生物信息学专业介绍
生物信息学概念与主要内容
生物信息学概念与主要内容生物信息学是一门交叉学科，它综合运用了生物学、计算机科学、数学和统计学等多个学科的理论和方法，来研究和分析生物分子（如 DNA、RNA 和蛋白质）的结构、功能、演化以及它们之间的相互关系。
生物信息学的主要内容包括以下几个方面：1. 基因组学：基因组学是生物信息学的核心领域之一。
它涉及基因组的测序、组装、注释和比较分析。
通过基因组学的研究，可以了解生物体的基因组结构、基因功能、基因表达调控等信息。
2. 转录组学：转录组学关注的是转录水平上基因表达的研究。
它包括对 RNA 转录本的测序、表达量分析、差异表达基因的鉴定等。
转录组学有助于理解基因在不同条件下的表达模式和调控机制。
3. 蛋白质组学：蛋白质组学研究蛋白质的表达、结构、功能和相互作用。
它包括蛋白质的鉴定、定量分析、蛋白质-蛋白质相互作用网络的构建等。
蛋白质组学对于揭示蛋白质的功能和生物学过程具有重要意义。
4. 生物信息学算法和工具：生物信息学涉及到大量的数据处理和分析，因此需要开发各种算法和工具来处理和解读生物数据。
这些工具包括序列比对算法、基因注释工具、蛋白质结构预测算法等。
5. 数据库和知识库：生物信息学依赖于各种生物数据库和知识库，这些数据库存储了大量的生物分子数据、文献信息和实验结果。
例如，基因组数据库（如 GenBank）、蛋白质数据库（如 PDB）等。
6. 系统生物学：系统生物学是将生物信息学与系统科学相结合的学科领域。
它旨在研究生物系统中各个组成部分之间的相互作用和调控机制，从而构建生物系统的模型和网络。
总的来说，生物信息学为生物研究提供了强大的计算和数据分析工具，帮助科学家更好地理解生物分子的结构、功能和相互关系，进而推动生命科学的发展。
生物信息学专业介绍
生物信息学专业介绍生物信息学是一门综合性的学科，融合了生物学、计算机科学和数学等多个领域。
它利用计算机和相关技术处理、分析和解释生物学数据，以揭示生物学和基因组学的内在规律。
随着生物学和基因组学的迅速发展，生物信息学已经成为现代生命科学研究和应用中不可或缺的一部分。
生物信息学为生命科学的研究提供了强大的工具和方法。
它通过计算机科学的技术，如算法、数据挖掘和机器学习，来处理、存储和分析大规模的生物学数据，如基因序列、蛋白质结构和代谢途径等。
生物信息学的主要任务包括：基因组序列比对、基因识别、蛋白质结构预测、基因表达分析、蛋白质分类等。
在生物信息学专业中，学生将学习生物学和计算机科学的基础知识，如生物学、生物化学、分子生物学和编程等。
此外，他们还将学习生物信息学的相关技术和工具，如序列比对、基因组组装、蛋白质结构预测、基因表达分析和系统生物学等。
通过理论课和实践培训，学生将培养数据分析、问题解决和团队合作的能力。
生物信息学专业毕业生可以在许多领域找到就业机会。
他们可以在科学研究机构、大学和医院的实验室从事生物信息学研究工作，参与基因组学、蛋白质学和药物设计等项目。
他们还可以在制药、医疗器械和生物技术公司中担任数据科学家、生物信息学专家或研发工程师等职位。
此外，生物信息学专业毕业生还可以选择继续攻读硕士或博士学位，开展更深入的研究工作。
生物信息学在生命科学和医学领域有着广泛的应用。
它可以帮助科学家们解读和理解基因组信息，揭示基因和蛋白质的功能和相互作用关系。
通过生物信息学的技术，科学家们可以预测基因的表达模式和蛋白质的折叠结构，从而为疾病的诊断和治疗提供指导。
生物信息学还在新药研发、基因治疗和个性化医学等方面起到重要的作用。
利用生物信息学的技术，科学家们可以对药物的靶标进行分析和筛选，加速新药的开发过程。
同时，生物信息学可以帮助医生根据患者的基因组信息制定个性化的治疗方案，提高治疗效果和减少不良反应。
专业详解-生物信息学(理学学士)
