計算化學與計算生物學

2021-02-15 鋨鍆鎝化學

化學信息學是為解決化學學科領域中大量數據處理和信息提取任務而建立的新型學科。

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它的發展是由化學計量學和計算化學而來,到目前,我們已很難說清說化學信息學與計算化學之間準確的分界點,同時當今的發展趨勢都在鼓勵交叉學科的進展。所以作為化學領域中一門很重要的交叉學科,不僅僅是日後專門從事化學信息學、計算化學領域的人需要掌握它,同時物化、有機、無機、分析、高分子領域、以及結構化學、量子化學也更多地需要提升該領域的科研人員對信息學的掌握與大數據處理能力。

追究其本質,它是以計算機及其網絡技術為依託,對化學信息進行表述、管理、分析、模擬和傳播。它也涉及到化學信息的提取、轉化、處理與共享,其根本任務是對化學信息挖掘其本根本性聯繫。

與大數據處理相關的,我們必然離不開資料庫,這些資料庫的種類包括:小分子數據文庫,大分子數據文庫,藥物資料庫,化學反應資料庫等一系列資料庫。

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通常應用較多的是小分子先導物一類的資料庫,這一類資料庫通常用於藥物的開發。所以先導化合物的開發是藥物化學重要的環節,現在也有計算機輔助藥物設計的研究方向。

而事實上,我們需要更加有效的定向篩選功能以及虛擬合成與結構結合的計算機模擬·。畢竟成千上萬種物質,我們不能一一通過實驗來進行篩選,所以以計算機技術為基礎的篩選手段,將大大解放化學工作者的時間與精力。

而生物信息學是同樣以計算機為工具,用數學和信息科學的觀點、理論與方法進而研究生命現象,對生物信息進行檢索、存儲與分析。

生信與化信一同作為信息學與自然科學交叉的前沿領域,在21世紀廣大的發展背景之下,我們有理由相信信息學進入自然科學的領域之中,使得生命科學、合成化學、信息學更加完備地形成一個交融化、一體化的新局面。

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