于的高性能计算、复杂系统(应急、物流、海洋)领域工程、基于的空间信息共享与业务协同、语义搜索引擎、自然语言处理、机器翻译、搜索引擎、空中交通信息系统与控制、民航信息与决策支持系统、智能交通系统理论与技术等。 专业特点：计算机应用技术是针对社会与各种企事业单位的信息化需求，通过对计算机软硬件与网络技术的选择、应用和集成，对信息系统进行需求分析、规划和设计，提供与实施技术与解决方案，创建优化的信息系统，并对其运行实行有效的技术维护和管理的学科。 培养这方面人才所涉及的知识面包括：数学与信息技术基础、程序设计基础、系统平台技术、计算机网络、信息管理与安全、人机交互、集成程序开发、系统架构与集成、与数字媒体技术、工程实施、职业操守等。培养目标是为企事业单位和政府机构提供首席信息官及承担信息化建设核心任务的人才，并提供为企业提供系统分析人才。 科研状况：本专业是天津市第一个计算机类博士点，主要从事计算机技术在其它领域应用中核心技术问题研究及相关信息系统开发。近年来在计算机集成制造（）、计算机辅助教学、虚拟现实技术应用、计算机工业控制、电子商务等方向承担国家项目及重大项目、国家自然科学基金十余项。承担省部级及横向科研课题近百项。为国家和天津市的信息化建设做出了重要贡献。 近几年报考简况：本专业从年代初开始招生，至今已为国家培养出硕士学位研究生多名。近年来，报考人数和录取名额逐年同步增加。 硕士期间主要课程及论文要求：主要课程：高等计算机网络、计算理论、排队论及在计算机中的应用、应用组合数学、软件体系结构、面向对象方法学、分布式计算机系统、并行计算、高级计算机图形学、高级人工智能、模式识别与理解、机器学习、密码学与信息安全、统一建模语言。 论文要求：论文选题涉及计算机在各领域应用的理论研究、尖端技术开发、以及在国民经济各个领域的应用研究。论文应能全面反映本学科发展动态、具有科学性、先进性和一定的创新性。对于理论研究课题，要求达到较高的理论水平和创新；对于系统设计、系统开发及系统应用课题，要求指导理论正确，实现技术先进，设计新颖，所设计的系统应能付诸实现、具有实际应用价值并能够带来明显的社会经济效益。 就业方向：本专业培养的研究生具有坚实的计算机科学与技术的理论基础，全面掌握计算机应用领域的理论和工程方法，能很好地胜任高等院校、科研院所、大型企事业单位、高新技术产业等的教学、科研、系统设计、产品开发、应用系统集成等工作。 、计算机软件与理论 研究方向：计算理论、算法理论；软件工程、中间件、智能软件、计算环境；并行计算、网格计算、普及计算；密码学、信息安全、数据理论；图形图象算法、可视化方法；人工智
1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机的诞生。 1965年，中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙，之后推出109丙机，该机为两弹试验中发挥了重要作用； 1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒100万次； 1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑； 1985年，电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机兼容的长城0520CH微机。 1992年，国防科技大学研究出银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，为共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于中期天气预报； 1993年，国家智能计算机研究开发中心（后成立北京市曙光计算机公司）研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机，这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机； 1995年，曙光公司又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结构的并行机曙光1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮点运算，实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机体系结构与实现技术相近，与国外的差距缩小到5年左右。 1997年，国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统，采用可扩展分布共享存储并行处理体系结构，由130多个处理结点组成，峰值性能为每秒130亿次浮点运算，系统综合技术达到90年代中期国际先进水平。 1997至1999年，曙光公司先后在市场上推出具有机群结构(Cluster)的曙光1000A，曙光2000-I，曙光2000-II超级服务器，峰值计算速度已突破每秒1000亿次浮点运算，机器规模已超过160个处理机， 1999年，国家并行计算机工程技术研究中心研制的神威I计算机通过了国家级验收，并在国家气象中心投入运行。系统有384个运算处理单元，峰值运算速度达每秒3840亿次 2000年，曙光公司推出每秒3000亿次浮点运算的曙光3000超级服务器。
