关键词： 生物信息学 农业研究领域 应用
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（human genome project，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（post genome era，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物
中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ars） 的农药特性信息数据库（ppd） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashi university of technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。
生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
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[关键词]妇科肿瘤学；研究生教育；生物信息学；交叉学科；现代医学
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1673-7210（2020）09（a）-0069-04
傳统的妇科肿瘤学研究生教育重视的是单一学科的知识传授，忽略了学科之间的交叉影响，教育理念陈旧，教学内容繁杂，传授方法老套，学生们在接收和学习知识的过程中往往处于被动的位置，难以突破传统思维的桎梏，这点显然不符合现代医学复合型人才的教育要求。妇科肿瘤学是大数据背景下知识更新迅速的学科之一，迫切需要全新的研究生教育理念进行知识的传授。生物信息学理念刚好为这一过程搭建桥梁。
生物信息学是20世纪90年代逐渐兴起的一门交叉学科，它以生物作为主要研究对象，借助计算机技术、信息科学技术、分子生物学技术和应用数学等手段，对大量复杂的生物数据进行处理、存储、分析和阐述，旨在深入挖掘和揭示潜在的生物学意义。随着精准医疗时代的到来，生物信息学的作用日益凸显，它已经渗透到生命科学研究领域的各个方面，并成为了最有活力的前沿领域之一[1]。当前，国内不少高等医学院校陆续开设生物信息学这门课程。对于医学研究生而言，生物信息学不仅仅是一门课程，它还教会了学生从海量生物数据中挖掘有意义的生物信息，因此，从某种意义而言，它更是一种思维方式的体现。广西医科大学附属肿瘤医院（以下简称“我院”）妇科从1985年开始招收研究生，在学校开设生物信息学课程之初，即重视研究生生物信息学思维的培养，并且使他们学会将这种思维方式更好地应用于妇科肿瘤学研究领域，为社会输送一批又一批具有生物信息学理念的现代医师。
1将生物信息学核心理念应用于妇科肿瘤学研究生的教学实践
生物信息学的核心理念是海量数据的管理和挖掘，注重学生自主学习能力的培养，而自主学习是一种新型教学理念，同时也是高等院校教学改革的主要方向之一[2]。生物信息学除了能教会学生使用大量的相关数据库和在线分析工具进行科学研究以外，还能教会他们掌握主动学习的方法和途径，学会利用现有的数据库和在线分析工具进行深度挖掘，旨在帮助他们解决临床实践过程针对疑难病症的诊疗问题，最终服务患者[3]。在妇科肿瘤学研究生教学实践中引入生物信息学理念有如下几个方面的具体表现：
1.1建立生物信息学的概念和意识
在妇科肿瘤学领域培养出具有生物信息学知识背景的研究生，这种跨学科创新型研究生培养模式，突破了传统的单一学科研究生培养模式的桎梏，顺应了新时代研究生教育的发展潮流。在日常研究生培养中，我院着重帮助学生建立起生物信息学的意识和思维方式。首先，在课程设置方面，我院动员妇科肿瘤学研究生自觉将生物信息学这门课程列为其研究生生涯的必修课程。通过课程的学习，学生将意识到，生物信息学是一门由生命科学和计算机科学交叉形成的新兴学科，先后经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个阶段，涵盖了生物信息的获取、处理、存储、传播、分析和阐述等方面[4]。其次，我院定期组织学生进行小组学习，通过线上线下混合式教学手段引导学生对生物信息学的深度学习。同时，我院也重视妇科肿瘤学教师自身的生物信息学通识教育，不定期邀请生物信息学教研室教师答疑解惑。最后，我院引导学生将生物信息学知识应用到研究生课题研究中，进一步加深学生对生物信息学和妇科肿瘤学知识的理解。
1.2学会使用生物医学数据库和在线分析工具
生物信息学发展至今，产生许多生物医学数据库和在线分析工具，如基因表达（geneexpressionomnibus，GEO）数据库、蛋白质相互作用数据库、微小RNA（microRNAs，miRNA）靶标数据库、癌症基因组图谱（thecancergenomeatlas，TCGA）数据库和用于注释、可视化和集成发现（thedatabaseforannotation，visualizationandintegrateddiscovery，DAVID）的数据库等常用数据库和GEO2R在线工具、GeneMANIA在线工具和医学本体信息检索（CoremineMedical）平台等常用在线分析平台[5]。对于妇科肿瘤学研究生而言，无论是专业型研究生还是学术型研究生，掌握生物信息学知识并不在于如何进行复杂算法的开发、原始数据的处理或数据库的构建，而是如何使用这些数据库和在线工具进行数据挖掘和分析，并用于指导科学研究和临床实践。在妇科肿瘤学研究生教学实践中，我院着重强调“以实践为中心”。比如，Wei等[6]在其研究生课题中巧妙应用了GEO数据库中的3个独立基因芯片数据（GSE25191、GSE28799和GSE33874），进行基因差异表达分析和基因通路富集分析，并通过实时定量聚合酶链反应和TCGA数据库验证，发现整合素α6亚单位（integrinα6subunit，ITGA6）是卵巢癌肿瘤干细胞核心基因，该基因的高表达与卵巢癌化疗的耐药和预后差密切相关。研究生唯有亲身实践，将理论知识融入实践中，才有可能熟练掌握这些生物医学数据库和在线分析软件的使用方法和数理基础。
1.3将数据挖掘理念融入科学研究和临床实践中
