北京大学化学信息学

化学信息学简介化学信息学是一门新兴的交叉学科，它结合了化学、计算机科学、信息科学和数学等领域的知识，旨在通过计算机技术和信息技术手段来处理、分析和解释化学数据。

化学信息学的主要目标是从大量的化学数据中提取有价值的信息，以便于化学家和研究人员更好地理解和应用化学知识。

化学信息学的研究内容包括化学数据的收集、存储、管理和分析。

化学数据通常以化学结构、化学性质、化学反应等不同形式存在。

化学信息学家利用计算机程序和算法来处理这些数据，从而实现化学信息的检索、比较、分类和预测等功能。

化学信息学在化学研究中发挥着重要的作用。

化学信息学可以帮助化学家快速检索和分析大量的化学文献，从而获取最新的研究成果和实验数据。

化学信息学可以帮助化学家预测化学反应的产物和性质，从而节省实验时间和成本。

化学信息学还可以帮助化学家发现新的化学结构和反应机制，推动化学研究的进展。

化学信息学的发展离不开计算机技术的进步。

随着计算机硬件和软件的不断升级，化学信息学家可以利用更强大的计算能力和更先进的算法来处理和分析化学数据。

互联网和云计算的普及也为化学信息学的发展提供了新的机遇。

化学信息学家可以利用云计算平台来存储和管理大量的化学数据，并通过网络进行远程计算和数据分析。

化学信息学是一门具有广泛应用前景的学科。

它不仅在化学研究领域中发挥着重要作用，还可以应用于药物设计、材料科学、环境科学知识，推动科学技术的进步和社会的发展。

化学信息学简介化学信息学是一门新兴的交叉学科，它结合了化学、计算机科学、信息科学和数学等领域的知识，旨在通过计算机技术和信息技术手段来处理、分析和解释化学数据。

化学信息学的主要目标是从大量的化学数据中提取有价值的信息，以便于化学家和研究人员更好地理解和应用化学知识。

化学信息学的研究内容包括化学数据的收集、存储、管理和分析。

化学数据通常以化学结构、化学性质、化学反应等不同形式存在。

化学信息学家利用计算机程序和算法来处理这些数据，从而实现化学信息的检索、比较、分类和预测等功能。

化学信息学的入门指南化学信息学，顾名思义，是化学与信息学相结合的交叉学科领域。

随着信息技术的飞速发展以及化学研究的日益深入，化学信息学在化学领域的应用日益广泛。

今天，我们就一起来探讨化学信息学的基本概念和应用。

什么是化学信息学?化学信息学是利用信息技术处理和管理化学信息的学科。

它涵盖了化学数据的收集、存储、检索和分析，以及利用计算机和信息技术来解决化学问题。

通过建立数据库、开发分子模拟方法、设计化学信息系统等手段，化学信息学可以帮助化学家更高效地进行科研工作。

化学信息学的重要性在当今大数据时代，化学信息学的应用意义愈发凸显。

通过化学信息学技术，研究人员可以从海量数据中快速准确地筛选出有潜力的化合物，加速新药物的研发过程；还可以通过模拟实验，预测化学反应的结果，节约实验成本和时间；化学信息学还有助于促进不同领域的交叉合作，推动科学研究的创新。

化学信息学的基本工具化学信息学主要依赖于一系列先进的信息技术工具，例如：化学信息系统（ChemicalInformationSystems）：这些系统可以帮助科研人员收集、存储和管理化学数据，实现数据的可视化和快速检索。

分子模拟软件（MolecularSimulationSoftware）：通过分子模拟软件，研究人员可以模拟化学反应的过程，预测分子的构型和性质，为实验设计提供参考。

数据库（Databases）：化学数据库包含了丰富的化学信息，如化合物的结构、性质、毒性等数据，科研人员可以利用数据库进行信息查询和分析。

化学信息学在实践中的应用化学信息学的应用领域非常广泛，以下是一些典型的应用场景：药物设计：利用化学信息学方法，科研人员可以筛选药效更好的化合物，加速新药物的开发过程。

材料设计：通过模拟分子结构和性质，设计出具有特定功能的先进材料，如光催化剂、电池材料等。

环境监测：利用化学信息学技术，对环境中的化学物质进行监测和分析，保障环境安全。

化学信息学作为化学与信息学的交叉学科，为化学研究带来了前所未有的便利和机遇。

《化学信息学》读书笔记《化学信息学》读书笔记诺伯特·维纳对信息的著名定义：“信息就是信息，不是物质也不是能量。

不承认这一点的唯物论，在今天就不能存在下去。

”这句话深刻揭示了信息的重要地位，信息与物质、能量是客观世界的三大构成要素。

信息：事物的存在方式和运动状态的记录，它精确地描述物体或事件，并且可借助于一定的物质载体进行存储和传播。

从产生信息的客体的性质来分，可分为自然信息（声、光、热、电、天气变化、地壳运动、天体演化等）、生物信息（如遗传信息、生物体内信息交流、动物种群内的信息交流）、机器信息（自动控制系统）和（人类）社会信息。