计算机科学前沿热点及发展趋势 摘要:计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。文章系统地介绍了信息处理、文字与自然语言的理解、数据仓库和数据挖掘；知识科学；人工智能、人工神经网络的研究、遗传算法、逻辑学等领域研究中前沿的若干问题，并提出未来计算机科学的发展趋势。 关键词:信息技术知识科学智能技术发展趋势 在短短的60年里，计算机科学发展至今，取得了巨人的成就。从观念上改变了人们对世界的认识，将人类社会带入了信息时代。加速T人类社会的发展。在今天计算机科学技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分，而计算机技术的发展也将越来越多影响人类社会的进步。 1 计算机科学前沿热点 近年来，计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。本文中所指的信息是指客观事物的属性。而知识不同于信息，它是人们对信息经过大脑的加工与处理后，形成的规律、规则、方法及认识。智能则是指大脑从历史信息、知识的基础之上形成的对现有信息、知识的推理、演绎、判断的方法。 根据研究分析表明，在三大研究领域中，主要有以下前沿热点研究： (1)信息方面:信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。 (2)知识方面：以知识科学与知识工程为主要研究的问题。 (3)智能方面：以人工神经网络的研究,机器证明,人工智能与专家系统,遗传算法,代数逻辑学形成了本研究领域的主要特色。 1.1 信息科学 1.1.1 信息处理技术 信息处理技术是当今计算机科学发展的重点，目前计算机处理的信息可分为符号和数据，因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。信息科学正在形成和迅速发展，现在主要的研究课题集中在以下六个方面: (1)信息源理论和信息的获取。主要研究自然信息源和社会信息源,以及从信息源提取信息的方法和技术。 (2)信息的传输、存储、检索、转化和处理。 (3)信号的测量、分析、处理及显示。 (4)模式信息处理。研究对文字、声音，图像等信息的处理、分类和识别，研制机器图像和语音识别系统。 (5)知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统，即专家系统。 (6)决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。 1.1.2 数据挖掘技术 传统的数据库技术是单一的数据资源，即以数据库为中心，对事务处理、批处理到决策分析等各种类型的数据处理工作。近年来，随着计算机技术的发展,对数据库中数据操作提出了更高的要求，希望计算机能够更多的参与数据分析与决策的制定等领域。数据库处理可以大致划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种体系化环境,因而产生了数据挖掘技术。在这方面目前主要解决的前沿问题有: (1)异构数据的接口机制；(2)数据仓库的体系结构问题；(3)数据仓库的数据优化问题；(4)数据仓库中数据的获取与整理；(5)历史数据的提出和信息挖掘；(6)信息挖掘的方法学问题；
计算机在药学工作中的应用 摘要】目的探讨我院药房的配-发药模式。医院信息系统在药品管理中的应用。 方法推行医院信息系统，对药品管理信息进行分析、评价。结果与结论医院信 息系统有效的弥补了在传统的医院药品管理模式中，药品的采购、出入库、调剂、划价、盘点、效期管理等操作均由药师手工操作完成的不足，改变了医院药剂科 传统的药品采购模式，可达到配药信息零差错，病人取药零等候，药品信息管理 及司药人员工作量统计自动化，提高了工作效率和服务质量。 【关键词】医院信息系统调剂医院药品信息管理 在传统的医院药品管理模式中，药品的采购、出入库、调剂、划价、盘点、 效期管理等操作均药师手工操作完成，工作量巨大，操作流程繁琐，差错时有发生，无法应对现代医院药学的发展要求，医院信息系统的应用使医院药品管理模 式发生了巨变。从劳动密集型的手工操作转变为计算机系统的自动化、标准化操 作[1]。这样一来，提高了药房的配-发药效率，缩短了取药时间。 1 药房环境设置 我院门诊药房安装了透明玻璃墙并设有窗口，病人可以直视药剂员的举止、 仪态，从而监督了药房的工作；病人直视药品储存情况，对所取得药品能放心使用。此外，玻璃墙还屏蔽了候药厅的噪声，为药房内部营造了安静的环境。 2 调剂业务管理 门诊药房管理系统有以下特点：门诊收费处对处方划价收费后，药品信息自 动传递至药房，司药人员可以配药,由原来的人等药改为药等人,做到了配药信息 零差错,病人零等候,药品信息管理及司药人员工作量统计自动化,病区、手术室等 提交的各类药品单在住院用药管理模块中显示,按科室确认发药,确认后自动减库存,对已确认发药的药品单,用户可以查询打印等。 3 传统的药品采购管理的缺陷 传统的的药品采购管理方式是通过加大药品储备量来应对药品应用的要求， 从而带来了许多药品管理方面的难题。如采购周期长、库存量大、资金周转困难，而应用的药品又时常由于采购不及时；发生缺货，药品调价、盘点工作量增加等。 4 医院信息系统的工作模式 通过医院信息系统建立在线传输操作，提升局域网内各科室之间的信息传输 功能，对药库、门诊管理实现连贯的网络操作管理，快速网上运行、操作准确、 简便、快速，避免药师手工制单操作的误差。通过对全院药品流动量和近效期药 品的警示信息进行快速统计分析，为药品的采购操作提供了完整准确的信息，改 变了医院传统的药品采购模式。 医院药品信息管理系统能够针对日常工作中的多种需求进行统计分析。药师 可以及时全面的了解全院药品流动信息、有效的防止了库存药品的积压过期，减 轻了药剂科药品管理工作的压力。 医院信息系统的应用使药房、药库和各科室可以快速准确地掌握药品的使用量、库存量，准确地制定周期内药品的采购计划，快速完成出入库操作，实现有 效降低药品库存，大幅度缩短采购周期，提高药品周转率，近效期药品警示纪录，系统提前半年告知，能避免过期失效药品的发生等。 5 药品库存管理 5.1入库管理入库管理是药品进、销、存、管理系统的主要功能之一，入库 后自动增加库存量，同时生成入库金额帐，并可对入库品种进行查询打印等。