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本文就生物信息学设置为药学专业的课程的必要性和教学内容及教学方法进行了论述。
基因组学,生物医药等内容已经列入我国“十三五”规划纲要,作为我国未来几年的重大科技研究领域,生物信息学在这些领域中将发挥不可或缺的作用。生物信息学(Bioinformatics)一词由美籍学者林华安博士(HwaA.Lim)首先创造和使用。生物信息学是多学科的交叉产物,涉及多个领域。狭义的讲,生物信息学是对生物信息的获取、存储、分析和解释;计算生物学则是为实现上述目的而进行的相应算法和计算机应用程序的开发。这两门学科统称为生物信息学。生物信息学是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,同时也是21世纪自然科学的核心领域之一[1]。当前,伴随着分子生物学技术的快速发展及后基因组时代的到来,生物信息学除了在生物领域有重要作用,在其他领域如医学、药学、农业、卫生等广大领域也有着巨大的影响。
药学专业是培养从事药物分析、临床药学、药物研究与开发、药物制剂生产与管理、医药营销等方面人才的专业。该专业对于人类健康问题的解决,是一个必须的学科专业。随着大数据时代的到来,药学领域的药物资源、临床药学服务、新药研发等的研究也面临着海量数据的挑战,所以把生物信息学运用到药学研究中已经是必然趋势。故本文就生物信息学设置在药学专业课程中的必要性以及教学方法进行初步的探讨,希望能为药学专业的学生课程设置提供参考。
一、生物信息学在药学专业设置的必要性
生物信息学在生药学、药理学、药物化学等学科已经开始应用,具体在中药材鉴别、药物机制研究、药物功能基因筛选、药物设计中已经产生了比较好的效果[2]。
(一)生物信息学与生药学。中药材鉴定是生药学的重要内容,中医药作为中华民族的瑰宝,中药材的质量就是中医药发展的生命。我国国土面积广阔,中药材资源非常丰富,研究中药材资源的分布、中药材的质量优劣便成为中医药发展的重要研究课题。生物信息学已然成为除来源鉴定、特征鉴定、理化鉴定、显微鉴定之外的新的鉴定药材的方法。
中药材具有道地性,即药材的质量与药材的分布和地域有相关性,通过生物芯片技术可以具体分析道地药材的基因序列,用特殊标记的序列作为探针,通过生物信息学分析鉴定药材的道地性。另外,我们可以把特殊标记的序列作为条形码,相当于药材有了自己的身份标签,就可以查询数据库对应的种属序列,区别该药材的真伪[3]。
组学时代的到来和系统生物学的发展、药材的序列数据的不断积累以及研究的丰富与深入,使得我们可以从相关的数据中发现药材的进化关系和遗传学特点,绘制系统发育树,寻找种群间的发育关系[4]。