北京大学化学信息学
化学信息学1
行表示、管理、模拟(建模)、传播(收集)、分析和应用, 以实现化学信
息的充分利用和共享,促进化学学科的发展。” 首先, 化学信息学应为化学学科的分支学科,其研究对象和研究目的 均属于化学的学科领域。它的研究手段为计算机技术和计算机网络技 术,研究内容则包括如何利用计算机和计算机网络技术对化学信息进行 表示、管理、模拟、传播、分析和应用等。 化学信息学的目的是为了实现化学信息的充分利用和化学家之间的 资源 共享，从而为促进化学学科的发展做出贡献。
库、常用全文数据库、常用电子期刊、特种信息资源、常用化学事实数据库及文献数 据的管理等内容。
（1）通用信息引擎
• • Yahoo() Go要内容
（一）化学信息学的内涵与意义
（二）化学化工网站与网上数据库 （三）常用化工软件
三、要求
• 了解Internet基本概念； • 学会使用重要的化工数据库查询相关资料
• 学会使用重要化工软件（origin、 chemdraw、 chem3D） • 了解化工制图软件（AUTOCAD）
四、教学环节与教学要求：
意义
“信息” 作为沟通的基础 作为学习的主要原素
作为分析事理的主要论据
帮助解决问题和作出决定
又由于Internet 的飞速发展使其逐步成为各种信息资源传
递的重要载体,化学与 Internet 正在成为一个非常活跃、进展
惊人的新兴交叉领域。 “化学信息学(Chemoinformatics)”首次提出于1987年诺贝 尔化学奖获得者J.M.Lehn教授的获奖报告中。90年代以来, 国外一些大学开设了化学信息学课程并确定为研究生的研究
Chem3D
Origin
ChemFinder
ChemDraw
北京大学 化学信息学 第四讲 电子资源
l 数据库更新快。
l
数据库和系统集中式管理，安全性好，可以在存储设备上
直接处理大量数据，但主机的负担重，网络扩展性差。
l 检索模式：主仆式，即所有的工作都在主机上进行。
l 信息组织模式：普通线性文本。
l
检索机制：检索功能强，索引多，所有的数据库使用统一
的命令检索，必须由专业人员检索。
l 系统连接需通过通讯线路或网络进行，需支付通讯费用。
h
5
全文数据库：英文为full-text databases，即收录有原始文献全 文的数据库，以期刊论文、会议论文、政府出版物、研究报 告 、 法 律 条 文 和 案 例 、 商 业 信 息 等 为 主 。 如 美 国 的 LEXISNEXIS 数 据 库 、 学 术 期 刊 图 书 馆 (ProQuestAcademicResearchLibrary)及《中国人民大学书报资 料中心复印报刊资料全文数据库》等。
标识包括关键词、题名、h 摘要、全文等。
19
3. 电子资源的检索方法与技术
3.1 检索方法 对检索课题进行分析：
•明确课题的主题或主要内容： •课题涉及的学科范围： •所需信息的数量、语种、年代范围、类型、 作者等。 制定检索策略： •选择相关数据库，特别要注意数据库是否 与上述分析相吻合
h
20
3．2 检索技术
化学信息学
电子资源部分
h
1
1.电子资源
传统上也称为电子出版物，指一 切以电子方式或机读方式生产和发行 的信息资源。电子资源中的信息，包 括文字、图片、声音、动态图像等， 都是以数字代码方式存储在磁带、磁 盘、光盘等介质上，通过计算机输出 设备和网络传送出去，最终显示在用 户的计算机终端上。
《化学信息学》课件
药物设计
药物设计是一种通过研究分子结构和相互作用来设计新药物的方法。它的目 标是开发更安全、有效的药物，用于治疗疾病。
结语
化学信息学在化学和生命科学中的应用前景广阔。它为教学和科研提供了宝贵的贡献和价值，并将在未 来持续发展和创新。
《化学信息学》PPT课件
欢迎来到《化学信息学》PPT课件！本课程将为您介绍化学信息学的定义、 应用领域、相关技术和方法。准备好探索这个令人着迷的领域了吗？让我们 开始吧！
概述
化学信息学是研究如何有效地收集、存储、检索和分析化学信息的学科。它 的应用范围广泛，包括药物设计、分子模拟和化合物结构搜索。
化合物结构搜索
化合物结构搜索是一种通过分析数据库中的化合物结构来检索相关化合物的 方法。它使用算法和工具来帮助我们寻找特定的化学结构。
化学数据库