在生物医学大数据时代背景下，生物医学研究正发生着重大变革，从基因组学、蛋白质组学、代谢组学、转录组学和表观遗传学等多学科研究到基于海量临床信息数据的真实世界研究，它们所产生的大量高维复杂的研究数据互相交汇，共同构成生物医学大数据[7]。对研究生而言，如何将多层次临床和研究数据进行深度挖掘和有机整合，从而转化为新知识，既是机遇，又是挑战。在妇科肿瘤学研究生教育中，我院将数据挖掘理念渗透到各个教学环节中，旨在让研究生掌握主动学习的方法和途径，培养其创新思维，为今后的科学研究和临床实践打下扎实的基础。在科学研究方面，尤其是在课题选题和设计阶段，组织学生利用互联网查找学科领域的前沿问题或热点问题，对自己感兴趣的方向各自提出一个具体的科学假设。然后通过查找文献和充分利用数据库进行深入的数据挖掘，构建生物信息学分析网络来回答具体科学问题。最后，组织学生进行分子实验或利用临床资料来验证科学假设。在临床实践方面，引导学生将临床上遇到的問题转化成具体的科学问题，然后应用简单的临床生物信息学方法对具体的科学问题进行浅层次的数据挖掘，从而充分地为后续临床研究做好准备。这种将数据挖掘理念融入科学研究和临床实践的教学方法，充分锻炼了研究生的科研和临床思维。比如，吴文娟等[8]进行卵巢上皮性癌铂类耐药相关差异表达蛋白质筛选时，结合了生物信息学方法分析，筛选出62个铂类耐药相关的差异表达蛋白质，然后通过正选择分析时发现，蛋白C6、CNTN1在亚洲人群中均存在正选择作用（P<0.05），而蛋白BCHE在欧洲人群中存在正选择作用（P<0.05），基于CoremineMedical平台的文献挖掘及TCGA数据库中的芯片数据交集分析进一步印证，12个差异蛋白（CRP、FN1、S100A9、TF、ALB、VWF、APOC2、APOE、CD44、F2、GPX3和ACTB）与卵巢癌铂类耐药相关。Wei等[9]在探讨卵巢癌多药耐药的分子研究中，充分利用CoremineMedical平台进行文献数据挖掘，并结合分子生物学实验发现，ITGA6可能在卵巢癌细胞中起到调节基因的作用，参与卵巢癌的多药耐药过程。蒋燕明等[10]在回答与宫颈上皮内瘤变进展相关的差异基因和信号通路这一问题上，通过对GEO数据库中获得的2套芯片数据（GSE63514和GSE51993）进行深入挖掘和综合的生物信息学分析，筛选出与宫颈上皮内瘤变进展相关的14个差异表达基因和3条信号通路。
2生物信息学理念对妇科肿瘤学研究生教育的影响
传统医学与互联网、大数据、人工智能等技术的深度融合催生了新医科这一全新的现代医学形态[11]，它借助了计算机科学和人工智能的爆发式发展，实质上也是多学科交叉融合的产物。这种顺应时展的产物，颠覆了传统医学模式，深深地影响了医学教育领域。在新医科背景下，高等医学教育更应该注重教育理念和培养模式的改革，满足“健康中国”的战略需求，培养出能够运用学科交叉知识来解决医学领域前沿问题并引领未来医学发展的高层次医学领军人才[11]。研究生教育是我国教育体系中最高层次的教育，以培养拔尖创新人才作为主要任务和核心内容，建立以教学为基础、以科研为主导、临床和科研相结合的研究生培养模式，这是培养拔尖创新人才的根本方法[12]。在妇科肿瘤学研究生教育中引入生物信息学理念，恰好符合了新医科背景下研究生拔尖创新人才培养模式，将对妇科肿瘤学研究生教育改革产生深远影响。
2.1对传统医学教育模式的冲击
传统医学教育模式重视学科教育的系统性，强调以学科为中心，忽视了学科间知识的渗透和交流，显然不符合现代医学教育的宗旨[13]。在传统医学教育模式下，学科的课程体系教学依旧采用灌输理念，这种填鸭式的知识传授过程容易磨灭学生主动探索知识的求知欲。在大数据时代，高等教育改革重点围绕学生创新能力的培养展开，并积极引入现代化教育理念，强调以学生为中心、以实践为主进行教学内容的更新[14-15]。最近十年，在《教育信息化“十三五”规划》和《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》等文件的引领下，国内教育信息化得到了迅猛的发展，包括大数据、云计算和人工智能等现代化信息技术已经进入现代教育系统，在这一历史背景下，国家相继出台《中国教育现代化2035》和《教育信息化2.0行动计划》等政策文件，为我国教育信息化建设道路指明了方向[16]。
作为一门交叉学科，生物信息学知识和理念早已渗透到各个医学学科领域，并衍生出多个分支学科。临床生物信息学是其中一个分支学科，也是一座搭建在基础研究和临床诊疗之间的桥梁，更是解决临床肿瘤相关诊治因素的新手段。因此，在精准医学时代，很有必要引入肿瘤生物信息学特异性研究方法或全新高级的研究工具，来回答与肿瘤相关的关键问题[17]，对于肿瘤学的研究生教育亦是如此。妇科肿瘤学研究生教育不应该局限于讲授单一学科的知识、基础研究和临床实践，引入生物信息学理念，不仅对传统医学教育模式产生冲击，还能培养研究生从多角度思考问题的能力，从而产生独特的研究方法和形成创新性思维，更能培养研究生从不同的专业角度发现问题、分析问题和解决问题的能力[18]。
2.2提高教师教学理论素养和教学反思自觉性
在教学医院，临床医师不但要从事临床诊疗工作，还要承担科研工作和教学任务。他们的日常临床工作繁重枯燥，科研方法往往单调乏味，教学理念陈旧乏新。医学教师作为医学教育的实践者，只有在先进教育理念的引领下，才有可能真正做到以学生为中心，使学生受益，从而提高人才培养的质量[19]。因此，医学教师应该以更加开阔的视野主动投入到各类前沿的教学改革与研究中，重视有助于医学生自主学习的教学手段开发和应用。临床医师学习先进的生物信息学知识和理念，并将之应用于临床和教学实践中，有助于他们对实践中出现的难以解决的医学问题进行合理解释，同时满足现代医学研究和教育的发展需求，为提高自身教学理论素养和教学反思的自觉性提供了新途径。
2.3拓宽研究生知识的深度和广度
妇科肿瘤学是一门特殊的学科，不同于传统意义的妇产科学，从某种程度上来说，也是一门妇产科学和肿瘤学的交叉学科，因而，更适合采用生物信息学教育理念。妇科肿瘤学主要研究女性生殖系统肿瘤，目前积累了大量基础研究和临床研究数据，同时也产生了许多学科前沿问题。研究生在基础理论知识学习的同时，眼界不应仅限于病房的临床实践，更应该放眼于学科研究前沿技术的发展，敢于批判反思，大胆假设和小心求证，并且提出临床新观念[11]。生物信息学刚好为研究生自主学习搭建了这样一座桥梁。我院妇科教研室非常重视研究生科研创新思维的培养，并充分利用生物信息学服务性和多样性的特点，将生物信息学与妇科肿瘤学进行知识的深度融合。妇科肿瘤学研究生在进行跨学科生物信息学知识和技能培训的同时，有望避免学科知识结构单一的缺点，还能打破学科专业之间的界限，从而拓宽知识的深度和广度。
关键词： 生物信息学 农业研究领域 应用
“生物信息学”是英文单词“Bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州Gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者Lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家Collins F博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（Post Genome Era，PGE）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（NPGI），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（HGP）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（TA）集合数据库TIGR、植物核酸序列数据库PlantGDB、研究玉米遗传学和基因组学的MazeGDB数据库、研究草类和水稻的Gramene数据库、研究马铃薯的PoMaMo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至DN段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、AFLP、SSAP、RBIP和SNP等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。Itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-Neu5Ac2en和4-胍基-Neu5Ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。TANG SY等学者研制出新一代抗AIDS药物saquinavir［12］。Pungpo等已经设计出几种新型高效的抗HIV-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 DNA，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ARS） 的农药特性信息数据库（PPD） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（Toyohashi University of Technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（IRIS） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用PCR法［19］、RT-PCR法、荧光RT-PCR法、多重PCR［20］和多重荧光定量PCR等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、ELISA法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的DNA提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。
生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
参考文献：
［1］Yockey HP，Platzman RP，Quastler H.Symposium on Information.Theory in Biology.Pergamon Press，New York，London，1958.
［2］郑国清，张瑞玲.生物信息学的形成与发展［J］.河南农业科学，2002，（11）：4-7.
［3］骆建新，郑崛村，马用信等.人类基因组计划与后基因组时代.中国生物工程杂志，2003，23，（11）：87-94.
［4］曹学军.基因研究的又一壮举――美国国家植物基因组计划［J］.国外科技动态，2001，1：24-25.
［5］MICHAEL B.Genomics and plantcells：application ofgenomics strategies to arabidopsis cellbiology［J］.PhilosTransR Soc Lond B Bio Sci，2002，357（1422）：731-736.
［6］卢新雄.植物种质资源库的设计与建设要求［J］.植物学通报，2006，23，（1）：119-125.
［7］GUY D，NOEL E，MIKE A.Using bioinformatics to analyse germplasm collections ［J］.Springer Netherlands，2004：39-54.
［8］郑衍，王非.药物生物信息学，化学化工出版社，2004.1：214-215.
［9］俞庆森，邱建卫，胡艾希.药物设计.化学化工出版社，2005.1：160-164.
［10］Austen M，Dohrmann C.Phenotype―first screening for the identification of novel drug targets.Drug Discov Today，2005，10，（4）：275-282.
［11］ARUN AGRAWAL，ASHWINI CHHATRE.State involvement and forest cogovernance：Evidence from the IndianHmi alayas.StComp International Developmen.t Sep 2007：67-86.
［12］TANG SY.Institutionsand collective action：Self-governance in irrigation ［M］.San Francisco，CA：ICSPress，1999.
［13］PUNGPO P，SAPARPAKORN P，WOLSCHANN P，et a.l Computer-aided moleculardesign of highly potentHIV-1 RT inhibitors：3D QSAR and moleculardocking studies of efavirenz derivatives［J］.SAR QSAR EnvironRes，2006，17，（4）：353-370.
［14］杨华铮，刘华银，邹小毛等.计算机辅助设计与合成除草剂的研究［J］.计算机与应用化学，1999，16，（5）：400.
［15］VASSILEV D，LEUNISSEN J，ATANASSOV A.Application of bioinformatics in plant breeding［J］.Biotechnology & Biotechnological Equipment，2005，3：139-152.
［16］王春华，谢小保，曾海燕等.深圳市空气微生物污染状况监测分析［J］.微生物学杂志，2008，28，（4）：93-97.
［17］程树培，严峻，郝春博等.环境生物技术信息学进展［J］.环境污染治理技术与设备，2002，3，（11）：92-94.
［18］史应武，娄恺，李春.植物内生菌在生物防治中的应用［J］.微生物学杂志，2009，29，（6）：61-64.
［19］赵玉玲，张天生，张巧艳.PCR 法快速检测肉食品污染沙门菌的实验研究［J］.微生物学杂志，2010，30，（3）：103-105.
［20］徐义刚，崔丽春，李苏龙等.多重PCR方法快速检测4种主要致腹泻性大肠埃希菌［J］.微生物学杂志，2010，30，（3） ：25-29.
［21］索标，汪月霞，艾志录.食源性致病菌多重分子生物学检测技术研究进展［J］.微生物学杂志，2010，30，（6）：71-75
［22］朱晓娥，袁耿彪.基因芯片技术在基因突变诊断中的应用及其前景［J］.重庆医学，2010，（22）：3128-3131.
