生物信息學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

張予馨　肖欣悅　姜傲　付宇軒

【摘要】隨著電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我國進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)時(shí)代伴隨著基于互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境的生活、社交、工作和學(xué)習(xí)。信息的高頻、大規(guī)模交互給人們的生活帶來了極大的便利，也促使各行各業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)系到人們的身體健康，始終走在時(shí)代前沿。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，生物信息學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域也取得了顯著成績。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)時(shí)代;生物信息學(xué)技術(shù);生物醫(yī)學(xué)

生物信息學(xué)的基礎(chǔ)是生物技術(shù)。所謂生物技術(shù)，與仿生學(xué)類似，是以生命科學(xué)為基礎(chǔ)的研究，利用生物體的特性和功能，設(shè)計(jì)和構(gòu)建具有一定特性的新物質(zhì)或新菌株。所謂生物信息學(xué)技術(shù)就是利用信息技術(shù)更好地實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)的目標(biāo)，是典型的交叉學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，信息的獲取、處理、傳輸和存儲的方式發(fā)生了很大的變化。這為生物技術(shù)注入了新的可能性，使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用更加重要和廣泛。

一、生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展

一般認(rèn)為生物信息學(xué)起源于對基因組的研究。眾所周知，生物的基因組攜帶著大量的信息。隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，電子信息技術(shù)取得了長足的進(jìn)步。在相關(guān)支撐技術(shù)更新迭代頻繁的情況下，生物技術(shù)能夠更快速、便捷、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)信息，進(jìn)行更合理的處理。這些都使生物信息學(xué)技術(shù)不再局限于DNA和蛋白質(zhì)序列的解碼和構(gòu)建，而將在生物技術(shù)的基礎(chǔ)上得到更廣泛、更深入的應(yīng)用。目前，在生物醫(yī)學(xué)和生物制藥領(lǐng)域，生物信息學(xué)技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用，包括視覺醫(yī)學(xué)中生物信息的獲取，以及計(jì)算機(jī)輔助的生物制藥。目前，生物信息學(xué)技術(shù)已成為當(dāng)代生命科學(xué)技術(shù)的延伸和主要發(fā)展方向，開啟了生物學(xué)的新篇章。基于這項(xiàng)技術(shù)，每個(gè)領(lǐng)域都必將發(fā)生變化。生物信息學(xué)將在其中發(fā)揮舉足輕重和不可替代的作用。

二、生物信息學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

臨床醫(yī)學(xué)信號一般是指攜帶生命體征、狀態(tài)和分量的信號。收集、處理和分析這些信號可以分析目標(biāo)生物的狀態(tài)、局部功能、生命體征和生物成分。這是生物信息學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一次重大應(yīng)用。一方面，由于信號中包含當(dāng)前目標(biāo)的生命體征和狀態(tài)信息，通過接收這樣的信號，我們可以更加清晰準(zhǔn)確地了解當(dāng)前目標(biāo)的真實(shí)狀態(tài)，有助于臨床診療幫助另一方面，由于生物信息學(xué)技術(shù)可以分析目標(biāo)生物成分，因此可以廣泛應(yīng)用于生物制藥領(lǐng)域，近年來，中醫(yī)藥在國際上取得了非常好的成績，這與分析有著非常重要的關(guān)系。通過生物信息學(xué)技術(shù)對中藥材的成分進(jìn)行分析，可以將傳統(tǒng)中藥緊密結(jié)合這些醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，使我國中醫(yī)藥理論大放異彩，以中成藥為基礎(chǔ)技術(shù)的制備技術(shù)和名方應(yīng)用取得了很好的進(jìn)展。

三、生物信息學(xué)技術(shù)在未來生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

目前，生物信息學(xué)技術(shù)仍是一項(xiàng)高精尖技術(shù)，僅由少數(shù)企業(yè)控制，普通中小型生物制藥企業(yè)難以接觸到相關(guān)技術(shù)。這限制了生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。從宏觀上看，不利于醫(yī)學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，使得生物信息學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用成本過高，結(jié)果就是相關(guān)的科研成果和藥物）非常昂貴，很難應(yīng)用于普通人。隨著科技的發(fā)展，生物信息技術(shù)也將飛入尋常百姓家，幫助更多人治療和保護(hù)身心健康。所以未來會開放更多的技術(shù)，讓更多的人能夠享受到這樣的紅利。其市場發(fā)展與電子產(chǎn)品相同。一開始對核心技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把控，導(dǎo)致電子產(chǎn)品價(jià)格居高不下;它已成為人們生活中隨處可見的必需品。生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也是如此。作為未來醫(yī)藥和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢，隨著競爭和迭代，更多的生物信息技術(shù)核心技術(shù)將向公眾開放，相關(guān)藥物的成本將逐步降低，生產(chǎn)容量會線性增加。不僅可以提高整體素質(zhì)藥品市場，也為患者降低用藥成本，一舉多得。然而，生物信息學(xué)技術(shù)是一種對生物體征、特征、成分等信息進(jìn)行收集和處理的技術(shù)，在此過程中很容易觸及倫理底線。例如，利用生物信息學(xué)技術(shù)強(qiáng)行修改新生兒的部分基因序列，使其具備一定的能力，將對人類安全構(gòu)成巨大威脅，挑戰(zhàn)人類倫理，這是違反自然規(guī)律的。隨著生物信息技術(shù)的不斷發(fā)展和開放，生物信息技術(shù)的使用門檻將會降低，上述情況將更加不可控。一旦發(fā)生這種情況，后果將不堪設(shè)想。當(dāng)核心技術(shù)全面開放后，也可能給相關(guān)監(jiān)管帶來不小的挑戰(zhàn)，可能導(dǎo)致大量劣質(zhì)藥品進(jìn)入市場，對患者的健康構(gòu)成一定威脅。因此，今后在逐步放開管控的同時(shí)，必須在生物制藥領(lǐng)域保持嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督檢查，避免出現(xiàn)這些問題。

四、結(jié)論

總而言之，生物信息學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢和領(lǐng)先技術(shù)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，它得到了充分的發(fā)展并取得了長足的進(jìn)步。生物信息學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，為治療、診斷、藥物的生產(chǎn)和研發(fā)提供了極大的便利。隨著生物信息學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，它將在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造一個(gè)又一個(gè)奇跡，為人類的健康和生命的延續(xù)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]金家貴，王建東，張紅，楊林.醫(yī)藥生物技術(shù)在心血管疾病中的應(yīng)用進(jìn)展[J].成都醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，5（01）：113-116.

作者簡介

張予馨 1999.08.04 女 遼寧省葫蘆島市 大連工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)

肖欣悅 1997.10.10 女 山東省濟(jì)寧市 大連工業(yè)大學(xué)數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)

姜傲? ?1998.09.24 男 遼寧省朝陽市 大連工業(yè)大學(xué)數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)

付宇軒 2001.04.06 男 江西省九江市 大連工業(yè)大學(xué)視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)專業(yè)