大數(shù)據(jù)時代下生物信息技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景

陳煜隆 丁晨陽

摘要：在信息時代下，大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展對諸多行業(yè)帶來了沖擊和革新，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠提升基因組測序技術(shù)的研究速度，并降低相關(guān)技術(shù)使用成本，因此在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)技術(shù)有著重要的應(yīng)用。本文主要分析了大數(shù)據(jù)時代下，生物信息技術(shù)在藥物研發(fā)、基因生物學(xué)以及臨床中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);生物信息技術(shù);生物醫(yī)藥

在大數(shù)據(jù)時代，生物醫(yī)藥領(lǐng)域也開始應(yīng)用數(shù)碼傳感器測試和傳遞研究中所需要的數(shù)據(jù)信息，加之計算機技術(shù)計算能力的增強以及網(wǎng)絡(luò)信息傳輸能力的增強，相關(guān)研究數(shù)據(jù)和成果獲得的速度明顯加快，而科研成本也隨之降低，加速了生物醫(yī)藥領(lǐng)域的研究。例如：過去進行基因測序往往需要花費上億美元的經(jīng)費，而如今隨著生物信息技術(shù)的發(fā)展，只需幾千美元即可完成基因測序，使生物醫(yī)藥領(lǐng)域在研究的過程中能夠采集更多的樣本進行分析。除此之外，生物信息技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以及臨床治療過程中也具有廣闊的應(yīng)用前景。

一、生物信息技術(shù)在藥物研發(fā)中的應(yīng)用前景

（一）生物信息技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的西藥研發(fā)過程中，往往是以單向靶點為基礎(chǔ)進行藥物研發(fā)的，而這研發(fā)方式如今受到了一定的阻礙，這主要基于人體以及其他生命的各個身體組織和器官之間是一個完整的系統(tǒng)，組織器官之間是存在聯(lián)系的，因此人體在患病時，出現(xiàn)問題的可能不止是一個組織器官，而可能是多個組織器官，因此在面臨這一類疾病進行藥物研發(fā)的過程中，傳統(tǒng)的單向靶點研究存在較大的局限性，在這樣的背景下，應(yīng)用生物信息技術(shù)能夠?qū)⑾嚓P(guān)疾病情況通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)建立相關(guān)模型，構(gòu)建疾病網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫以及藥物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，推進網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。

（二）生物信息技術(shù)在分子對接方面的應(yīng)用

在現(xiàn)代藥物研究的過程中，往往是基于藥物作用的靶向進行研發(fā)的，而通過應(yīng)用計算機技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對生物藥物的靶向分子對接分析和預(yù)測，從而幫助相關(guān)藥物研發(fā)人員匹配適宜的分子結(jié)構(gòu)尋找潛在藥物，從而大幅縮短藥物研發(fā)所需要耗費的時間。

二、生物信息技術(shù)在基因生物學(xué)中的應(yīng)用前景

（一）生物信息技術(shù)在致病基因通路中的應(yīng)用

在過往的臨床疾病研究以及基因研究表明，人體患上某一疾病與其家族遺傳有著密切的聯(lián)系，因此對致病基因通路進行研究非常關(guān)鍵。目前已知影響人類患上重大疾病的基因有多個，這些患病基因作用的時間和作用的位置可能并不相同，而應(yīng)用生物信息技術(shù)能夠幫助科研人員找到致病基因作用的時間范圍以及致病基因如何在人體器官進行作用，從而對存在相關(guān)致病基因的患者進行針對性治療，幫助患者恢復(fù)健康。

（二）生物信息技術(shù)在相似基因序列研究中的應(yīng)用

在基因工程中一個重要的人物就是尋找人體基因之間的相似性和差異性，并通過對相似性和差異性的分析和對比找出生物個體和遺傳疾病之間存在的差異，幫助人類找出更多的致病基因片段，并對此加以研究，這對于預(yù)防和治療人類疾病具有重要意義。

三、生物信息技術(shù)在臨床中的應(yīng)用前景

（一）生物信息技術(shù)在致病基因關(guān)聯(lián)性分析中的應(yīng)用

在臨床治療過程中，醫(yī)生首先需要診斷患者的病情，而對患者病情的診斷一方面需要借助現(xiàn)代化科學(xué)儀器進行檢測，另一方面家族遺傳史，即遺傳基因方面也是醫(yī)生診斷患者患病情況的一大依據(jù)，因此對患者進行全面的信息分析有利于對患者病情進行診斷。同時在患者病情診斷后，醫(yī)生需要對患者患病成因進行分析，通過全方位詢問患者的飲食習慣、生活習慣以及心理狀態(tài)等因素，并對相關(guān)因素進行記錄，通過指導(dǎo)患者遠離致病因素來緩解患者的病情。同時對患者相關(guān)信息數(shù)據(jù)的搜集，進而形成一個大數(shù)據(jù)庫，也有利于醫(yī)生以及相關(guān)研究者使用大數(shù)據(jù)技術(shù)對患者數(shù)據(jù)信息進行深入挖掘，找出更多有價值的信息，并應(yīng)用到臨床治療中。

（二）生物信息技術(shù)在提高診斷準確率方面的應(yīng)用

人體的疾病往往存在多個發(fā)病階段，而某些疾病的發(fā)病階段之間的臨床表現(xiàn)和臨床癥狀可能存在高度的相似性，此時醫(yī)生可能會出現(xiàn)誤診情況，這無疑會耽誤患者病情，不利于其病情的治療和恢復(fù)，而通過應(yīng)用生物信息技術(shù)，則能夠從數(shù)據(jù)方面更加客觀地分析評價患者的相關(guān)檢測結(jié)果，為醫(yī)生的診斷提供參考，進而幫助提高醫(yī)生的診斷準確率。

（三）生物信息技術(shù)在患者病情預(yù)測方面的應(yīng)用

在應(yīng)用生物信息技術(shù)的過程中，醫(yī)院能夠?qū)⑼活愋偷牟±闆r整理成為一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，并對相關(guān)病例數(shù)據(jù)進行分析，找出每一類型疾病發(fā)展的共性規(guī)律，而這能夠幫助醫(yī)生在臨床治療過程中對患者的病情進行合理預(yù)測，除此之外，還能夠依據(jù)患者的醫(yī)療圖像以及對基因序列等方面的檢測找出患者患病成因以及患者可能存在的藥物不良反應(yīng)。

四、總結(jié)

大數(shù)據(jù)技術(shù)以及計算機技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助生物醫(yī)藥對人體較為復(fù)雜的患病成因進行更加準確的判斷，還有助于拓寬新藥研究思路并加快新藥研發(fā)周期，除此之外，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)還能夠?qū)^去無法深入挖掘的數(shù)據(jù)信息進行深度分析，找出其中潛在有價值的信息，從而推動臨床醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)藥研究以及生物基因研究獲得進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]張大璐，李萍萍，潘子奇.生物醫(yī)藥大數(shù)據(jù)：發(fā)展現(xiàn)狀與政策建議[J].中國生物工程雜志，2019，39（12）：110-115.

[2]吳永英，徐德昌，王專，王榮春，張喜林，王立群.生物信息學(xué)及其在新藥發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用[J].生物信息學(xué)，2005（02）：89-92.

[3]王玉梅，王艷.國外生物信息學(xué)發(fā)展動態(tài)分析[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2002（06）：83-85.

（上海健康醫(yī)學(xué)院?上海?201318）