生物信息学（理学学士）一、毕业生应具备的知识和能力（1）掌握扎实的数学、物理、化学基础理论和基本知识；（2）掌握生物学专业基础知识和信息处理的专门知识；（3）掌握普通生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生物数据库管理系统、生物信息学、基因组学、蛋白质组学、微生物基因组学和生物芯片技术等方面的基础理论、基础知识和基本实验技能；（4）具有在生物信息学领域从事科学研究、技术开发、教学及管理等方面的工作；（5）了解生物信息学领域的理论前沿、应用前景和发展动态；（6）掌握文献检索、资料查询的基本方法，能够独立获取相关的知识；（7）熟练掌握一门外语，有较强的编程和计算机应用能力。
二、专业课程设置1、专业基础课高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学、数据结构、普通物理学、普通生物学、普通生物学实验、微生物学、生物化学△、分子生物学△、细胞生物学△、遗传学△、计算机组成原理△、数据库原理△、操作系统△、计算机网络△、分子生物学实验△、微生物学技术△、生物化学技术△、细胞生物学技术△、遗传学实验△、计算机组成原理实验、数据库原理实验、操作系统实验、计算机网络实验、普通物理学实验。
2、专业课生物信息学基础△、生物信息学基础实验△、进化算法△、软计算技术△、蛋白质组学△、基因组学△。
3、专业选修课文献检索、专业外语、生物统计学、生态学、进化生物学、现代仪器分析、科学研究方法、生物工程概论、经济动物学、观赏植物学、无机及分析化学、有机化学、生命科学前沿讲座、生物数据库管理系统、生物数据库管理系统实验、蛋白质组学实验、基因组学实验、蛋白质芯片技术、微生物基因组学、药物分子设计、计算机辅助药物筛选、结构生物学、高通量药物筛选、数学模型、人工智能基础、分子系统学、数据挖掘。
三、专业实践教学内容生物化学课程小论文、分子生物学课程小论文、细胞生物学课程小论文、遗传学课程小论文、生物信息学课程设计、生物数据库管理系统课程设计、蛋白质组数课程设计、基因组数课程设计、蛋白质芯片课程设计、专业课程实践、毕业实习、毕业论文。
【专业介绍】生物信息学专业介绍
【专业介绍】生物信息学专业介绍生物信息学专业主要学习生物信息学的基本理论和方法，受到相关科学实验和科学思维的基本训练，具有较好的分子生物学、计算机科学与技术、数学和统计学素养，具备生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力，具有较好的业务素质。
生物信息学专业介绍一：培养目标生物信息学专业培养德、智、体、美全面发展，具有较好的分子生物学、计算机科学与技术、数学和统计学素养，掌握生物信息学基本理论和方法，具备生物信息收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力，能在科研机构、高等学校、医疗医药、环境保护等相关部门与行业从事教学、科研、管理、疾病分子诊断、药物设计、生物软件开发、环境微生物监测等工作的高级科学技术人才。
生物信息学专业介绍二：主要课程系统生物学，生物化学，分子生物学，计算机语言与算法，生物信息学基础，核酸序列信息学，蛋白质组学，分子进化和基因芯片技术等。
生物信息学专业介绍三：知识技能1．掌握普通生物学、生物化学、分子生物学、遗传学等基本知识和实验技能；2．掌握计算机科学与技术基本知识和编程技能(包括计算机应用基础、Linux基础及应用、数据库系统原理、模式识别与预测、生物软件及数据库、Perl编程基础等)，具备较强的数学和统计学素养(高等数学I、II、生物统计学等)；3．掌握生物信息学、基因组学、计算生物学、蛋白质组学、生物芯片原理与技术的基本理论和方法，初步具备综合运用分子生物学、计算机科学与技术、数学、统计学等知识和技能，解决生物信息学基本问题的能力；4．掌握生物信息学资料的查询、文献检索及运用现代信息技术获得相关信息的基本方法，具有一定的实验设计、结果分析、撰写论文、参与学术交流的能力；5．熟悉国家生物信息产业政策、知识产权及生物安全条例等有关政策和法规；6．了解生物信息学的理论前沿、应用前景和最新发展动态；7．具有较好的科学人文素养和较强的英语应用能力，具备较强的自学能力、创新能力和独立解决问题的能力；9．具有较好的科学素质、竞争意识、创新意识和合作精神。
