1、生物信息学：从基础到前沿的全面探索

生物信息学：从基础到前沿的全面探索

1. 生物信息学是什么

在当今信息时代，计算机和计算技术的影响无处不在。我们通过互联网获取和传播信息，超级计算机进行气象预测，电子股票交易盛行，飞机在制造前就通过计算机完成设计。同样，计算机和计算技术对生物和医学研究产生了重大影响，催生了生物信息学这一领域。

虽然生物信息学在科技领域广为人知，但目前尚无统一的定义。美国国立卫生研究院（NIH）给出的半官方定义是：“研究、开发或应用计算工具和方法，以扩展生物、医学、行为或健康数据的应用，包括获取、表示、描述、存储、分析或可视化这些数据”。相关的计算生物学则被定义为：“开发和应用数据分析、理论方法、数学建模和计算模拟技术，以研究生物、行为和社会系统”。可以看出，生物信息学侧重于技术和工程，以开发工具和基础设施；而计算生物学更注重科学研究，旨在生成对自然的理解假设。不过，这两个领域紧密相连，有时会被互换使用。

生物信息学深深扎根于生物学、计算机科学和统计学这三个传统学科，同时与物理、生物物理、数学、化学和工程学也有紧密联系。如今，它正逐渐成为一门独立的学科，拥有自己的理论基础、分析方法和计算技术，就像生物物理学从生物学和物理学的交叉领域发展成为一门独立科学一样。

2. 生物信息学的简要历史

生物信息学虽然是20世纪90年代初才出现的新术语，但相关研究早在1970年之前就已开始。以下是生物信息学发展历程中的一些重要里程碑：

2.1 20世纪60年代

• 奠定理论基础 ：Zuckerkandl和Pauling在1965年开创了将生物序列用于进化研究的先河，为基因和蛋白质进