［23］陈彦闯，辛明秀.用于分析微生物种类组成的微生物生态学研究方法［J］.微生物学杂志，2009，29，（4）：79-83.
［24］王大勇，方振东，谢朝新等.食源性致病菌快速检测技术研究进展［J］.微生物学杂志，2009，29，（5）：67-72.
［25］苏晨曦，潘迎捷，赵勇等.疏水网格滤膜技术检测食源性致病菌的研究进展［J］.微生物学杂志，2010，30，（6）：76-81.
关键词： 生物信息学 农业研究领域 应用
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（human genome project，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（post genome era，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物
中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ars） 的农药特性信息数据库（ppd） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashi university of technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。
生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
参考文献：
［1］yockey hp，platzman rp，quastler h.symposium on information.theory in biology.pergamon press，new york，london，1958.
［2］郑国清，张瑞玲.生物信息学的形成与发展［j］.河南农业科学，2002，（11）：4-7.
［3］骆建新，郑崛村，马用信等.人类基因组计划与后基因组时代.中国生物工程杂志，2003，23，（11）：87-94.
［4］曹学军.基因研究的又一壮举——美国国家植物基因组计划［j］.国外科技动态，2001，1：24-25.
［5］michael b.genomics and plantcells：application ofgenomics strategies to arabidopsis cellbiology［j］.philostransr soc lond b bio sci，2002，357（1422）：731-736.
［6］卢新雄.植物种质资源库的设计与建设要求［j］.植物学通报，2006，23，（1）：119-125.
［7］guy d，noel e，mik
e a.using bioinformatics to analyse germplasm collections ［j］.springer netherlands，2004：39-54.
［8］郑衍，王非.药物生物信息学，化学化工出版社，2004.1：214-215.
［9］俞庆森，邱建卫，胡艾希.药物设计.化学化工出版社，2005.1：160-164.
［10］austen m，dohrmann c.phenotype—first screening for the identification of novel drug targets.drug discov today，2005，10，（4）：275-282.
［11］arun agrawal，ashwini chhatre.state involvement and forest cogovernance：evidence from the indianhmi alayas.stcomp international developmen.t sep 2007：67-86.
［12］tang sy.institutionsand collective action：self-governance in irrigation ［m］.san francisco，ca：icspress，1999.
［13］pungpo p，saparpakorn p，wolschann p，et a.l computer-aided moleculardesign of highly potenthiv-1 rt inhibitors：3d qsar and moleculardocking studies of efavirenz derivatives［j］.sar qsar environres，2006，17，（4）：353-370.
［14］杨华铮，刘华银，邹小毛等.计算机辅助设计与合成除草剂的研究［j］.计算机与应用化学，1999，16，（5）：400.
［15］vassilev d，leunissen j，atanassov a.application of bioinformatics in plant breeding［j］.biotechnology & biotechnological equipment，2005，3：139-152.
［16］王春华，谢小保，曾海燕等.深圳市空气微生物污染状况监测分析［j］.微生物学杂志，2008，28，（4）：93-97.
［17］程树培，严峻，郝春博等.环境生物技术信息学进展［j］.环境污染治理技术与设备，2002，3，（11）：92-94.
［18］史应武，娄恺，李春.植物内生菌在生物防治中的应用［j］.微生物学杂志，2009，29，（6）：61-64.
［19］赵玉玲，张天生，张巧艳.pcr 法快速检测肉食品污染沙门菌的实验研究［j］.微生物学杂志，2010，30，（3）：103-105.
［20］徐义刚，崔丽春，李苏龙等.多重pcr方法快速检测4种主要致腹泻性大肠埃希菌［j］.微生物学杂志，2010，30，（3） ：25-29.
［21］索标，汪月霞，艾志录.食源性致病菌多重分子生物学检测技术研究进展［j］.微生物学杂志，2010，30，（6）：71-75
［22］朱晓娥，袁耿彪.基因芯片技术在基因突变诊断中的应用及其前景［j］.重庆医学，2010，（22）：3128-3131.
［23］陈彦闯，辛明秀.用于分析微生物种类组成的微生物生态学研究方法［j］.微生物学杂志，2009，29，（4）：79-83.
［24］王大勇，方振东，谢朝新等.食源性致病菌快速检测技术研究进展［j］.微生物学杂志，2009，29，（5）：67-72.
［25］苏晨曦，潘迎捷，赵勇等.疏水网格滤膜技术检测食源性致病菌的研究进展［j］.微生物学杂志，2010，30，（6）：76-81.
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（human genome project，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（post genome era，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗
传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ars） 的农药特性信息数据库（ppd） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashi university of technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。 生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
参考文献：
［1］yockey hp，platzman rp，quastler h.symposium on information.theory in biology.pergamon press，new york，london，1958.
［2］郑国清，张瑞玲.生物信息学的形成与发展［j］.河南农业科学，2002，（11）：4-7.
［3］骆建新，郑崛村，马用信等.人类基因组计划与后基因组时代.中国生物工程杂志，2003，23，（11）：87-94.
［4］曹学军.基因研究的又一壮举——美国国家植物基因组计划［j］.国外科技动态，2001，1：24-25.
［5］michael b.genomics and plantcells：application ofgenomics strategies to arabidopsis cellbiology［j］.philostransr soc lond b bio sci，2002，357（1422）：731-736.
［6］卢新雄.植物种质资源库的设计与建设要求［j］.植物学通报，2006，23，（1）：119-125.
［7］guy d，noel e，mike a.using bioinformatics to analyse germplasm collections ［j］.spri
nger netherlands，2004：39-54.
［8］郑衍，王非.药物生物信息学，化学化工出版社，2004.1：214-215.
［9］俞庆森，邱建卫，胡艾希.药物设计.化学化工出版社，2005.1：160-164.
