信息工程与生命科学的综合
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电子信息工程与生物学的融合生物技术与信息的应用信息工程学院:电子信息工程任课老师:司万童姓名:李庆慧上课时间:星期二、四学号:**********一、中文摘要现代生物技术与电子信息工程方面的联系。
例如:纳米技术、基因芯片、微生物摄像等领域的开发与应用。
生物技术,有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。
它主要包括发酵技术和现代生物技术。
信息技术还有助于加强生物技术领域的各种数据库管理、信息传递、检索和资源共享等。
另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片,它的研制也非常依赖于信息技术。
在显微镜载片或硅片等基片上把基因片段排列、固定,这就是基因芯片。
把这个芯片上的基因片段和检体的基因片段放到基因芯片读出器(也是一种破译装置)上,就能迅速比较和破译检体信息。
基因排序器是从零入手破译检体的遗传信息的装置,而基因芯片和其读出器则是与已经有的遗传信息相对照破译信息的装置。
生物技术发展需要特定软件技术的支持。
生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。
在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1) 各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2) 核酸低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3) 加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。
二、关键字:生物学三、正文通过十六个课时的学习,对现代生物技术导论课多多少少有些了解,“生物”这个名词对很多人来说并不陌生,生物时时刻刻与我们相关联,无论在学习,工作,生活中,我们都在接触它。
医学信息工程专业就业前景,就业方向分析医学信息工程专业就业前景,就业方向分析医学信息工程专业就业方向与就业前景分析医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科;是电子、计算机、通信、智能仪器、传感检测、医学仪器以及生物学、现代医学等在生命科学中的应用与融合。
医学信息工程专业学生主要学习医学信息工程领域及相关专业的基本理论和基本知识,掌握计算机科学与技术和医药学的基本知识、基本理论及基本技能,具备利用信息技术进行医药科学研究的基础能力。
医学信息工程专业培养生物医学信息采集、传输、处理、分析、存储及研制新型生物医疗电子、信息仪器等方面的专业性、实用性且具有宽广的知识面、较强的综合应用能力的实用性人才。
医学信息工程专业就业方向医学信息工程专业的就业前景很好,毕业生可到医疗卫生部门、医疗器械设计与生产部门及其他企事业单位从事各类信息系统和计算机软件系统的应用、设计、开发、维护和评测等工作;也可在医药研究机构、医药高等院校从事科学研究和教学工作。
毕业生主要面向电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等,从事科研、开发、应用设计制造及设备管理和销售等方面工作,亦可从事生物医学信息工程、医学仪器设备研发的高新技术企业,以及其它电子、计算机、信息、生物等领域的高新技术企业、高等院校、科研单位、商检等部门。
此外,还可以在政府医药卫生部门,各级各类医疗机构、社会医药相关事业机构、医药软件开发企业、研究机构、医药企业等部门求职。
医学信息工程专业就业前景医学信息工程专业主要面向医学信息化人才的社会需求,培养能够系统掌握信息管理、信息系统分析与设计方法及信息分析与利用等方面的知识与能力,能在国家各级医药卫生管理部门及其相关领域的企事业单位从事信息管理、信息系统分析与设计、实施管理和评价及医学信息学研究等方面工作的应用型专门人才。
中国有十三亿人,人口老龄化越来越严重,随着时代发展,医药系统信息化更是大趋势,目前的中小医院这点还十分不完善,系统很落后,改造系统正需要这样的人才。
生物与信息融合(bt与it融合)”重点专项2023年度项目申报指南生物与信息融合(BT与IT融合)重点专项2023年度项目申报指南一、引言生物与信息技术的融合在当前的科技发展中扮演着重要的角色。
为推进该领域的研究和应用,特制定本指南,旨在向各申请单位提供相关指导,确保项目申报的准确性和完整性。
二、项目背景生物与信息技术的融合是连接生命科学和信息科学的重要纽带,对推动科技创新有着广泛的应用价值。
人们意识到了将生物学的基本原理与信息处理技术相结合的潜力和重要性,进一步推动了生物与信息技术融合领域的研究和发展。
三、项目内容1. 项目目标本项目旨在促进生物与信息技术的融合,推动相关领域的交叉研究,提高生物科学和信息科学的结合度,拓宽研究视野,培养创新人才,促进科技创新和社会进步。
2. 研究方向(1)基因组学与信息学融合研究深入探索基因组学和信息学融合的关键技术,开展基因组数据的存储、管理和分析方法的研究,提高基因组学研究的效率和准确性。
(2)生物信息学与计算机科学融合研究通过生物信息学和计算机科学的融合研究,开发新的算法和技术,提高生物数据挖掘、生物信息分析和模拟仿真的能力。
(3)生物工程与信息科学融合研究通过生物工程和信息科学的融合研究,研究和开发具有应用潜力的生物材料、生物传感器等,推动生物工程领域的创新和发展。
3. 申报要求(1)项目立项申请单位需明确项目的科学目标、创新点和研究方法,并提供必要的技术路线和预期成果。
(2)团队组建团队成员应具备相关专业背景和研究经验,包括生物学、信息学、计算机科学等领域的研究人员,并能充分发挥各自的优势,形成协同合作。
(3)经费支持申请单位需提供项目预算和经费使用计划,合理安排经费支持,确保项目顺利实施。
四、申报流程1. 申请准备申请单位应认真阅读本指南,明确项目内容,并完成相关材料的准备,包括项目申请书、团队成员清单、研究计划等。