化学数据库是一个存储大量化学信息的资源，包括查询方法和操作技巧对于化学信息学研究至关重要。
分子模拟
分子模拟是一种利用计算机模拟分子的行为和性质的方法。它可以帮助我们 了解分子之间的相互作用，预测它们的性质和行为。
北京大学化学信息学第三讲化学工具书
第1部分：基本常数、单位和转换因子 第2部分：命名法、符号和术语 第3部分：有机化合物的物理常数 第4部分：元素和无机化合物的性质 第5部分：热力学、电化学和动力学 第6部分：流体的性质 第7部分：生物化学和营养 第8部分：分析化学 第9部分：分子结构和光谱 第10部分：原子、分子和光学物理 第11部分：核子物理和粒子物理 第12部分：固体的性质 第13部分：聚合物的性质 第14部分：地球物理、天文学、声学 第15部分：实验室实用数据 第16部分：健康和安全资料 附录A：数学用表 附录B：常用化学文摘的CAS 登记号和分子式
三. SCI检索方法
1. 引文检索法(Citation Search) 2. 主题检索法 3. 来源检索法 4. 机构检索法 5. 综合循环检索法
四. 引文索引的主要用途
1. 作为检索工具，提供一种新颖的检索途径。 2. 作为引文分析工具
五.引文索引的局限性
1. 文献收录不完全。 2. 标引词的模糊。
CRC 化 学 和 物 理 手 册 CRC Handbook of Chemistry and Physics，77th ed., D. R. Lide, Jr.,
CRC Press, Boca Raton, FL, 2019, 78th Edition.
2019 第1版于1913年出版，几乎每年修订一次。
六. SCI的光盘、网络数据库
Hale Waihona Puke Salamat Do撒拉玛特朵
萨 德 勒 标 准 光 谱 The Sadtler Standard Spectra. Philadephia: Sadtler Research Laboratories. 1956-（工具书 P。189）
《化学信息学资料》课件
《化学信息学资料》PPT 课件
在这个《化学信息学资料》PPT课件中，我将分享关于化学信息学的知识。 你会了解化学信息学的定义、应用领域、重要性以及常见的工具和技术。还 将探讨化学信息学在药物设计中的应用。最后，我们将总结和得出结论。
课程介绍
在这一部分，我们将介绍《化学信息学资料》课程的内容和目标。通过学习 这门课程，您将获得关于化学信息学的全面了解，并掌握在实际应用中使用 化学信息学的技能。
化学信息学在药物设计中的应 用
在这一部分，我们将探讨化学信息学，加速新药的研发过程。
总结和结论
在这一部分，我们将对整个《化学信息学资料》PPT课件进行总结和结论。我们回顾学到的知识，并强调化学 信息学在现代科学中的重要性和应用前景。
在这一部分，我们将讨论化学信息学的重要性。化学信息学帮助我们更好地理解和预测化学反应、发现新的化 学物质，并加速科学研究的进展。
化学信息学的常见工具和技术
在这一部分，我们将介绍化学信息学中常用的工具和技术。这些工具包括分 子模拟软件、化学数据库和化学信息系统等，它们帮助我们处理和分析大量 的化学数据。
化学信息学的定义
在这一部分，我们将阐述化学信息学的定义。化学信息学是研究如何利用信息技术和计算机科学方法来处理和 分析化学数据的学科。
化学信息学的应用领域
在这一部分，我们将探讨化学信息学在不同领域的应用。这些领域包括药物研发、材料科学、环境保护等，化 学信息学在这些领域中起着至关重要的作用。
化学信息学的重要性
化学信息学简介
化学信息学简介化学信息学是一门新兴的交叉学科，它结合了化学、计算机科学、信息科学和数学等领域的知识，旨在通过计算机技术和信息技术手段来处理、分析和解释化学数据。
化学信息学的主要目标是从大量的化学数据中提取有价值的信息，以便于化学家和研究人员更好地理解和应用化学知识。
化学信息学的研究内容包括化学数据的收集、存储、管理和分析。
化学数据通常以化学结构、化学性质、化学反应等不同形式存在。
化学信息学家利用计算机程序和算法来处理这些数据，从而实现化学信息的检索、比较、分类和预测等功能。
化学信息学在化学研究中发挥着重要的作用。
化学信息学可以帮助化学家快速检索和分析大量的化学文献，从而获取最新的研究成果和实验数据。