生物信息学专业学什么
生物信息学专业学什么生物信息学是一门交叉学科，结合了生物学、计算机科学和统计学的知识，旨在开发和应用计算工具和方法来解决生物学研究中的问题。
这个领域涉及到大规模的生物数据分析、基因组学、蛋白质组学以及生物信息学算法的开发和应用。
在这个数字时代，生物信息学在生物学研究和医学领域起着至关重要的作用。
学科概述生物信息学专业需要掌握生物学、计算机科学和统计学的基本理论和知识，并将其应用到生物信息学的研究和应用中。
主要的学科内容包括：1.蛋白质、基因和DNA序列的分析。
2.基因组学和转录组学的研究。
3.生物数据库的搭建和管理。
4.生物信息学算法和工具的开发。
5.生物信息学在基因工程和药物研发中的应用。
同时，学生还需要学习计算机程序设计、数据库管理、算法分析等相关的计算机科学和统计学知识，以及生物学实验的基本操作技能。
学习目标学习生物信息学专业的目标主要有以下几个方面：1.掌握基本的生物学理论和知识，理解生物学研究中的基本问题和挑战。
2.熟悉常用的生物数据库和工具，能够使用它们进行基因和蛋白质序列的分析。
3.熟练掌握计算机科学和统计学的基本理论和技术，能够开发和应用生物信息学算法和工具。
4.理解生物信息学在基因工程、药物研发和医学中的应用，并具备解决相关问题的能力。
5.具备科学研究的基本素养，能够进行生物信息学实验并分析实验结果。
就业方向生物信息学专业毕业生可以在多个领域找到就业机会，包括学术界、医药公司、生物科技公司、生物医药研究机构、政府部门等。
具体的就业方向包括：1.生物信息学研究员：在学术界从事生物信息学研究，开展研究项目并发表学术论文。
2.生物数据库管理员：负责搭建和管理生物数据库，维护数据的完整性和安全性。
3.生物信息分析师：使用生物信息学工具和算法对生物数据进行分析，提取有用的信息。
4.生物信息技术支持工程师：提供生物信息学工具和系统的技术支持和维护。
5.生物信息学项目经理：负责领导和管理生物信息学项目，确保项目按时完成，并满足客户需求。
生物信息学介绍
生物信息学介绍生物信息学是一门综合性的学科，结合了生物学、计算机科学和统计学的知识与技术，旨在解决生物学领域中的复杂问题。
它的出现使得研究者能够更加高效地进行基因组学、蛋白质组学以及生物信息的分析和解读。
生物信息学的研究对象主要是生物信息，即通过DNA、RNA和蛋白质等生物分子的序列、结构和功能等信息。
通过对这些信息的分析与挖掘，可以深入了解生物体的基因组组成、基因调控、蛋白质相互作用等生物学过程。
同时，生物信息学也为研究生物的进化、疾病机制以及药物研发等提供了重要的工具和方法。
生物信息学的研究内容包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和系统生物学等。
基因组学是研究生物个体基因组的全套基因信息，可以通过测序和比对等技术来研究基因的序列、结构和功能。
转录组学则研究基因组内的转录过程，即基因的表达情况和调控机制，可以通过RNA测序等技术来研究基因的表达水平和剪接变异等。
蛋白质组学研究蛋白质的表达、结构和功能，可以通过质谱和蛋白质互作等技术来研究蛋白质的组成和相互作用关系。
代谢组学则研究生物体内代谢物的组成和变化，可以通过质谱和核磁共振等技术来研究代谢物的水平和调控机制。
系统生物学则研究生物体内的生物网络和调控机制，可以通过网络分析和模拟等技术来研究生物体的整体特性和相互作用关系。
生物信息学的研究方法主要包括数据库和软件的开发与应用、序列比对与比较、结构预测与模拟、数据挖掘与分析以及网络建模与模拟等。
数据库和软件的开发与应用是生物信息学研究的基础，通过建立和维护丰富的生物信息数据库，并开发相应的软件工具，可以方便研究者进行数据的存储、查询和分析。
序列比对与比较是生物信息学中常用的方法，通过比对不同物种或个体的基因组或蛋白质序列，可以寻找相似性和差异性，进而研究序列的保守性和功能。
结构预测与模拟则是研究蛋白质结构和功能的重要手段，通过计算方法和实验验证，可以预测蛋白质的三维结构和相互作用模式。