2. 提交申请申请单位应按照指南要求,在规定时间内将申报材料提交给相关部门,以确保申请程序的顺利进行。
生命科学与信息技术的交叉发展生命科学和信息技术在过去的几十年中都经历了巨大的变革,且这些两个领域的革新不仅是本身各自内在发展的结果,也彼此交相影响、相互融合,成为现代科技发展的两大引擎。
在生命科学中,分子生物学、基因工程、生物技术等新的技术不断涌现,这些技术使得我们更好的理解生命的本质,并可以设计、制造更好的药品和疫苗等。
而在信息技术领域,则是随着半导体技术的突破而不断向前发展,从初期的机器人控制到现在信息网络、人工智能等领域的大规模应用,信息技术对社会发展的影响愈发显著。
随着技术和能力的不断提升,生命科学和信息技术的交叉已经成为科学技术发展中最为激动人心的新领域。
下面我们将从生物信息学,生物制药技术,人工智能在医疗保健中的应用等方面看一下生命科学和信息技术的交叉发展的现状和前景。
生物信息学生物信息学是生物学、数学和计算机科学的交叉学科,它涵盖了DNA、RNA、蛋白质等生命体大量信息的获取、存储和分析,可以从生物数据中研究生命体的结构、功能和演化等问题。
例如基因组学研究项目就是其中的典型代表。
因为当DNA被测序得到后,就需要大量的计算和数据分析来理解上面的蓝图。
这一领域从20世纪90年代开始发展至今,众多学者和科研机构,如斯坦福大学的魏恩戈德教授团队,以及麻省理工学院、哈佛大学、新英格兰医学中心、IBM、宝马等大型公司,都在开展这方面的研究和推广。
随着技术的发展,目前,这一领域已经涉及到很多与生物相关的方面,如临床医学、食品科学、生态学等,推动着生命科学的快速发展。
生物制药技术生物制药技术是指利用生物技术制造用于防治疾病的生物制品的过程。
早在20世纪70年代末80年代初,人们就开始尝试通过生物工程技术制造新型制药产品。
然而,这种生物制品在生产过程中存在诸如蛋白质分解、杂质的生产和病原体污染等问题,这些问题的逐渐解决依赖于信息技术的发展。
在监测制药生产的过程中,防治病原体污染和制药杂质的产生是一个核心问题。
第44卷㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀湖北科技学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.44,No.3㊀2024年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Journal of Hubei University of Science and Technology㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Jun.2024文章编号:2095-4654(2024)03-0102-05新工科背景下理工医交叉的医学信息工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀专业人才培养模式探索与实践㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀阮若林,张玉霞,严㊀瑜(湖北科技学院㊀生物医学工程与医学影像学院,湖北㊀咸宁㊀437100)摘㊀要:新工科背景下,学科专业交叉融合发展是新时期我国高等教育培养应用创新人才的重要途径,本文以湖北科技学院医学信息工程专业为例,对理工医交叉的新工科专业人才培养模式进行了实践探索㊂首先,对国内外医学信息工程专业人才培养模式现状进行分析;接着,归纳了国内地方本科高校医学信息工程专业人才培养普遍存在的问题;最后,针对这些问题,以湖北科技学院医学信息工程专业为例,从医学信息工程行业需求与职业岗位匹配度情况㊁行业企业学校共同制定人才培养方案㊁学校-医院-企业共同参与的协同育人培养模式和多维立体定向全程实践教学体系等方面,进行了专业人才培养模式改革与实践探索㊂实践表明,专业改革和探索经验,可为学校其他新工科专业和地方兄弟院校医学信息工程专业人才培养模式改革提供参考㊂关键词:新工科;地方本科高校;理工医交叉;人才培养模式;协同育人中图分类号:G642.0㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID ):㊀㊀随着我国高等教育发展从规模向质量转变的不断推进,同时与国际接轨,2016年6月,我国成为国际本科工程学位互认协议‘华盛顿协议“第18个正式成员,我国工程教育迎来新的机遇与挑战㊂同年,教育部组织研讨工程教育改革时,首次提出 新工科 的概念,新工科专业主要是指,针对以互联网和工业智能为核心的新兴产业专业,新工科的提出是工程教育变革的新趋势,有其必然性㊂2017年被称为 新工科建设元年 , 复旦共识 天大行动 和 北京指南 构成了新工科建设的 三部曲 ,奏响了新工科人才培养主旋律,开拓了工程教育改革新路径㊂2018年教育部发布的‘关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见“(简称卓越工程师计划2.0)明确提出:为适应新一轮科技革命和产业变革的新趋势,紧紧围绕国家战略和区域发展需要,加快建设发展新工科,探索形成中国特色㊁世界水平的工程教育体系,促进我国从工程教育大国走向工程教育强国㊂教育部将 新工科研究与实践项目 纳入 双一流 建设总体方案,同时在 教育部产学合作协同育人项目 中设置 新工科建设专题 ,由教育部牵头汇聚企业资源,进一步推动新工科建设,并先后成立了 信息技术新工科产学研联盟 广西高校新工科研究与实践联盟 山西省高等学校新工科建设联盟 和 天津市新工科教育联盟 ,正全力把我国新工科建设推向前进㊂在新工科背景下,本文从国内外医学信息工程专业人才培养模式现状及普遍存在的问题出发,结∗收稿日期:2024-01-04基金项目:湖北省高等学校省级教学研究项目(2022418);湖北省高等教育学会教育科研项目(2022XD96);湖北科技学院教学研究项目(2022-XB-015)资助㊂合湖北科技学院医学信息工程专业多年人才培养实际,从专业人才培养与职业岗位匹配情况㊁学校行业企业共同制定人才培养方案㊁校医企协同育人模式和多维立体定向全程实践教学体系等方面进行的探索与实践㊂一㊁国内外医学信息工程专业人才培养模式现状分析医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉融合的新兴综合性学科,是电子信息㊁计算机㊁通信㊁智能仪器㊁传感检测与现代医学高度融合而发展起来的战略性新兴产业,医学信息工程专业属于电子信息大类专业,是理工医高度交叉融合的新工科专业㊂随着生物工程㊁医学和信息等学科不断融会贯通,特别是近年来生物医学工程㊁医学信息标准化的发展为医学信息工程的发展打下了良好基础,加上近年计算机软硬件技术发展迅速,发达国家对医学信息学与生物信息学的发展给予了前所未有的重视㊂在美国,越来越重视生物医学信息工程专业建设,进入21世纪,美国的一些大学,如斯坦福大学㊁亚利桑那州立大学等开始着力于建设生物医学信息学专业,大多数美国大学和研究机构生物医学信息工程学科专业建设的目标是:培养出新一代的生物医学信息研究与工程技术人员[1]㊂在我国,医学信息工程学科专业起步相对较晚,医学信息工程专业2003年才被列为教育部高等教育目录外专业,2012年被列为特设专业㊂目前,全国仅有58所高校设有医学信息工程专业(公办46所,民办12所),其中广州中医药大学㊁成都中医药大学㊁南京中医药大学㊁天津中医药大学㊁浙江中医药大学㊁安徽中医药大学等40所是医药类院校,杭州电子科技大学㊁上海理工大学㊁重庆邮电大学㊁南京信息工程大学等9所是理工类院校,四川大学㊁中南民族大学㊁西华大学㊁南华大学㊁湖北科技学院等7所是综合类院校,新疆科技学院㊁山西工商学院等2所是财经类院校,湖北省仅有中南民族大学㊁湖北中医药大学和湖北科技学院等三所院校设有该专业㊂由于专业所在学校类型不同导致该专业培养目标㊁培养模式也有较大差异,目前该专业培养模式分为两种,一种是医药类和综合类院校,主要按传统工科专业对待,按医院医学辅助专业进行培养,和医院合作较为紧密;另一种是理工类院校是传统工科和新工科结合的培养模式,和企业合作较为紧密㊂现阶段的这两种培养模式与新工科人才培养要求还存在一定差距,不能满足新技术㊁新业态㊁新模式㊁新产业为代表的新经济蓬勃发展的需求㊂二㊁国内地方本科高校医学信息工程专业人才培养模式存在的问题通过相关文献调研和多年专业建设实践发现,国内地方本科高校医学信息工程专业人才培养中主要存在以下几方面问题㊂(一)专业定位不明确,人才培养方案缺乏针对性,人才培养体系不健全医学信息工程是以信息科学和生命科学为主的多学科交叉融合的新兴综合性学科,是国家根据医疗信息化发展需要实际而特别设立的新兴专业,属于电子信息大类新工科专业,该专业是医学基础理论知识与电子技术㊁信息技术㊁智能仪器技术的有效交叉融合,但由于专业开办学校性质不同㊁学科门类差异,医学信息专业教育并未形成较为完善的学科专业体系,不是所有开办该专业的高校都有基础和条件实现理工医交叉融合,多数高校医学信息工程专业人才培养模式仍然处于一个探索实践的阶段,专业培养目标定位不明确㊁专业教师学科背景单一,学历职称偏低,双师型教师队伍建设明显滞后,专业发展受到一定制约,人才培养体系不健全㊂因此,医学信息工程专业人才培养方案缺乏针对性,不足以实现理工医交叉融合高素质医学信息工程专业人才的培养目标[2,3]㊂(二)专业办学模式固化,人才培养形式单一,理工医交叉特点未凸显国内目前开设医学信息工程专业的58所高校中,只有四川大学一所985㊁211㊁双一流建设高校,广州中医药大学㊁成都中医药大学㊁南京中医药大学㊁天津中医药大学和南京信息工程大学等5所双一流建设高校,其他开设医学信息工程专业的高校52所,大多数是高校扩招后的新建地方高校和民办高校,新建地方院校和民办高校由于办学资源和经费相对紧张,专业建设明显滞后,尤其是地方性的36所医药类院校,由于学科相对单一㊁理工学科基础相对薄弱,主要依据学校附属医院和教学实习医院医疗档案信息化发展等医疗信息化建设需要,专业办学模式相对固化,不同类型高校专业人才培养形式相对单一,同时由于学科门类㊁专业办学基础性㊃301㊃2024年第3期㊀㊀㊀㊀㊀阮若林,张玉霞,严㊀瑜:新工科背景下理工医交叉的医学信息工程专业人才培养模式探索与实践和延伸度不足,医学信息工程专业医学基础理论知识与电子技术㊁信息技术㊁智能仪器等高科技知识有效交叉融的理工医交叉特点明显不足,人才培养形式不能很好满足信息化时代医疗信息化发展的需求[4,5]㊂(三)实践教学模式陈旧,实践教学资源匮乏,实践教学效果不佳医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科,是医学基础理论知识与电子技术㊁信息技术㊁智能仪器等高科技知识的有效交叉融合,理工医高度交叉融合高素质医学信息工程专业人才行业领域社会需求巨大㊂但目前各高校的培养中普遍存在重理论㊁轻实践的现象,究其原因主要是当前的实践教学模式单一㊁实验内容与现实脱节现象严重,与医院信息化建设㊁医疗信息化科技企业项目研发相匹配的实践教学资源匮乏,具备医疗信息化产品设计开发经历和能力的双师型教师队伍偏少,双师型教师队伍建设相关制度机制不健全,专业教师创新创业类实践活动参与度不够,产学研结合不够深入,导致实践教学仍然停留在传统教学模式,培养的学生创新意识不强㊁实践动手能力相对较差,理工医交叉融合培养的效果不佳,人才培养质量很难适应新时代医疗信息化新技术和新兴产业发展的需求[6-8]㊂三、新工科背景下理工医交叉的医学信息工程专业人才培养模式探索医学信息工程专业作为理工医交叉的新工科专业,其人才培养具有如下特点:第一,注重教师和学生的多学科交叉背景,实行跨专业㊁跨学科联合培养;第二,注重理论与实际相结合,提高学生动手能力,和相关医疗机构合作办学;第三,强调学生实践动手能力和实践创新能力的培养,引导学生解决实际问题㊂湖北科技学院是全国应用型转型示范高校,入选国家发改委㊁教育部㊁人社部确定的全国百所产教融合发展工程应用型高校㊂新工科发展背景下,医学信息工程主动对接湖北省第十二次党代会提出的三高地两基地 (全国科技创新高地㊁制造强国高地㊁数字经济发展高地㊁现代农业基地和现代服务业基地)目标,培养面向新时代医疗信息化行业产业发展需求的专业技术人才㊂学校早在2012年就在生物医学工程专业中设置医学信息工程方向,并获批湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目,2015年正式设置医学信息工程专业㊂专业人才培养始终贯彻 以需求为导向㊁以学生为中心 办学理念,不断实践 理㊁工㊁医交叉融合,校㊁医㊁企合作 的办学思路,积极开展新工科工程教育改革实践探索㊂湖北科技学院医学信息工程专业以 以需求为导向㊁以学生为中心 ,积极开展新工科背景下理工医交叉融合的医学信息工程人才培养模式的研究和探索㊂新工科迅速发展的背景下,学院坚持 错位发展㊁差异办学 ,面向医疗信息化行业产业需求,分析学院相关专业行业需求与职业岗位匹配度,确定医学信息工程专业的行业需求;按照 前期趋同,后期分化 的培养要求,构建特色鲜明的理工医交叉应用型技术人才培养方案;按照湖北省 三高地两基地 现代产业体系新一代信息技术产业布局的新要求,主动对接医疗信息化行业产业发展需求,全面深化校医企合作,打造校医企联合培养协同育人机制,共建联合研发平台对接医学信息工程技术产业链;面向新工科,根据医学信息工程专业理工医交叉融合的特点,深入推进 校医企合作,产学研创结合 ,构建多维立体定向全程实践教学体系,不断提高学生的工程实践能力㊁科技创新能力与职业技能㊂(一)坚持 错位发展㊁差异办学 ,面向医疗信息化行业产业需求,深入调研,确定专业人才培养与职业岗位相匹配㊂根据医学信息工程行业对医疗技术人才的实际需求,深入九州通集团武汉同步远方信息技术开发有限公司㊁上海联影医疗科技股份有限公司㊁华中科技大学附属协和医学院等行业企业,开展人才需求和培养规格专题调研,针对医疗信息化新兴产业链对于医学信息工程人才的巨大需求,分析学院现有专业人才培养与职业岗位的匹配关系(如图1),明确医学信息工程专业职业定位为医疗数字化建设,专业人才培养围绕医疗数字化建设这一目标开展㊂同时,根据不同类型高校人才培养目标差异,坚持 错位发展㊁差异办学 ,人才培养克服 研究型 人才 下不去㊁留不住 , 技能型 人才难以胜任复杂工程岗位的现状,立足湖北,培养在医疗信息化产品设计㊁研发㊁技术支持与管理等方面 下得去㊁留得住㊁用得上㊁干得好 的高素质复合应用型人才㊂㊃401㊃湖北科技学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀总第44卷图1㊀医学工程行业企业需求与职业岗位匹配分析(二)按照 前期趋同,后期分化 模式,按专业新工科学科专业特点,构建理工医交叉融合的人才培养方案㊂医学信息工程专业坚持高校与行业企业㊁用人单位等按照国标共同制定本科人才培养规格和培养方案,从学生职业岗位发展实际出发,要求学生具有扎实的大医学工程基础理论知识,按照 前期趋同,后期分化 模式,培养理工医交叉融合的医学信息工程人才,构建 1+1+1+0.5+0.5 (1年通识教育㊁1年大类基础学习㊁1年专业学习㊁半年医院教学实习㊁半年企业顶岗实践)人才培养模式(如图2)㊂图2㊀培养方案构建框架在新工科要求背景下,学院积极开展校医企联合办学,构建 专业平台+方向模块+医院实习+企业实践 课程体系,从课程设置到专业见习㊁专业实习㊁毕业设计始终贯穿 理工医交叉融合 理念,理科课程主要有高等数学㊁工程数学㊁大学物理等;工科课程主要有电子技术㊁高级语言程序设计㊁数据结构㊁数据库技术㊁医院信息系统设计㊁健康物联网技术等,医学课程主要有基础医学概论㊁临床医学概论㊁医院管理学等;专业见习㊁实习主要有学校实验室㊁医院信息中心㊁企业IT 设计部门;毕业设计要求以医疗信息化相关小型管理信息系统设计开发为主㊂构建了具有理工医交叉融合特色的人才培养方案,培养具有坚实医学工程基础,能胜任医疗信息化建设专业人才,缓解医疗卫生行业医学信息工程人才紧缺的现状㊂(三)依据医学信息工程专业 理工医交叉融合 的学科专业特点,制定校医企协同育人模式㊂按照湖北省委第十二次党代会确定 三高地两基地 现代产业体系新一代信息技术产业布局的新要求,紧密对接医疗信息化行业需求,全面深化校医企合作,打造校医企联合培养协同育人机制(见图3)㊂图3㊀校医企融合的协同育人模式一是面向医学工程和技术行业发展需求,根据职业岗位特点构建校医企三位一体的协同办学模式,与医院联合建设实习实训基地,与行业企业共建医疗信息化研发基地,紧密对接医疗信息化行业需求,全面深化校医企合作,以学生为中心,产学研创结合,不断激发学生学习的积极性主动性,切实提高教学质量,培养具备一定创新能力的医学信息工程专业人才㊂二是建立双师型教师队伍 双聘 机制,实现高校和行业企业的人员互聘㊂聘请行业企业高级技术及管理人员作为专业兼职教师和校外导师,承担部分专业课程教学,担任本科生联合导师,指导学生毕业设计㊂学院派专业教师到行业企业进行生产实践和产品设计研发,切实提高教师自身实践动手能力,提高专业课教师中具备实际研发工作经历的教师比例㊂三是与行业企业开展订单式培养,实现培养实习就业一体化㊂与合作企业建立资源共享机制,合作企业向学生开放仪器设备㊁实践基地和项目;与合作企业建立管理联动机制,在订单班学生遴选与管理㊁指导与评价等方面加强沟通和配合㊂目前学院与武汉同步远方信息技术开发有限公司联合开办订单式培养 远方班 ㊁与医星医疗(武汉)有限责任公㊃501㊃2024年第3期㊀㊀㊀㊀㊀阮若林,张玉霞,严㊀瑜:新工科背景下理工医交叉的医学信息工程专业人才培养模式探索与实践司联合开办订单式培养 医星班 ,取得较好办学效果㊂(四)面向新工科,深入推进 校医企合作,产学研创结合 ,构建多维立体定向全程实践教学体系,不断提高学生的工程实践能力㊁科技创新能力与职业技能㊂按照新工科提出的工程教育改革新趋势,专业依托现有办学资源,与合作医院和医疗科技企业开展密切合作,围绕医学信息工程专业人才培养标准,以高素质的应用型人才培养为导向,深入推进 校医企合作,产学研创结合 ㊂依托校内教科研平台㊁合作医院及医疗科技企业共建专业实习实训基地,采用 平台+项目 的方式,完善校医企三位一体的协同培养实践教学体系,形成学校 基础实验 综合设计实验 专业虚拟仿真平台训练 校内实训平台专业技能实训 大学生创新创业训练 +医院 专业课程见习 