化学信息学可以帮助化学家预测化学反应的产物和性质，从而节省实验时间和成本。
化学信息学还可以帮助化学家发现新的化学结构和反应机制，推动化学研究的进展。
化学信息学的发展离不开计算机技术的进步。
随着计算机硬件和软件的不断升级，化学信息学家可以利用更强大的计算能力和更先进的算法来处理和分析化学数据。
互联网和云计算的普及也为化学信息学的发展提供了新的机遇。
化学信息学家可以利用云计算平台来存储和管理大量的化学数据，并通过网络进行远程计算和数据分析。
化学信息学是一门具有广泛应用前景的学科。
它不仅在化学研究领域中发挥着重要作用，还可以应用于药物设计、材料科学、环境科学知识，推动科学技术的进步和社会的发展。
化学信息学简介化学信息学是一门新兴的交叉学科，它结合了化学、计算机科学、信息科学和数学等领域的知识，旨在通过计算机技术和信息技术手段来处理、分析和解释化学数据。
化学信息学的主要目标是从大量的化学数据中提取有价值的信息，以便于化学家和研究人员更好地理解和应用化学知识。
化学信息学的研究内容包括化学数据的收集、存储、管理和分析。
化学数据通常以化学结构、化学性质、化学反应等不同形式存在。
化学信息学家利用计算机程序和算法来处理这些数据，从而实现化学信息的检索、比较、分类和预测等功能。
化学信息学的入门指南
化学信息学的入门指南化学信息学，顾名思义，是化学与信息学相结合的交叉学科领域。
随着信息技术的飞速发展以及化学研究的日益深入，化学信息学在化学领域的应用日益广泛。
今天，我们就一起来探讨化学信息学的基本概念和应用。
什么是化学信息学?化学信息学是利用信息技术处理和管理化学信息的学科。
它涵盖了化学数据的收集、存储、检索和分析，以及利用计算机和信息技术来解决化学问题。
通过建立数据库、开发分子模拟方法、设计化学信息系统等手段，化学信息学可以帮助化学家更高效地进行科研工作。
化学信息学的重要性在当今大数据时代，化学信息学的应用意义愈发凸显。
通过化学信息学技术，研究人员可以从海量数据中快速准确地筛选出有潜力的化合物，加速新药物的研发过程；还可以通过模拟实验，预测化学反应的结果，节约实验成本和时间；化学信息学还有助于促进不同领域的交叉合作，推动科学研究的创新。
化学信息学的基本工具化学信息学主要依赖于一系列先进的信息技术工具，例如：化学信息系统（ChemicalInformationSystems）：这些系统可以帮助科研人员收集、存储和管理化学数据，实现数据的可视化和快速检索。
分子模拟软件（MolecularSimulationSoftware）：通过分子模拟软件，研究人员可以模拟化学反应的过程，预测分子的构型和性质，为实验设计提供参考。
数据库（Databases）：化学数据库包含了丰富的化学信息，如化合物的结构、性质、毒性等数据，科研人员可以利用数据库进行信息查询和分析。
化学信息学在实践中的应用化学信息学的应用领域非常广泛，以下是一些典型的应用场景：药物设计：利用化学信息学方法，科研人员可以筛选药效更好的化合物，加速新药物的开发过程。
材料设计：通过模拟分子结构和性质，设计出具有特定功能的先进材料，如光催化剂、电池材料等。
环境监测：利用化学信息学技术，对环境中的化学物质进行监测和分析，保障环境安全。
化学信息学作为化学与信息学的交叉学科，为化学研究带来了前所未有的便利和机遇。
《化学信息学》读书笔记
《化学信息学》读书笔记《化学信息学》读书笔记诺伯特·维纳对信息的著名定义：“信息就是信息，不是物质也不是能量。
不承认这一点的唯物论，在今天就不能存在下去。
”这句话深刻揭示了信息的重要地位，信息与物质、能量是客观世界的三大构成要素。
信息：事物的存在方式和运动状态的记录，它精确地描述物体或事件，并且可借助于一定的物质载体进行存储和传播。
从产生信息的客体的性质来分，可分为自然信息（声、光、热、电、天气变化、地壳运动、天体演化等）、生物信息（如遗传信息、生物体内信息交流、动物种群内的信息交流）、机器信息（自动控制系统）和（人类）社会信息。
以信息所依附的载体为依据，可分为文献信息、口头信息、电子信息、生物信息等。
信息与知识和文献之间的区别信息（Information）：通过信号带来的消息。
知识（knowledge）：人类社会实践经验的总结，是信息的一部分，需要通过信息使用归纳、演绎的方法得到。