数据挖掘与分析是生物信息学中的核心技术之一，通过统计学和机器学习的方法，可以从大量的生物数据中挖掘出有意义的信息和模式。
2023年生物信息学专业介绍
2023年生物信息学专业介绍生物信息学是研究生物信息及其相关领域的学科，也是计算机科学与生物学交叉的前沿领域，涉及生物信息学基础理论、算法实现与应用等方面。
生物信息学通过对生物组学数据进行加工、分析和解释，帮助科学家更深入地理解生物系统的复杂性，为生物学研究提供了强有力的工具和方法。
生物信息学主要涉及以下几个方面的内容：生物信息学基础理论生物信息学研究的基础理论主要有：生物信息学的概念、生物大数据、生物信息学算法及原理、生物数据库、生物系统学理论等。
生物信息学的逐步发展将生物学研究推向了全新的境界。
生物信息学将计算机技术应用于生物学领域，使得分析和处理大量复杂的生物学数据变得更加高效和有效。
生物信息学中的算法实现生物信息学中常用的算法有：序列比对、序列重组、模式识别、聚类、机器学习、搜索算法、人工智能等。
生物信息学算法不仅能够对基因组、转录组和蛋白组数据进行复杂分析，还能提取生物序列中的重要信息并进行特征提取，从而为生物学研究带来新的思路和方法。
生物信息学的应用生物信息学的应用领域很广泛，例如：基因诊断、物种鉴定、生物医药研究、农业和环境保护等。
使用生物信息学技术可以更快地发现新的基因、研究重要的生物过程、设计新药和提高种植业和畜牧业的产量。
随着生物技术的不断发展，生物信息学的研究也在不断深入。
目前生物信息学的发展重点已经转向了基于机器学习的人工智能算法、生物数据挖掘的深度学习等领域，同时还应用于医疗健康管理、疾病预防、诊断和治疗等方面。
生物信息学专业的学习难度较大，涉及的知识体系也非常广，需要有较强的数学和计算机技术基础。
在学习生物信息学专业之前，需要掌握一定的生物学、生物化学、计算机编程等方面的基础知识。
除了理论与实践的课程外，实习和科研成果的获得也很重要，可以加深对生物信息学的理解和掌握。
生物信息学专业毕业生通常会进入国际知名生物信息公司、医药公司、生物技术公司、科研机构、医疗保健机构、大学和政府机构等领域。
生物信息专业
生物信息专业生物信息专业是一门综合性的学科，结合生物学、计算机科学和统计学的知识与技术，研究生物系统中的信息和数据，以揭示生物学过程和生命现象的规律。
生物信息学在基因组学、蛋白质组学、代谢组学、转录组学等领域中起着关键作用。
本文将从生物信息专业的定义、学科发展、研究内容和应用前景等方面进行阐述。
首先，生物信息专业是以计算机科学、统计学和生物学为基础，结合了这三个学科的理论和方法，用于处理生物系统中产生的大量数据和信息。
它的研究内容包括基因组学、蛋白质组学、系统生物学、计算化学和分子模拟等领域。
通过生物信息学的方法和工具，可以对生物学的各个层次进行综合分析和研究，从而揭示生物学过程和生命现象的机制和规律。
生物信息专业的发展可以追溯到上世纪50年代，当时人们开始关注生物分子的结构和功能，而获得的有关数据和信息也越来越丰富。
随着计算机和互联网技术的发展，人们开始探索如何利用计算机处理和分析这些大规模的生物数据和信息。
生物信息学的发展受益于计算机技术的飞速发展和测序技术的进步，这使得大规模的基因组数据可以高效地获取和存储。
生物信息学的研究内容非常广泛，包括基因序列分析、蛋白质结构预测、基因表达调控网络分析、基因功能注释、药物设计与发现、疾病基因标记预测等。
通过生物信息学的方法，可以挖掘基因组数据中的模式和规律，预测蛋白质的结构和功能，构建基因表达调控网络，研究疾病的发生机制和治疗方法等。
这些研究成果对于生命科学的研究和应用具有重要的意义，对推动基因组学、蛋白质组学和系统生物学等领域的发展起到了关键作用。
生物信息专业的应用前景非常广阔。
随着科技的不断发展和生物学研究的不断深入，生物信息学在医学、药物研发、农业、环境保护等领域都有重要的应用。