医院专业实习 +企业 毕业设计 企业定向顶岗实践 的多维立体定向全程实践教学体系(如图4)㊂采用综合工程实践能力实训㊁项目创新能力训练和职业技能培训相结合的模式,强化实践技能和创新能力的培养,以第二课堂为突破口,引导学生积极参与教师科研项目,积极开展大学生创新创业训练,参加 互联网+ 大学生创新创业大赛㊁ 挑战杯 全国大学生课外学术科技作品竞赛及全国大学生生物医学工程创新设计大赛等重要学科专业大赛,不断提高学生的工程实践能力㊁科技创新能力与职业技能[9-11]㊂图4㊀构建 多维立体定向 全程实践教学体系四㊁结语大力推进新工科建设,是新时期我国高等教育主动应对新一轮科技革命与产业变革㊁支撑服务创新驱动发展国家战略的重要举措,湖北科技学院医学信息工程专业在新工科背景下,根据医疗信息化行业企业发展需求,实施理工医交叉㊁校医企协同的人才培养模式,注重学生工程实践能力㊁科技创新能力与职业技能的培养,不断提升人才培养质量,培养了一批具有一定职业技能和工匠精神的满足医疗信息化㊁健康物联网㊁医药电子商务等领域应用需求的高级专门人才㊂同时,专业改革和探索经验可为学校其他新工科专业和地方兄弟院校医学信息工程专业人才培养模式改革提供参考㊂参考文献:[1]㊀巩永强,王忠华.国内高校医学信息工程专业办学现状分析[J].中华医学图书情报杂志,2022,31(11):76-79.[2]㊀李程龙,刘伟,沈朝飞,等. 十四五 规划背景下高校医学信息工程专业人才培养体系构建研究[J].医学信息学杂志,2023,44(3):94-97.[3]㊀刘奇,林江莉,张劲,等.新工科背景下医学信息工程专业建设与实践[J].医学信息学杂志,2023,44(8):6-11.[4]㊀杨飞,王常青,彭振皖,等.新工科背景下医学信息工程专业人才培养实践探索[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2022,39(2):73-76.[5]㊀王启帆,李和伟.新形势下医学信息工程专业人才培养对策研究[J],医学信息学杂志,2020,41(9):90-93. [6]㊀王彦丽,霍旭阳.医学信息工程专业教学体系的构建与实施[J].吉林医药学院学报,2023,44(4):312-313. [7]㊀谢小芳,李洪进,尚志会,等.智慧医疗背景下医学信息工程专业人才培养的改革[J].电脑知识与技术,2018,14(25):150-151.[8]㊀岳慧平,夏书剑,殷丽婷,等.医学信息工程专业实践教学体系的改革研究与实践[J].科技视界,2021,8(47):121-122.[9]㊀伍爱霞,罗千灵,阮若林.地方高校产学研用创新创业模式建设:现状分析㊁问题透视与路径探索 以湖北省咸宁市为例[J].湖北科技学院学报,2021,41(6):148-152.[10]王忠华,巩永强.新工科背景下医学信息工程专业实践教学改革研究[J].医学信息学杂志,2023,44(7):97-101.[11]刘永彬,何啸峰,欧阳纯萍,等.新工科背景下医学信息工程专业双创人才培养机制研究[J].高教学刊,2019(21):29-31.责任编辑:夏振宇㊃601㊃湖北科技学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀总第44卷。
医学信息工程就业前景医学信息工程就业前景医学信息工程专业就业方向与就业前景分析医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科;是电子、计算机、通信、智能仪器、传感检测、医学仪器以及生物学、现代医学等在生命科学中的应用与融合。
医学信息工程专业学生主要学习医学信息工程领域及相关专业的基本理论和基本知识,掌握计算机科学与技术和医药学的基本知识、基本理论及基本技能,具备利用信息技术进行医药科学研究的基础能力。
医学信息工程专业培养生物医学信息采集、传输、处理、分析、存储及研制新型生物医疗电子、信息仪器等方面的专业性、实用性且具有宽广的知识面、较强的综合应用能力的实用性人才。
医学信息工程专业就业方向医学信息工程专业的就业前景很好,毕业生可到医疗卫生部门、医疗器械设计与生产部门及其他企事业单位从事各类信息系统和计算机软件系统的应用、设计、开发、维护和评测等工作;也可在医药研究机构、医药高等院校从事科学研究和教学工作。
毕业生主要面向电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等,从事科研、开发、应用设计制造及设备管理和销售等方面工作,亦可从事生物医学信息工程、医学仪器设备研发的高新技术企业,以及其它电子、计算机、信息、生物等领域的高新技术企业、高等院校、科研单位、商检等部门。
此外,还可以在政府医药卫生部门,各级各类医疗机构、社会医药相关事业机构、医药软件开发企业、研究机构、医药企业等部门求职。
医学信息工程专业就业前景医学信息工程专业主要面向医学信息化人才的社会需求,培养能够系统掌握信息管理、信息系统分析与设计方法及信息分析与利用等方面的知识与能力,能在国家各级医药卫生管理部门及其相关领域的企事业单位从事信息管理、信息系统分析与设计、实施管理和评价及医学信息学研究等方面工作的应用型专门人才。
中国有十三亿人,人口老龄化越来越严重,随着时代发展,医药系统信息化更是大趋势,目前的中小医院这点还十分不完善,系统很落后,改造系统正需要这样的人才。
生物信息学及其在生命科学中的应用生物信息学是一门综合性学科,主要涉及生物分子数据的采集、分析和应用。
随着分子生物学和基因工程技术的飞速发展,生物信息学在现代生命科学中的应用趋于广泛,并成为生命科学研究中的重要组成部分。
一、生物信息学的发展历程20世纪50年代,DNA结构的发现标志着分子生物学的诞生。
20世纪80年代末至90年代初,分子生物学领域涌现出一大批高通量实验技术,例如基因芯片技术、下一代测序技术等,这些高通量技术创造了海量的生物分子数据,推进了生物信息学的发展。
二、生物信息学在生命科学中的应用1. 基因组学基因组学是生物信息学研究的核心领域之一。
随着下一代测序和单细胞测序技术的发展,基因组学研究变得更加深入和详细。