［10］austen m，dohrmann c.phenotype—first screening for the identification of novel drug targets.drug discov today，2005，10，（4）：275-282.
［11］arun agrawal，ashwini chhatre.state involvement and forest cogovernance：evidence from the indianhmi alayas.stcomp international developmen.t sep 2007：67-86.
［12］tang sy.institutionsand collective action：self-governance in irrigation ［m］.san francisco，ca：icspress，1999.
［13］pungpo p，saparpakorn p，wolschann p，et a.l computer-aided moleculardesign of highly potenthiv-1 rt inhibitors：3d qsar and moleculardocking studies of efavirenz derivatives［j］.sar qsar environres，2006，17，（4）：353-370.
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>> 结合生物信息学的中药组分结构研究思路 癌症研究的生物信息学资源 青蒿琥酯和青蒿素抗肿瘤作用及其机制的初步研究 生物信息学方法在蛋白质―蛋白质相互作用研究中的应用 生物信息学在生物学研究领域的应用 生物信息学研究生教学初探 生物信息学中的机器学习 生物信息学中的序列比对算法 生物信息学基础 整合生物信息学 姜黄素抗肿瘤作用分子生物学机制的研究进展 小鼠肝质膜蛋白质的生物信息学研究 生物信息学在农学研究领域中的应用 计算机算法在生物信息学中的应用研究 青蒿素及其衍生物抗肿瘤机制 离散数学在生物信息学专业本科教学的开展研究 有关数据仓库技术在生物信息学中应用的研究 CM和PBL教学在生物信息学中结合的应用研究和深入探索 优化生物信息学专业中高等数学教学成效的路径研究 生物背景学生的《生物信息学》课程教学思考与探索 常见问题解答 当前所在位置：）获得。Polysearch系统是一种基于网络的文本挖掘工具，用于识别分析医学文献中医学实体，如人类疾病基因、蛋白质、药物、代谢产物、代谢途径、器官、组织、细胞之间的关系等方面的综合信息[4]。在Polysearch系统中查询到的青蒿作用靶点蛋白，通过人工阅读抽提语句的方式进行校正。
1.2肿瘤作用靶点数据肿瘤相关基因或蛋白质通过应用Polysearch系统和OMIM数据库获得。OMIM 数据库（online mendelian inheritance in man），是一个大型、持续更新的关于人类基因和遗传紊乱的数据库系统，包括文本信息和相关参考信息、序列纪录、图谱等其他数据，具有及时、准确、全面和实用等特点[12]。
2方法
2.1关键靶点蛋白寻找应用Cytoscape3.2.1软件[13]，对上述信息进行可视化构网后，以Merge工具融合药物相关靶点和疾病相关靶点，寻找青蒿与肿瘤共同作用的关键靶点蛋白。
2.2蛋白质相互作用网络构建以青蒿与肿瘤相关的关键靶蛋白名为检索词，从分子相互作用数据库 BioGRID （http：//thebiogridorg/）中进行检索，并用Agilent Literature Search（http： //appscytoscapeorg/apps /agilentliteraturesearch） 文本挖掘工具从文献中获得它们之间相互作用蛋白质的信息。
2.3中心性子网络分析中心性子网络是根据网络中心度进行计算得到的网络中可能起关键性作用的部分网络。用上述信息构建的关键蛋白相互作用网络，以Cytoscape3.2.1软件进行可视化。并采用MODE模块进行中心性网络分析，获得中心性子网络。为注释各显著性高的生物学功能，采用Cytoscape3.2.1软件中的BiNGO工具，进行GO（基因本位论，简称“GO”是一个广泛用于基因功能分类的系统[14]）的聚类分析，评估存在于各GO注释中的蛋白质群[15]，以P反应蛋白质群生物学功能的显著性。
3结果
3.1青蒿与肿瘤共同作用的关键蛋白根据文本挖掘结果，应用Cytoscape3.2.1软件对青蒿与肿瘤共同作用的关键蛋白进行可视化构网，结果见图1。可以看出青蒿与肿瘤存在相互关联作用，青蒿与肿瘤共同作用的关键蛋白有8个。
肿瘤坏死因子（TNF），TNF 按其结构分2型（TNFα和TNFβ），其中由活化的巨噬细胞、单核细胞和T细胞产生的能使肿瘤坏死的因子称为TNFα（旧称TNF），由活化的T 细胞和NK 细胞产生的淋巴毒素称为TNFβ[16]。目前研究较多的是TNFα，TNFβ所知有限。TNFα具有调节机体的免疫功
能和导致肿瘤细胞坏死的特性，TNFα与各种疾病的关系紧密，在许多疾病的研究中都将其作为检测的重要指标[17]。
血管内皮生长因子（VEGF），是血管内皮细胞特异性的肝素结合生长因子，具有促血管生成活性的功能，可在体内诱导血管新生，通过与其特异性受体的结合发挥生理功能[18]。肿瘤的生长依赖肿瘤新生血管的形成，VEGF及其受体介导的肿瘤血管新生，在肿瘤的生长和转移中具有重要作用[19]。