以信息所依附的载体为依据，可分为文献信息、口头信息、电子信息、生物信息等。

信息与知识和文献之间的区别信息（Information）：通过信号带来的消息。

知识（knowledge）：人类社会实践经验的总结，是信息的一部分，需要通过信息使用归纳、演绎的方法得到。

文献（document）：是用文字、图形、符号、声频、视频等技术手段记录人类知识的一种载体，或理解为固化在一定物质载体上的知识和信息。

情报（information，intelligence）：激活了的知识。

性质有知识性、传递性及效用性。

经过传递的文献才是情报，资料是文献的通俗说法。

化学信息概论一.化学信息学的产生和发展：信息：实物的存在方式和运动状态的记录，它精确地描述物体或事件，并且可借助于一定的物质载体进行存储和传播。

化学信息学：是应用信息学方法解决化学问题的学科。

（化学信息学是信息科学与化学的交叉学科。

）二.化学信息学的研究领域：应用现代信息技术构建信息处理系统，处理长期积累的大量化学信息资源，帮助化学家组织、分析和理解已知的科学数据，正确地预测化学物质的性质，开发新化合物、材料和方法。

应用计算机科学方法或信息学解决化学问题，对化学信息进行有效的存储、操作和处理，使化学信息合理地提升为化学知识。

研究内容：化学、化工文献学；化学知识体系的计算机表示、管理与网络传输；化学图形学；化学信息的解析与处理；化学知识的计算机推演；化学教育与教学的现代技术与远程信息资源。

谈谈你对化学信息学这门课的学习感悟引言化学信息学作为一门交叉学科，将化学和计算机科学相结合，为化学研究提供了新的方法和工具。

在学习化学信息学的过程中，我深刻体会到了它的重要性和应用价值。

本文将就个人的学习感悟进行探讨。

知识体系的拓展在学习化学信息学的过程中，我深刻认识到它对于化学领域的知识体系的拓展作用。

化学信息学不仅提供了数据库和软件工具来收集、存储和分析化学数据，还通过统计分析、机器学习和数据挖掘等方法来解答化学问题。

通过学习化学信息学，我了解了更多的化学领域的知识，并且学会了如何利用这些知识来解决实际问题。

数据分析与数据挖掘化学信息学的一个重要方面就是数据分析与数据挖掘。

在化学研究中，我们需要收集大量的实验数据，并从中发现规律和趋势。

化学信息学提供了丰富的数据分析和数据挖掘方法，能够帮助我们更好地理解和利用这些数据。

通过学习化学信息学，我学会了如何使用统计分析方法来探索数据的分布和相关性，并且能够通过数据挖掘技术来预测化学反应的结果。

这使得我的实验设计和数据分析能力得到了极大的提升。

软件工具的应用化学信息学的学习不仅仅是理论知识的学习，还需要掌握一些相关的软件工具。

在课程中，我们学习了一些常用的化学信息学软件，如ChemDraw和PyMOL等。

这些软件能够帮助我们绘制化学结构、模拟分子运动等，提供了一种全新的视角来进行化学研究。

通过学习化学信息学，我掌握了这些软件的基本使用方法，并能够将它们应用到实际的研究中。

跨学科的重要性化学信息学是一门跨学科的学科，它将化学和计算机科学相结合，为化学研究提供了新的方法和工具。

通过学习化学信息学，我深刻认识到跨学科的重要性。

现代科学的发展越来越需要多学科的交叉，只有掌握多学科的知识，才能更好地解决复杂的科学问题。

学习化学信息学不仅扩展了我的化学知识，还使我对计算机科学有了更深入的了解。

总结通过学习化学信息学，我发现它对于化学研究的重要性和应用价值。

它不仅可以拓展化学领域的知识体系，还可以通过数据分析和数据挖掘来解答化学问题。

第17卷　第1期大学化学2002年2月化学信息学的涵义及教育徐筱杰Ξ(北京大学化学与分子工程学院　北京100871) 化学信息学是近年来发展起来的新学科,它的产生与发展是基于化学信息量指数般增长,特别是组合化学及高通量筛选的迅速发展。

组合化学方法能像搭积木块一样快速合成及制备大量的化合物。

一个组合化学库包括数百个至数十万个化合物,为药物开发提供丰富的化合物源。

高通量筛选能达到1×104～1×105个化合物/天。

组合化学及高通量筛选为药物研制提供新的技术支柱,同时也为化学信息学的产生与发展提供良好的机遇。

人类基因组计划为药物开发与疾病的治疗提供众多的新靶标。

据1996年统计用于药物研制的靶标有483个分子靶(其中45%为受体,28%为酶,5%为离子通道,2%为核酸)。

据估计人类基因组计划可以提供近万个药物靶标,将会导致数以万计的新药物产生,将为蛋白质结构预测和合理药物设计提供广阔的天地,促使与药物设计相关的化学信息学学科的迅速发展。