基因组学涉及到的内容非常广泛,从基因鉴定和突变检测到基因表达和调控都有着重要的应用。
以人类基因组计划(HGP)为例,人类基因组的测序是基因组学领域的一个里程碑,也是推动生物信息学迅速发展的关键因素之一。
2. 蛋白质组学蛋白质组学是一种定性和定量研究蛋白质组的科学,主要包括:蛋白质鉴定、蛋白质定量、蛋白质表达、蛋白质质量分析和蛋白质相互作用研究等方面。
蛋白质组学已经被广泛应用于生命科学领域中的许多方面,如疾病诊断、新药研发、生物制药等。
3. 变异组学变异组学是指研究基因突变和基因组变异对个体或种群遗传多样性、基因调控、蛋白质功能、疾病等方面的影响。
它在遗传性疾病诊断、癌症早期预测、遗传咨询等方面具有广泛的应用前景。
变异组学需要大量的生物分子数据作为参考,因此生物信息学的应用非常重要。
三、生物信息学面临的挑战1. 数据存储和分析与分子生物学和基因工程技术的飞速发展相比,生物信息学领域中数据存储和分析技术的发展相对滞后,海量的数据需求对存储和计算能力提出了新的挑战。
2. 数据标准化和共享生物信息学领域的标准化和共享也是一个巨大的挑战。
生物数据中的方法学、实验、分析等要素都不可避免地与数据本身紧密联系在一起,建立统一的标准和协议,以保持数据质量和可行性,是生物信息学领域的一项重要工作。
人工智能与生命科学与信息科学的交叉融合专业设置是一个创新和前沿的领域,它结合了人工智能、生物医学工程、生物信息学、医学影像技术等多个学科的知识体系和应用技能。
这种交叉融合专业的设置旨在培养具有跨学科背景的创新型人才,以应对生命科学与医学领域的挑战和机遇。
这种交叉融合专业通常涵盖以下几个方面的知识和技能:
人工智能技术:包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等,用于数据挖掘、模式识别、预测建模等方面。
生物医学工程:涉及生物材料、组织工程、生物力学、生物信息学等,应用于生物医疗设备的研发、人体生理和病理过程的模拟和预测等方面。
医学影像技术:主要涉及医学影像的采集、处理、分析和诊断,包括X光、CT、MRI、超声等影像技术,以及图像处理和计算机辅助诊断等方面的技能。
临床医学知识:对于医学影像和数据分析的实践应用,需要具备一定的临床医学知识,了解各种疾病的病理和临床表现,以及诊断和治疗的方法。
这种交叉融合专业的课程设置通常包括人工智能基础、生物医学工程导论、医学影像技术基础、生物信息学、临床医学概论等核心课
程,以及机器学习与生物医疗数据挖掘、深度学习与医学影像分析、生物材料与组织工程等选修课程。
此外,学生还需要完成相关的实验和研究项目,以培养其实践能力和创新精神。
这种交叉融合专业的就业前景非常广阔,可以在医疗设备制造商、生物技术公司、医疗保健机构、科研机构等领域从事研发、管理、咨询和技术支持等方面的工作。
同时,这种专业背景的人才也具有较高的学术研究和发展潜力,可以从事相关领域的科学研究和技术创新工作。
生命科学与信息科学的交叉生命科学与信息科学——两个最新兴的领域,分别研究生命体的运作方式和计算机的建造和使用。
这两个领域看起来似乎毫不相干,但事实上它们有着紧密的联系。
在这篇文章中,我们将探讨生命科学和信息科学之间的交互作用。
一、基因组学基因组学是生命科学和信息学的融合。
它研究基因组的结构,组成和功能,以及基因的表达和编码方式。
基因组学也涉及了生物的遗传信息的保存和传递方式。
信息科学的技术为生命科学中的基因组学和基因工程提供了便捷。
例如,基因测序技术是目前最常用的技术之一。
它使用计算机的算法来解析和分析基因组的DNA序列。
此外,分子生物学和计算机科学的相互渗透也产生了新的生物技术,如基因修饰和基因编辑技术。
二、计算机辅助疾病诊断生命科学和信息科学之间的交互还扩展到了疾病的诊断和治疗。
例如,通过与医学图像分析相结合,计算机科学可以准确地检测和分析人体器官、组织和细胞的形态、形状和运动。
这种方法不仅可以对疾病进行早期诊断,还可以对疾病的治疗和预后进行预测。
类似地,人工智能和机器学习技术同样扮演了重要的角色。
这些技术不仅可以处理和分析大量的影像数据,还可以标识和关联不同的医学图像,从而提高疾病预测和治疗的准确性。
三、系统生物学系统生物学是研究生命系统的一个重要的领域。
它通过整合从分子到细胞和器官水平的多层次的生物学数据来解释生命现象的发生和发展。
系统生物学的一个主要目的是在细胞生物学、分子生物学和计算机科学的基础上建立生物网络模型。
生命科学和信息科学之间的交互还拓宽了系统生物学的研究方法和成果。
例如,数学模型和计算机模拟技术可以帮助分析和预测复杂的生物网络相互作用。
此外,生物信息学数据库可以协助开发更加准确的生物网络模型,并且为系统生物学的研究提供数据支持。
四、药物研发药物研发是一个综合的领域。
生命科学和信息科学之间的交互在此领域中也显得尤为重要。
例如,基于机器学习的新型药物筛选方法能够为药物的发现和设计提供新思路。
二级学科整合生命科学生命科学是一门综合性学科,主要研究生命起源、生命活动规律以及生命现象的发生发展等方面的知识。
它包含了生物学、生物化学、生物信息学、生物工程、生态学等多个二级学科。
这些学科相互关联,相互促进,共同为人类认识和改造生命提供了理论和方法。
首先,生物学是生命科学的基础学科,研究生物体的结构、功能、繁殖等方面的知识。
它通过研究细胞、遗传、进化等内容,深入探索生命的本质和生命现象的规律。
生物学不仅仅关注生物体内部的结构和功能,还研究生物与生物之间以及生物与环境之间的相互作用。
其次,生物化学是生命科学中的重要组成部分,研究生物体中的化学成分、物质代谢、能量转化等方面的知识。
生物化学的研究内容涉及蛋白质、核酸、碳水化合物、脂质等生物分子的结构与功能,揭示了生命活动的基础机制。
生物信息学是生命科学中的新兴学科,主要通过计算机科学和统计学的方法,处理、分析和解释生物数据。
生物信息学应用于基因组学、蛋白质组学、转录组学等领域,加速了生命科学的研究进程。
例如,通过基因组测序技术,研究人类基因组中的突变与疾病的关系,有助于疾病的早期诊断和治疗。
生物工程学是将生物学、化学、工程学等学科相结合,应用于生物制药、生物材料、生物能源等领域的学科。