磷脂酰肌醇3激酶（PI3K），PI3K存在于体内各种细胞中，是脂激酶的一种，能募集和激活下游的靶物质而启动一系列信号联级反应，在细胞的有丝分裂、细胞存活与分化、细胞骨架的构型与重塑、血管生成、葡萄糖转运调控以及囊胞的运输中起着重要的作用[20]。PI3K与乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等肿瘤的发生发展密切相关，已成为潜在的癌症治疗靶标[21]。
乙醛脱氢酶1（ALDH1），是乙醛脱氢酶家族1.7种同工酶之一，也是正常干细胞与肿瘤干细胞（CSC）的通用标记物之一，在多种组织（特别是肿瘤组织）中起重要作用，能催化细胞内多种醛的氧化[22]。ALDH1突变可引起细胞的生长、分化障碍，从而导致肿瘤的发生。最初被发现与恶性肿瘤对环磷酰胺类药物的耐药有关，近期研究显示其是多种恶性肿瘤干细胞的表面标志[23]。
Bcl2，是细胞凋亡通路的关键蛋白分子，包括抑制和促进细胞凋亡2类功能相反的基因。抗凋亡Bcl2家族蛋白和促凋亡Bcl2蛋白家族成员之间的失平衡是肿瘤发生的重要原因和标志性事件[24]。在人类许多肿瘤组织中，Bcl2基因的表达水平通常会发生改变，且与肿瘤细胞的多药耐药有关[25]。
MicroRNA （miRNA），是长度为1.9～2.5个核苷酸的非编码小分子RNA，具有调节细胞增殖、分化和凋亡的功能，参与调控个体发育、细胞凋亡、增殖及分化等生命活动[26]。miRNA可通过调控其靶标基因参与的信号通路，影响肿瘤的发生和发展，参与心脏疾病、血管疾病、肿瘤及神经系统等疾病的发生和发展过程[27]。
p3.8，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）是细胞内主要的信号转导系统之一，p3.8属于MAPK家族中的重要一类。p3.8介导的信号转导通路不仅在炎症、应激反应中具有重要作用，还参与细胞的存活、分化和凋亡等过程[28]。p3.8MAPK信号通路的激活参与了不同刺激所致的一些常见的恶性肿瘤细胞凋亡的启动，例如胃癌、肺癌、乳腺癌以及白血病[29]。
CASP3，细胞内凋亡通路中下游效应分子，能酶切多聚ADP 核糖聚合酶（PARP1），在主要凋亡途径中CASP3被激活而剪切细胞内底物， 从而导致DNA裂解促进细胞凋亡[30]。CASP3 基因多态与肺癌、卵巢癌、非霍奇金淋巴瘤发病密切相关[31]。
3.2关键蛋白相互作用网络应用Agilent Literature Search对青蒿和种类相互作用关键靶蛋白的信息进行分析，构建关键蛋白相互作用网络，结果见图2。图中节点表示靶点蛋白，边表示相互作用。其中有961个节点，3.3.5条边。对相互作用蛋白网络进行的GO分析结果显示，图中蛋白涉及的主要生物学过程为细胞周期、翻译后蛋白修饰、细胞周期调控、蛋白泛素化和细胞器组织的调控共5个方面，显著性检验结果见表1。
3.3中心性子网络分析应用MODE模块对图3进行中心性网络分析，得到中心性子网络见图3。图中有2.1.3个节点，93条边。对中心性网络进行GO分析结果显示，关键作用可能与甘油三酯代谢过程调控、甘油三酯代谢过程正调控、甘油三酯分解代谢过程中的正调控、出芽细胞顶芽生长调节、有丝分裂细胞周期的负调控、减数分裂细胞周期的负调控、转录因子活性的正调控等7个生物学过程有关，显著性检验结果见表2。由此可推断，青蒿可能是通过调节细胞脂质代谢过程，分解大量脂质，释放能量，降低细胞分裂速度，加速细胞凋亡等产生抗肿瘤作用。
4讨论
本研究利用文本挖掘方法探讨青蒿与肿瘤之间的关联关系，发现青蒿与肿瘤具有8个共同的蛋白靶点，包括TNF，VEGF，PI3K，ALDH1，Bcl2，MicroRNA，p3.8，CASP3。通过生物信息学方法对蛋白靶点的相互作用进行深入分析，结果显示，青蒿和肿瘤之间存在一定关系，并且是通过甘油三酯代谢过程调控、甘油三酯代谢过程正调控、甘油三酯分解代谢过程中的正调控、出芽细胞顶芽生长调节、有丝分裂细胞周期的负调控、减数分裂细胞周期的负调控、转录因子活性的正调控等7个生物学过程产生作用。由此可推断，青蒿可能是通过调节细胞脂质代谢过程，分解大量脂质，释放能量，降低细胞分裂速度，加速细胞凋亡等产生抗肿瘤作用。不断深入的研究结果也显示，青蒿素及其衍生物的抗肿瘤作用，通过多种途径抑制癌细胞的生长、增殖与转移，最终诱导其凋亡，包括诱导细胞周期阻滞、促进细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成、阻断肿瘤细胞的侵袭转移等[3.2.3.5]。
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人类已经步入以多媒体和网络技术为代表的信息时代，日新月异的多媒体计算机技术和网络通讯技术极大的加速了现代信息技术化进程，迅猛的信息化浪潮正强有力地冲击着包括教育在内的人类社会的各个领域。培养学生的信息素养和创新能力。所以，要培养出适应信息时代要求的创新型人才，就必须革新教学模式，促进信息技术与学科课程的整合。
新一轮的课程改革要求我们，要强化信息技术在各学科教学中的整合与应用，把现代先进科技作为一种认识工具，使学生方便、快捷的获取信息，探究问题、更新知识和追踪科技前沿的研究成果，无论从教材呈现方式，教师教学方式，学生的学习方式都提出了更高的要求。信息技术与学科课程整合已经成为当前我国教育改革的一个热点问题，课程标准下信息技术与学科课程整合在我国处于初期阶段，新课程标准对高中物理学科的教学方式和学习方式等提出了新的理念，新课标下实时信息技术与高中物理学科课程整合，有效地促进高中物理新课程的实施，在提高学生知识、技能、情感的同时，也提高了学生的信息素养和科学素养。只有在新课标下的课程整合才是真正意义上的整合。
