生物技术与软件

生物技术的强力助臂

——论生物技术与软件工程 摘要:从上世纪90年代初起,计算学科(Computing)的飞速发展形成了计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统与信息技术等若干独立学科。软件工程从计算机科学中的一个学科方向发展成为与之并重的一门独立学科,重点研究如何以系统的、可控的、高效的方式开发和维护高质量软件的问题。而生物技术(biotechnology),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。本文将从生物技术的近当代发展中将软件工程作为载体和运用工具说明。

关键词:生物技术,软件工程,生物信息软件

生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术(Biotechnology)是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称,是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合,来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种,以工业规模利用现有生物体系,以生物化学过程来制造工业产品。简言之,就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等,其中,基因工程是现代生物工程的核心。

软件工程(software engineering)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、操作系统、编译器、数据库、游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,如工业、农业、银行、航空、政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,也提高了工作和生活效率。

生物技术发展需要特定软件技术的支持。生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1、 各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2、核酸低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3、 加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。一、蛋白质序列分析及结构预测:

1.预测蛋白质的分子量及等电点:ExPASy(Compute pI/Mw)2.分析蛋白质的基本物理化学性质:ExPASy(ProtParam)3.分析蛋白质的亲水性和疏水性:ExPASy(ProtScale)4.分析蛋白质在各种蛋白酶和各种化学试剂处理后的内切产物:ExPASy(PeptideMass) [* :kinase K]。NCBI——GenBank数据库数据库相似性搜索——核酸序列与核酸数据库比较

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