生物工程学的主要目标是利用生物体的生命活动及遗传物质,进行制药工艺研发、生物医学设备制造、再生医学研究等。
生物工程学的发展为生命科学的应用提供了新的途径和方法,对改善人类健康和生活质量具有重要意义。
最后,生态学是研究生物与环境之间相互作用关系的学科。
生态学研究生物之间、生物与环境之间的关系,可以为环境保护、生物多样性保护等提供理论指导。
生态学不仅关注个体、种群以及群落的结构和功能,还涉及到生态系统、生态圈等更高层次的生物组织结构。
综上所述,生命科学是一个广泛而综合的学科,涉及生物学、生物化学、生物信息学、生物工程学、生态学等多个二级学科。
这些学科相互连接、相互影响,共同推动了生命科学的发展。
《自动化与生命科学的综合》——生物信息学姓名:陈炎学号:0867106130专业:自动化学院:信息工程学院任课老师:司万童《自动化与生命科学的综合》——生物信息学(陈炎、0867106130、08级、自动化、信息工程学院)一.1生命科学概述生命科学是系统地阐述与生命特征有关的重大课题的科学。
支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋予生活物质一种神秘的活力。
对于生命科学的深入了解,无疑也能促进物理、化学等人类其他知识领域的发展。
比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来?”我们对单一神经元的活动了如指掌,但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。
所以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。
对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。
生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。
生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。
学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。
也是目前2011年很受欢迎的一种专业。
一.2自动化概述自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。
作为一个系统工程,它由5个单元组成:①程序单元,决定做什么和如何做。
②作用单元,施加能量和定位。
③传感单元,检测过程的性能和状态。
④制定单元,对传感单元送来的信息进行比较,制定和发出指令信号。
⑤控制单元,进行制定并调节作用单元的机构。
自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等,从应用观点来看,研究内容有过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。
一.3生物信息学概述自动化在生命科学中的应用并不多见。
最主要的应用就是生物信息学,生物信息学是研究生物信息的采集,处理,存储,传播,分析和解释等各方面的一门学科,它通过综合利用生物学,计算机学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。
二.1生物信息学简介生物信息学(Bioinformatics)是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。
它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。
其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)两方面,具体说就是从核酸和蛋白质序列出发,分析序列中表达的结构功能的生物信息。
具体而言,生物信息学作为一门新的学科领域,它是把基因组DNA序列信息分析作为源头,在获得蛋白质编码区的信息后进行蛋白质空间结构模拟和预测,然后依据特定蛋白质的功能进行必要的药物设计。
基因组信息学,蛋白质空间结构模拟以及药物设计构成了生物信息学的3个重要组成部分。
从生物信息学研究的具体内容上看,生物信息学应包括这3个主要部分:(1)新算法和统计学方法研究;(2)各类数据的分析和解释;(3)研制有效利用和管理数据新工具。
目前的生物信息学基本上只是分子生物学与信息技术(尤其是因特网技术)的结合体。
生物信息学的研究材料和结果就是各种各样的生物学数据,其研究工具是计算机,研究方法包括对生物学数据的搜索(收集和筛选)、处理(编辑、整理、管理和显示)及利用(计算、模拟)。
1990年代以来,伴随着各种基因组测序计划的展开和分子结构测定技术的突破和Internet的普及,数以百计的生物学数据库如雨后春笋般迅速出现和成长。
对生物信息学工作者提出了严峻的挑战:数以亿计的ACGT序列中包涵着什么信息?基因组中的这些信息怎样控制有机体的发育?基因组本身又是怎样进化的?生物信息学的另一个挑战是从蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质结构。
这个难题已困扰理论生物学家达半个多世纪,如今找到问题答案要求正变得日益迫切。
诺贝尔奖获得者W. Gilbert在1991年曾经指出:“传统生物学解决问题的方式是实验的。
现在,基于全部基因都将知晓,并以电子可操作的方式驻留在数据库中,新的生物学研究模式的出发点应是理论的。
一个科学家将从理论推测出发,然后再回到实验中去,追踪或验证这些理论假设。
”生物信息学的主要研究方向:基因组学 - 蛋白质组学 - 系统生物学 - 比较基因组学,1989年在美国举办生物化学系统论与生物数学的计算机模型国际会议,生物信息学发展到了计算生物学、计算系统生物学的时代。
姑且不去引用生物信息学冗长的定义,以通俗的语言阐述其核心应用即是:随着包括人类基因组计划在内的生物基因组测序工程的里程碑式的进展,由此产生的包括生物体生老病死的生物数据以前所未有的速度递增,目前已达到每14个月翻一番的速度。