二.国内外研究现状
信息技术与高中物理课程整合主要仍然体现在CAI（多媒体辅助教学）上，其他领域涉及较少，另一种整合，则侧重于信息技术内部各部分之间整合，存在局限性。信息技术与高中物理整合过程中存在如形式主义盲目整合等倾向，没有把高中物理教学过程和信息技术与高中物理学科课程整合过程系统化。同时没有对信息技术的应用进行合理适时地选取，使整合进入一片死海；新课标下的信息技术与高中物流学科课程整合的研究尚处在初级阶段。
三.研究途径：
本课题研究的基本目标是在新一轮高中物理课程改革过程中，信息技术与高中物理学科课程整合的新思路、新方法，形成全面系统化的整合方案和理论指导，研究主要包括以下几个方面：
1.研究新高中物理课程体系，形成先进的课程理念。《普通高中物理课程标准》强调“课程目标上注重提高全体学生的科学素养，课程内容上体现时代性、基础性和选择性，课程实施上要注重自主学习，提高教学方式的多样化。”这里进一步明确了新高中物理教和学的过程中，必须与社会接轨，必须能用先进的技术，实现自身的可持续发展。通过对新课标下教学理论的研究，新课标下教学活动方式的研究，新课标下学生学习方式的研究，戏课标下教材二次开发的研究，四个子课题的研究，理解新课程体系中，高中物理学科与信息技术的结合点，真正地实现新课标中以人为本的教育理念和课程理念；
2.研究现代教育信息技术，形成先进的信息观。以计算机为核心的信息技术对现代教育已产生了深刻的影响。以数字化为新动力，以多媒体计算机和网络技术及传感器为依据，以现代教育思想为指导，在教学中充分发挥信息技术的优势，能为学生的学习和发展提供丰富的教育环境和有力的学习工具。“十一五”期间，国务院做出了《关于深化教育改革全面推行素质教育》。**年10月，教育部召开了全国的中小学信息技术教育工作会议。**年6月，国务院召开全国基础教育工作会，做出了《关于基础教育改革和发展的决定》，这三次重要会议都反复强调“必须大力发展教育信息技术，利用信息技术推动教育的跨越式发展”，所以对于现代教育信息技术的进一步研究，成为本课题研究的重要组成部分，主要从以下两方面入手。一是现代教育信息技术内涵及外延的研究；二是现代教育信息技术特征、形式等的研究，三是现代教育信息技术的发展方面的研究。总之对现代教育信息技术的进一步研究，将会为本课题的进一步研究丰富内容和打好基础；
3.国内外信息技术与高中物理课程整合现状及相关课题的研究现状的研究，争取一不重复，二要创新，形成先进发展的信息技术与高中物理课程整合观。在全国关于信息技术与高中物理学科课程整合的相关研究已有很多，他们取得了一些成绩，同时也存在一些不足：①形式主义整合,个别学校以计算机被用次数来评价信息技术与物理教学结合的好坏，个别教师把计算机当做“电子黑板”，陷入认识上误区。②个别教师教科学要由实验得出结论都不做实验，用课件来代替实验，所以这种做法违背教学规律，同时也违背了实质上的整合理念。③当今大部分教学课件系统无交互性，很难达到教学效果。④许多教师及研究人员认为整合就是“1+1=2”，使简单的累加，对整合的本质缺乏认识。所以对于本课题的研究，为了少走弯路，不做重复工作。
四.研究内容
1.研究新高中物理课程体系，形成先进的课程理念。
2.研究现代教育信息技术，形成先进的信息观。
3.国内外信息技术与高中物理课程整合现状及相关课题的研究现状的研究，争取一不重复，二要创新，形成先进发展的信息技术与高中物理课程整合观。
五.研究方法：
1.文献资料法：广泛收集与课题相关的资料，并组织课题组成成员学习相关课程整合的先进理念，提升各位教师对于新课标下信息技术与高中物理课程整合的理论认识，进一步提高教学实践。
2.案例研究法：开展以某班学生“感受记录”的案例研究及2位左右教师“教学反思”的案例研究两方面为主的案例研究。
3.行动研究法：利用校内外教学公开课，对新课程高中物理和信息技术整合进行实践研究，邀请省市有关专家定期指导及时间调整整合方案。
4.经验总结法：总结经验教训，建立符合我校自身特色的新课标下的信息技术与高中物理学科课程整合方案，指导我校高中物理课程改革的课程整合实践。
六.研究预期成果形式：
1.成《新课标下信息技术与高中物理课程整合》专著。
2.对本地区整合现状进行调查，形成调查报告。
3.完成几套教学软件。
4.建立高中物理教学资源信息库。
5.DISlab
七.进度安排及人员分工
㈠.人员情况：
研究阶段及细致分工：
1.20**年4月—20**年7月，确定课题名称为《新课标下信息技术与高中物理课程整合研究》，并且提出观点，主要参与者：
2.20**年7月—20**年11月，规定《新课标下信息技术与高中物理课程整合研究》的研究方案。同时撰写高富老师开题论文。
3.20**年11月—20**年8月，搜集相关资料，实施研究，主要有以下几步实施：
4、20**年11月—20**年1月，对现代教育信息技术进行理论研究。
①、20**年1月—20**年4月,对国内外信息技术与高中物理学科课程整合现状进行研究，同时也对省内外相关课题的研究情况进行分析和整理。
②.20**年4月—20**年8月，在前期研究的基础上，认真地研究新课程中高中物理学科与信息技术的切入环节及整合形式。
③.20**年8月—20**年1月，整理和分析材料，并对某班级学生进行调查问卷，对工作教师进行整合反思案例研究，对前期研究工作进行反思和修正，最终形成较完整的整合理论性材料。主要由吴永焕和李金鸿老师参与