文献（document）：是用文字、图形、符号、声频、视频等技术手段记录人类知识的一种载体，或理解为固化在一定物质载体上的知识和信息。
情报（information，intelligence）：激活了的知识。
性质有知识性、传递性及效用性。
经过传递的文献才是情报，资料是文献的通俗说法。
化学信息概论一.化学信息学的产生和发展：信息：实物的存在方式和运动状态的记录，它精确地描述物体或事件，并且可借助于一定的物质载体进行存储和传播。
化学信息学：是应用信息学方法解决化学问题的学科。
（化学信息学是信息科学与化学的交叉学科。
）二.化学信息学的研究领域：应用现代信息技术构建信息处理系统，处理长期积累的大量化学信息资源，帮助化学家组织、分析和理解已知的科学数据，正确地预测化学物质的性质，开发新化合物、材料和方法。
应用计算机科学方法或信息学解决化学问题，对化学信息进行有效的存储、操作和处理，使化学信息合理地提升为化学知识。
研究内容：化学、化工文献学；化学知识体系的计算机表示、管理与网络传输；化学图形学；化学信息的解析与处理；化学知识的计算机推演；化学教育与教学的现代技术与远程信息资源。
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Wiswesser Line Notation (WLN) (Dialog)
Simplified Molecular Input Line System (SMILES/SMARTS) – (Daylight)
Representation of Structure Diagram Arranged Linearly (ROSDAL) - (Beilstein)
4
相关名词辨析
5
名词解释 － Molecular Modeling
分子建模方法： 使用计算化学和图形显示技术研究分子结
构和性质，从而获得在给定环境下的分子三维结 构的近似表达
IUPAC Medicinal Chemistry, IUPAC Computational
6
名词解释 － Chemometrics
Sybyl Line Notation (SLN）(Tripos)
5
3
O
NH2
6
12 11
13
1
HO
CH
4
CH2
OH
89
ROSDAL
1O-2=3O,2-4-5N,4-6-7=-127,10-13O
SLN
OHC(=O)CH(NH2)CH2C[1]=CHCH =C(OH)CH=CH@1
WLN
QVYZ1R DQ
原子 原子间的连接
键型
立体化学构型 电荷 同位素 3D-coordinates for atoms
OH
CH2 O H2N C H
OH
15
分子结构信息表达的内容
原子 原子间的连接
键型
立体化学构型 电荷 同位素 3D-coordinates for atoms
OH
CH2 O H2N C H
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SMILE标记示例
C Methane C1CCCCC1 cyclohexane
O water
c1ccccc1 benzene
CC ethane
CO methanol
OC methanol
N[C@@H](C)C(=O)O
CCO ethanol
OH
CH2 O
+
H3N C H O
18
分子结构信息表达的内容
原子 原子间的连接
键型（芳香环）
立体化学构型 电荷 同位素 3D-coordinates for atoms
OH
CH2 O H 2N 14 C H
OH
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分子结构一维表示法 (Line Notation)
简介：
使用字符串表示分子结构
Drug Discovery Today 5 (11): 483-485, Nov. 2000
9
名词解释 － Cheminformatics
化学信息学： …结合化学合成、生物筛选及数据挖掘技术
指导药物发现和开发，… 用于合理的设计具有 类药性质的化合物，…构建用于虚拟高通量筛选 的智能化合物库，…研究以往的数据知道先导化 合物的优化