同时随着互联网的普及,数以百计的生物学数据库如雨后春笋般迅速出现和成长。
然而这些仅仅是原始生物信息的获取,是生物信息学产业发展的初组阶段,这一阶段的生物信息学企业大都以出售生物数据库为生。
以人类基因组测序而闻名的塞莱拉公司即是这一阶段的成功代表。
原始的生物信息资源挖掘出来后,生命科学工作者面临着严峻的挑战:数以亿计的ACGT序列中包涵着什么信息?基因组中的这些信息怎样控制有机体的发育?基因组本身又是怎样进化的?生物信息学产业的高级阶段体现于此,人类从此进入了以生物信息学为中心的后基因组时代。
结合生物信息学的新药创新工程即是这一阶段的典型应用。
二.2生物信息学发展简介生物信息学是建立在分子生物学的基础上的,因此,要了解生物信息学,就必须先对分子生物学的发展有一个简单的了解。
研究生物细胞的生物大分子的结构与功能很早就已经开始,1866年孟德尔从实验上提出了假设:基因是以生物成分存在,1871年Miescher从死的白细胞核中分离出脱氧核糖核酸(DNA),在Avery和McCarty于1944年证明了DNA是生命器官的遗传物质以前,人们仍然认为染色体蛋白质携带基因,而DNA是一个次要的角色。
1944年Chargaff发现了著名的Chargaff规律,即DNA中鸟嘌呤的量与胞嘧定的量总是相等,腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等。
与此同时,Wilkins与Franklin用X射线衍射技术测定了DNA纤维的结构。
1953年James Watson 和FrancisCrick在Nature杂志上推测出DNA的三维结构(双螺旋)。
DNA以磷酸糖链形成发双股螺旋,脱氧核糖上的碱基按Chargaff规律构成双股磷酸糖链之间的碱基对。
这个模型表明DNA具有自身互补的结构,根据碱基对原则,DNA中贮存的遗传信息可以精确地进行复制。
他们的理论奠定了分子生物学的基础。
DNA双螺旋模型已经预示出了DNA复制的规则,Kornberg于1956年从大肠杆菌(E.coli)中分离出DNA聚合酶I(DNA polymerase I),能使4种dNTP连接成DNA。
DNA的复制需要一个DNA作为模板。
Meselson与Stahl(1958)用实验方法证明了DNA复制是一种半保留复制。
Crick 于1954年提出了遗传信息传递的规律,DNA是合成RNA的模板,RNA又是合成蛋白质的模板,称之为中心法则(Central dogma),这一中心法则对以后分子生物学和生物信息学的发展都起到了极其重要的指导作用。
经过Nirenberg和Matthai(1963)的努力研究,编码20氨基酸的遗传密码得到了破译。
限制性内切酶的发现和重组DNA的克隆(clone)奠定了基因工程的技术基础。
正是由于分子生物学的研究对生命科学的发展有巨大的推动作用,生物信息学的出现也就成了一种必然。
2001年2月,,人类基因组工程测序的完成,使生物信息学走向了一个高潮。
由于DNA自动测序技术的快速发展,DNA数据库中的核酸序列公共数据量以每天106bp速度增长,生物信息迅速地膨胀成数据的海洋。
毫无疑问,我们正从一个积累数据向解释数据的时代转变,数据量的巨大积累往往蕴含着潜在突破性发现的可能,"生物信息学"正是从这一前提产生的交叉学科。
粗略地说,该领域的核心内容是研究如何通过对DNA序列的统计计算分析,更加深入地理解DNA序列,结构,演化及其与生物功能之间的关系,其研究课题涉及到分子生物学,分子演化及结构生物学,统计学及计算机科学等许多领域。
生物信息学是内涵非常丰富的学科,其核心是基因组信息学,包括基因组信息的获取,处理,存储,分配和解释。
基因组信息学的关键是"读懂"基因组的核苷酸顺序,即全部基因在染色体上的确切位置以及各DNA片段的功能;同时在发现了新基因信息之后进行蛋白质空间结构模拟和预测,然后依据特定蛋白质的功能进行药物设计。
了解基因表达的调控机理也是生物信息学的重要内容,根据生物分子在基因调控中的作用,描述人类疾病的诊断,治疗内在规律。
它的研究目标是揭示"基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律",解释生命的遗传语言。
生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分,成为生命科学研究的前沿。
二.3生物信息学的研究方向生物信息学在短短十几年间,已经形成了多个研究方向,以下简要介绍一些主要的研究重点。
二.3.1序列对比序列比对(Sequence Alignment)的基本问题是比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。
从生物学的初衷来看,这一问题包含了以下几个意义:从相互重叠的序列片断中重构DNA的完整序列。
在各种试验条件下从探测数据(probe data)中决定物理和基因图存贮,遍历和比较数据库中的DNA序列比较两个或多个序列的相似性在数据库中搜索相关序列和子序列寻找核苷酸(nucleotides)的连续产生模式找出蛋白质和DNA序列中的信息成分序列比对考虑了DNA序列的生物学特性,如序列局部发生的插入,删除(前两种简称为indel)和替代,序列的目标函数获得序列之间突变集最小距离加权和或最大相似性和,对齐的方法包括全局对齐,局部对齐,代沟惩罚等。
两个序列比对常采用动态规划算法,这种算法在序列长度较小时适用,然而对于海量基因序列(如人的DNA序列高达109bp),这一方法就不太适用,甚至采用算法复杂性为线性的也难以奏效。
因此,启发式方法的引入势在必然,著名的BALST和FASTA算法及相应的改进方法均是从此前提出发的。
二.3.2蛋白质结构比对和预测基本问题是比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。
蛋白质的结构与功能是密切相关的,一般认为,具有相似功能的蛋白质结构一般相似。
蛋白质是由氨基酸组成的长链,长度从50到1000~3000AA(Amino Acids),蛋白质具有多种功能,如酶,物质的存贮和运输,信号传递,抗体等等。