例如，生物信息学可以用于研究疾病的发生机制和治疗方法，有助于精准医学和个性化医疗的实现；生物信息学还可以用于药物研发和设计，加速新药的发现和开发；同时，生物信息学在农业领域也有广泛应用，如通过基因组学的研究，可以改良植物和动物的农艺性状，提高农作物的产量和质量。
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学好生物信息学做什么？
湖南农业大学生物信息学专业的优势
2005年开始招生，是国内最早开设生物信息学 专业的高校之一。
师资力量雄厚，生物信息系教师全部具有博士 学位，83.3%的教师有出国留学经历。
与全球最大的基因组学研发机构华大基因签署 协议，每年选拔优秀学生到基因学院实行 2.5+1.5制的联合培养。
开设生物信息学专业的大学
序号 1
2
3
4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
院校名称
天津医科大学
山西农业大学
哈尔滨工业大学
同济大学 南通大学
福建农林大学
郑州大学 华中农业大学 湖南农业大学 重庆邮电大学 南方医科大学
河北大学 哈尔滨工业大学
徐州医科大学 西交利物浦大学
序号 16
17
18
19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
院校名称
河北大学
大连理工大学
哈尔滨医科大学
苏州大学 浙江大学
福建医科大学
华中科技大学 中南大学
西南交通大学 重庆医科大学 南方科技大学 河北农业大学 山西中医学院 泰山医学院 承德医学院
生物科学类专业市场需求
专业名称 生物信息 生物工程 生物技术 生物科学
优秀学生代表-2008级崔亚（陈润生院士博士）
优秀学生代表-2015级李玲果（杨焕明院士博士生）
谢 谢！
平均薪资（元/月） 13200 11110 8500 7020 5950
——信息来自职友集
——信息来自职业圈
什么是生物信息学？
生物数据 + 计算机
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2019/6/10
什么是生物信息学？
生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物 信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释 等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机 科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量 生物数据所包含的生物学意义。
招聘岗位 11851 4027 3313 493
——信息来自职友集
生物科学类专业平均薪资水平
专业名称 生物信息学 生物科学 生物工程 生物技术
平均薪资（元/月） 11790 10500 6520 6470
——信息来自职友集
计算机科学类专业平均薪资水平
专业名称 信息安全 软件工程 数字媒体技术 网络工程 计算机科学与技术
生物信息学研究的信息载体
核酸
蛋白质
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生物分子携带的信息
– 遗传信息 – 与功能相关的结构信息 – 进化信息
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生物分子信息的特征
生物分子信息数据量大 生物分子信息复杂 生物分子信息之间存在着密切的联系
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生物分子携带的信息及其关系
当生物学遇上计算机
——生物信息学
二十一世纪是生物的世纪
施一公的专业选择
“直到博士生毕业的时候，我都不觉得我的天赋 在生物上，但是为什么选择了生物，而不是选择 数学物理这些我擅长的学科？” “与其选择一个自己当时热衷的死去活来的专业 ，不如选择一个一百年，五十年以后对这个社会 ，这个世界有很大推动力的一个专业，用处很大 的一个专业，所以我想我是根据社会的需要和将 来发展的需要来选择专业。”