IUPAC Computatirmatics
??： Chemoinformatics 是知识管理
（knowledge management）的有机组成部分
Nicholas J. Hrib, Norton P. Peet "Chemoinformatics: are we exploiting these new science?“
课程内容安排
第十一讲：Chemoinformatics
分子结构信息的计算机存储和表达 分子二维数据库和数据库检索技术
第十二讲：Cheminformatics
分子多样性和化合物筛选 三维结构的实验数据资源 基于三维结构的计算方法 化合物组合库 高通量虚拟筛选
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化学信息学
第十一讲 Chemoinformatics
2
内容
相关名词辨析及化学信息学由来 分子结构信息的计算机存储和表达 分子二维数据库和数据库检索技术
3
名词解释 － Computational Chemistry
计算化学： 使用数学方法计算分子性质和模拟分子行为
的方法。并且包括合成设计、数据库搜索、组合 库操作等
(Hopfinger, 1981; Ugi et al., 1990). IUPAC Computational
SMILES
OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1
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分子结构一维表示法 (Line Notation)
Simplified Molecular Input Line Entry System (SMILES)
基于价键模型的标记法 Author: Dave Weininger (Daylight)
Cheminformatics: Intelligent Drug Discovery May 28- 30, 2003 Philadelphia PA
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Human Alcohol Dehydrogenase (Adh1A)
分类: Oxidoreductase
简介: Molecule: Class I Alcohol Dehydrogenase 1, Subunit; Chain: A, B; Engineered: Yes
OH
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分子结构信息表达的内容
原子 原子间的连接
键型（芳香环）
立体化学构型 电荷 同位素 3D-coordinates for atoms
OH
CH2 O H2N C H
OH
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分子结构信息表达的内容
原子 原子间的连接
键型（芳香环）
立体化学构型 电荷 同位素 3D-coordinates for atoms
实验方法 : X-ray Diffraction
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Human Alcohol Dehydrogenase (Adh1A)
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分子结构信息的计算机存储和表达
如何使用计算机存储化学结构？ 如何处理存储的结构信息? 计算机在Chemoinfomatics中的应用？
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分子结构信息表达的内容
化学统计学： 使用数理统计学的方法对化学信息（如有
机，分析和药物化学）进行分析，或进行化学实 验的设计和模拟
IUPAC Computational
7
名词解释 － Bio-informatics
生物信息学： 使用数理统计学的方法对化学信息（如有
机，分析和药物化学）进行分析，或进行化学实 验的设计和模拟