化学信息学的产生与发展是与药物研究与开发息息相关的,但它的应用却覆盖化学学科的各个领域,如农业化学、分析化学、合成化学、物理化学等。

近年来,国际上已出版与化学信息学有关的杂志,出现众多的化学信息学公司,许多大学纷纷开设化学信息学课程,培养化学信息学研究生。

1　化学信息学的定义和内容 迄今为止,化学信息学还没有统一的被广泛接受的定义及英文名称。

目前最通用的为Chemoinformatics及Chemical Informatics。

也有用Cheminformatics,Chemi2informatics。

也有人把Chemical Information Science及Molecular Informatics称为化学信息学。

美国印第安那大学(Indiana University)在国际上最早在化学图书馆科学的基础上开设化学信息课程及培养化学信息学研究生,他们把化学信息学定义为:化学信息学包括从利用传统的图书馆科学方法组织化学信息到利用现代计算机技术产生、存储、检索及可视化化学信息。

化学信息学的探索与思考徐光宪（北京大学化学学院）一、引言自从申农在1948年发表著名论文《通讯的数学理论》[1]以来，信息概念已在人类知识的各个领域广泛应用，并提出几十个不同的定义。

这些定义是如此之不同，以至提出“是否存在统一的信息理论？”的疑问，并因此在1999年召开了关于（The Quest for a Unified Theory of Information）的国际会议[2]，但没有得出一致的结论。

本文从化学角度探索化学信息学和信息化学这两个交叉学科。

化学信息学用物理和化学的观点、理论、方法探讨信息科学问题，如能成立，将是信息科学的一个分支。

信息科学可分为四大分支[3]：信息科学通论、自然信息科学、工程和技术信息科学、人文和社会信息科学。

在自然信息科学下面，又可分为物理信息学、化学信息学、生物信息学、地理信息科学等[4]。

信息化学用信息科学的理论和方法研究化学，使化学发展获得新视角、新概念、新理论、新方法，将是化学的一个分支。

1971年S.Wold最早提出Chemometrics（化学计量学，也可翻译为信息分析化学），至今已有34年历史，应该是信息化学的一个分支。

最近出版了Gasteiger等著，梁逸曾等译的《化学信息学教程》[5]，其内容相当于本文的《信息化学》。

为了尊重大家的习惯用法，我放弃《信息化学》的名称，把化学与信息科学的交叉学科合称为化学信息学，而把我建议的化学信息学的内容称为“基础化学信息学”，作为化学信息学的一个分支，以免与习惯用法发生矛盾。

基础化学信息学是一个还很少研究的新领域。

作者考虑基础化学信息学应探讨的问题有：（1）信息是什么？从物理和化学的视角，如何理解信息？如何定义信息？信息如何分类？这些观点如何与正统的信息科学兼容？信息的多种概念和定义，只有互相兼容，才能导致统一的信息理论。

（2）信息的“量”和“质”的问题。

（3）信息和能量可以互相交换吗？（4）原子、分子有没有信息？如有，可否把现在已知的8000万种分子（先选择其中有代表性的一部分），在宇宙标准状态（即恒星标准状态＝107K的等离子态），和地球标准状态（即298K和1大气压）的信息量计算出来，并研究分子信息量和分子反应性能的关系，从中总结规律。

化学信息学及其课程建设邵学广;蔡文生【摘要】化学信息学是化学学科的新兴分支，本文简单介绍了化学信息学的起源与现状，并对化学信息学的定义、研究内容以及化学信息学课程的建设进行了探讨。

【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2002(017)003【总页数】4页(P12-15)【关键词】化学信息学;课程建设;化学教学;计算机化学;化学信息网络;网络化教学【作者】邵学广;蔡文生【作者单位】中国科学技术大学化学系合肥 230026;中国科学技术大学化学系合肥 230026【正文语种】中文【中图分类】O6－41 化学信息学的起源与现状20世纪60年代以来，计算机与化学结合形成了计算机化学。

经过近40年的发展，计算机化学几乎在化学的每一分支领域都获得了丰硕的成果，计算机已成为化学研究的重要工具之一[1]。

20世纪80年代以来，Internet飞速发展，逐步成为各种信息资源传递的重要载体，包括基于WWW的化学信息网站、化学信息数据库、远程化学教学等内容的化学信息网络化趋势也日趋形成。

化学与Internet正在成为一个非常活跃、进展惊人的新兴交叉领域[2～4]。

随着计算机化学的不断发展和化学信息网络化的不断进展，一个崭新的化学分支学科——“化学信息学(Chemoinformatics)”应运而生。

“化学信息学”首次提出于1987年诺贝尔化学奖获得者J.M. Lehn教授的获奖报告中[5]。

之后，国外一些大学开设了化学信息学课程并确定为研究生的研究方向，从事研究、管理和开发化学信息的团体、机构和公司也相继出现。

在国内，化学教学指导委员会已将化学信息学列入化学教学的基本内容，北京大学化学学院已设课并编写了讲义，南京大学、复旦大学等校也即将开设相关课程[6]。

我们于1998年设立了化学信息学课程并于1999和2000年春季进行了两次实践。

但作为一个新的概念，化学信息学的定义及其基本内容均需要进一步的探讨，作为一门新的课程，研究该课程的要求、内容以及教学方式也是课程建设的一项新任务。