肺癌的传统分类观点
鳞癌 大细胞癌
腺癌
小细胞癌
小细胞肺癌 (SCLC)
非小细胞肺癌 (NSCLC) 腺癌 鳞癌 大细胞癌
肺癌治疗存在的核心问题
Past
Now
盲目治疗 过度治疗
个体化治疗 精准治疗
肺腺癌的分子分类
鳞癌
大细胞
腺癌
Байду номын сангаас
小细胞
肺癌的传统分类
ALK fusion ROS fusion
BRAF MEK1
PIK3CA PDGFR amp
HER2
KRAS
EGFR
肺腺癌的分子分类
EGFR基因突变检测在临床应用的意义
对象 不加选择的中国患者 根据临床特征选择优势人群 根据EGFR敏感基因选择 +耐药基因选择
有效率 30％ 50％ 70-80% 80-95%
Mok, Wu,Thomprast et al. NEJM, 2009
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应用案例介绍
肿瘤个体化用药基因检测的临床应用
——非小细胞肺癌
人类基因组计划和国际癌症基因组计划
—精准医疗的奠基石
于1990年在美国正式启动的人类基因组计划，要把人体内约10万个基因的密码全部解开， 同时绘制出人类基因的谱图。 2006年多国联合启动的国际癌症基因组计划，是人类基因组计划后的又一重大科学研究。
检测EGFR突变的重要性
医学指南
全球三大肿瘤突变会指南均强调检测EGFR突变的重要性
EGFR突变检测的应用
很好预测TKI药物对NSCLC患者的疗效 HRM血浆突变检测
非小细胞肺癌
外显子19缺失； 外显子21点突变； 外显子18点突变；
没有发现外显子18、 19、21突变
肿瘤对TKI敏感， 患者使用TKI治 疗
第一部 遗传密码
第二部 遗传密码？
DNA 核酸序列
蛋白质 氨基酸序列
蛋白质 结构
蛋白质 功能
最基本的 生物信息
生命体系千姿 百态的变化
维持生命活 动的机器
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生物分子信息处理流程
实验
数据 信息
知识
收集 信息
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刻画 特征
分析 比较
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建模 推理
应用
基因工程 蛋白质设计 疾病诊断 疾病治疗 开发新药
生物信息学 （bioinfomatics)
为什么要学生物信息学？
认识生物本质
– 了解生物分子信息的组织和结构，破译基因组信息 ，阐明生物信息之间的关系。
改变生物学的研究方式
– 改变传统研究方式，引进现代信息学方法
在医学上的重要意义
– 为疾病的诊断和治疗提供依据（精准医疗）
– 为设计新药提供依据
肿瘤对TKI不敏 感，患者使用非 TKI治疗
外显子20未发生 突变，继续使用 TKI治疗
外显子20突变， 提示TKI治疗产 生耐药，转为非 TKI治疗
生物信息学的专业培养目标
生物信息学专业需要毕业生有牢固的基础知识 和专业技能。生物信息学专业学生主要学习生 物信息学的基本理论和方法，受到相关科学实 验和科学思维的基本训练，具有较好的分子生 物学、计算机科学与技术、数学和统计学素养 ，具备生物信息的收集、分析、挖掘、利用等 方面的基本能力，具有较好的业务素质。
生物信息学的目标和任务
收集和管理生物分子数据
数据分析和挖掘
开发分析工具和实用软件
生物分子序列比较工具
基因识别工具
生物分子结构预测工具
基因表达数据分析工具
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为什么要学生物信息学？
生物学家
生物数据的激增 （每9个月翻一番）
数学家
计算机 科学家
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