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编译者:丁陈君发布时间:2014-10-31点击量:8 来源栏目:先进工业生物科技动态

2014年9月17日,日本科学理事会发布题为《大数据分析开启生物学新时代》的报告,总结了生物大数据分析的趋势,现存的问题,并对新领域布局和人才培养方面给出了相关建议。

1. 生物大数据分析的未来趋势

在生物学新时代到来之际,解决该领域现存的开放式问题是关键。针对这些问题开展的信息分析具有以下四个特征:自下而上与自上而下研究相结合;结构揭秘与统计研究相结合;序列信息与空间结构信息的综合分析;模拟生物多样性与复杂性。

2. 生物学上的未解之谜(开放式问题)

随着科学的发展,解决大型的开放式科学问题的逐渐成为各学科领域的中心课题。生物学领域亦如此。此前,由于解决这些问题的数据不充分,同时也缺少了解整个生物体的方法论。因此,迄今为止生物学的重点都放在单个点上。随着生物类数据急剧增长和积累,也包含了与上述难题相关联的数据。本报告对生物学的开放式问题进行了重新定义。

(1)生物的起源、进化、多样性问题

通过基因水平的多样性分析来揭示推动生物进化的机制。

(2)生物体分子的构造形成和机能相关问题

虽然已获得许多氨基酸序列和蛋白质空间结构的数据,序列、构造、功能三者之间相互关系的问题仍未得到解决。

(3)生命系统的协作问题

揭秘生物体如何将各个部件整合成一个系统,协调运作的问题。

(4)基因组序列与环境和疾病的关系

多样的基因突变组合与生物体相互作用将成为重要的问题。

(5)对意识和精神活动的认识

目前人类已获得大量大脑、神经相关的图像数据,有助于找到与大脑构造相关的调控基因,及其如何受环境影响的问题的答案。

3. 相关建议

本报告从领域开拓、人才培养、社会影响三个方面阐述生物大数据与生物信息学未来发展。

(1)领域布局

进入生物大数据时代,生物学各领域被细分化。因此,需要以生物学开放式问题为中心,系统地部署研究网络,合理分配资源。

(2)人才培养

生物大数据分析相关人才需求急剧扩大。这方面的人才需要有充分利用生物大数据以对整个生物体结合进行研究的能力,同时也需要能洞察新的伦理问题的人才。

(3)社会影响

新时代的生物学研究对社会和经济做出极大的贡献。生物科学作为科技前沿领域,需要特别注重伦理问题。

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