④.⑤20**年8月—20**年11月，在整合理论的指导下，应用信息技术改良传统物理实验，逐步建立高中物理教育资源信息库，建立DISlab，主要由吴永焕老师和高富老师负责。
关键词：信息中医学；信息中药学；中药基础理论；现代化；药理学；方法学；生理病理模型
中图分类号：R2-03
文献标识码：A 文章编号：1673-7717(2007)12-2595-02
中医现代化的关键在于中医基础理论现代化，中药现代化的关键也在于中药基础理论现代化。中药学是中医理论在药学上的具体应用和体现，所以中药基础理论现代化的关键也在于中医基础理论现代化。中医基础理论现代化是中药现代化开发研究的基本前提。近年来，笔者提出并阐述了信息中医学的概念、理论和方法，实现了中医基础理论现代化研究的突破，以此为基础创建信息中药学，将实现中药基础理论现代化研究的突破。
1.信息中医学在中药现代化研究中的应用
信息中医学是以信息方法为主要方法，主要研究人的生命整体层次信息的内容及其运动规律，扩展人类处理生命信息的智力功能的医学。 根据中医形气神理论，结合现代生理学，信息中医学把气血理论中气血的有形部分，诠释为生理学意义上血液和组织液。
信息中医学认为气血(血液组织液)是人的生命整体层次信息的天然载体，为研究和应用提供了足够的信息丰度；直接从气血获取生命信息将减少信息失真；在日、年等完整的生命节律时段内，通过连续提取人血液指纹图谱信息，以中医藏象理论为框架，构建动态的人整体层次的生命信息模型体系即血液指纹图谱藏象信息模型体系，来实现中医学的理论表达，并在此基础上以信息技术实现中医学的研究与实际应用。藏象信息模型充分的体现了信息中医学的内涵，克服了既往四诊提取信息方法信息量不足而且稳定性差、客观记录不便的缺点，充分证明了中医数学模型体系的科学性和有效性，实现了对传统中医最充分的继承和创新。
信息中医学及藏象信息模型体系不仅充分的实现了对传统中医的继承和创新，而且从人生命信息的整体层次充分整合了生理学、病理学、药理学等医学和生物学的研究成果，实现了对系统生物学研究的升华。
信息中医学及藏象信息模型体系应用到中药现代化研究中，将解决以下几个问题。
1.1实现中药基础理论客观化 药性理论是中药研究和应用的基础，这里所说的“药性”是指与疗效有关的药物的性质与性能的统称，它包括四气、五味、升降沉浮、性味归经等。以信息中医学和藏象信息模型体系为平台，根据每一味药物在藏象信息模型体系中生理和病理状态下的不同反应，可以实现对药性客观的定性与定量。
同理也可实现用药禁忌、品种鉴定等理论客观化和实现复方理论和研究方法客观化，即实现中药基础理论的客观化。
1.2创造了适合中医药研究的生理病理模型 藏象信息模型体系的建立，创造了适合中医药研究的生理和病理模型(病理模型即中医“证”动物模型)，实现了以中医的方式进行中药药理学研究的突破，提供了实验和临床的药效学及药代学研究平台。
1.3实现了中医学对实验动物属性的划分 西医药普遍利用实验动物做临床前的药学研究，并通过临床研究来验证临床前研究的有效性。能否通过对既往临床研究药学研究与临床前研究药学研究的数据进行分析，并建立一个公式，直接根据临床前研究药学研究的数据对临床研究药学研究进行准确的预测?
信息中医学及藏象信息模型体系可以实现这一理想。中医理论有对动物划分五行属性的内容，血液指纹图谱藏象信息模型体系在人和不同实验动物上一定有区别，而且是可以客观化定性定量的区别，这样就可以建立一个公式，直接根据临床前研究药学研究的数据对临床研究药学研究进行准确的预测。 藏象信息模型体系数学实验的开展也将支持这一目标的实现。
1.4创新中药药理学研究方法 近年来，国内相继有证治药动学、时辰药动学、血清药理学、药动学一药效学(PK-PD)模型、胃肠药动学、中药指纹图谱药动学、药效-药动-时间三维模型等中药药理学新方法的提出和应用。
指纹图谱方法是处理海量信息的适宜方法，中药化学和中药药理学研究的对象是拥有海量信息的复杂系统和开放式复杂巨系统。因此，信息中医学认为无论中药化学还是中药药理学，指纹图谱方法都是目前为止最适宜的方法。
综合以上内容和方法，信息中医学提出指纹图谱-证象-药效-药动学研究方法，其中指纹图谱包括中药指纹图谱和血液指纹图谱，证象包括血液指纹图谱藏象信息模型体系，其中也包含着时间因素。指纹图谱-证象-药效-药动学研究方法。从分子水平上和药物整体信息层次与人生命信息的整体层次上对药和证进行客观的定性与定量的研究，中药复方是中医临床治疗最主要的特点之一，研究中药复方作用的物质基础和作用规律是实现中药现代化的关键，本方法实现了这一研究的方法突破。
2.创建信息中药学
2.1信患中药学的概念 传统中药学是以中医学为理论基础的中药学，信息中药学是以信息中医学为理论基础的中药学，根据信息中医学为理论，信息中药学解决了中药基础理论客观化的问题，更解决和发展了中药应用理论，大大有利于指导临床用药及开发新产品。 信息中药学还将解决更多的药学问题，以下试举两例。
2.2扩展了传统中药学的范围 岳凤先教授曾经多次撰文倡导西药中药化研究，信息中药学的提出和新的中药药理学研究方法的创建为这一倡议提供了技术保证，因此，信息中药学的理论和方法实际上实现了对西药体系的包容。
另外，现代医药学中经常应用的生物制剂和微生物制剂、酶制剂、免疫用品和组织学组织工程学制剂等等，也因为以上原因，由信息中药学的理论和方法实际上实现了其的中药化。
2.3对中药学进行了的重新分类 根据信息中药学的概念，中药学将以药物的信息属性为标准对传统中药和对被包容进来的西药体系进行重新分类。
3.创建信息中药学的意义
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