大數據時代下生物信息技術在生物醫藥領域的應用前景

陳煜隆 丁晨陽

摘要：在信息時代下，大數據技術的快速發展對諸多行業帶來了沖擊和革新，在生物醫學領域，通過大數據技術的應用能夠提升基因組測序技術的研究速度，并降低相關技術使用成本，因此在生物醫學領域大數據技術有著重要的應用。本文主要分析了大數據時代下，生物信息技術在藥物研發、基因生物學以及臨床中的應用前景。

關鍵詞：大數據;生物信息技術;生物醫藥

在大數據時代，生物醫藥領域也開始應用數碼傳感器測試和傳遞研究中所需要的數據信息，加之計算機技術計算能力的增強以及網絡信息傳輸能力的增強，相關研究數據和成果獲得的速度明顯加快，而科研成本也隨之降低，加速了生物醫藥領域的研究。例如：過去進行基因測序往往需要花費上億美元的經費，而如今隨著生物信息技術的發展，只需幾千美元即可完成基因測序，使生物醫藥領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，生物信息技術在網絡藥理學以及臨床治療過程中也具有廣闊的應用前景。

一、生物信息技術在藥物研發中的應用前景

（一）生物信息技術在網絡藥理學中的應用

在傳統的西藥研發過程中，往往是以單向靶點為基礎進行藥物研發的，而這研發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，組織器官之間是存在聯系的，因此人體在患病時，出現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的過程中，傳統的單向靶點研究存在較大的局限性，在這樣的背景下，應用生物信息技術能夠將相關疾病情況通過網絡技術以及計算機技術建立相關模型，構建疾病網絡數據庫以及藥物網絡數據庫，推進網絡藥理學的發展以及網絡藥理學技術的應用。

（二）生物信息技術在分子對接方面的應用

在現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的，而通過應用計算機技術能夠實現對生物藥物的靶向分子對接分析和預測，從而幫助相關藥物研發人員匹配適宜的分子結構尋找潛在藥物，從而大幅縮短藥物研發所需要耗費的時間。

二、生物信息技術在基因生物學中的應用前景

（一）生物信息技術在致病基因通路中的應用

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系，因此對致病基因通路進行研究非常關鍵。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，而應用生物信息技術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，從而對存在相關致病基因的患者進行針對性治療，幫助患者恢復健康。

（二）生物信息技術在相似基因序列研究中的應用

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，這對于預防和治療人類疾病具有重要意義。

三、生物信息技術在臨床中的應用前景

（一）生物信息技術在致病基因關聯性分析中的應用

在臨床治療過程中，醫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代化科學儀器進行檢測，另一方面家族遺傳史，即遺傳基因方面也是醫生診斷患者患病情況的一大依據，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等因素，并對相關因素進行記錄，通過指導患者遠離致病因素來緩解患者的病情。同時對患者相關信息數據的搜集，進而形成一個大數據庫，也有利于醫生以及相關研究者使用大數據技術對患者數據信息進行深入挖掘，找出更多有價值的信息，并應用到臨床治療中。

（二）生物信息技術在提高診斷準確率方面的應用

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

（三）生物信息技術在患者病情預測方面的應用

在應用生物信息技術的過程中，醫院能夠將同一類型的病例情況整理成為一個統一的數據庫，并對相關病例數據進行分析，找出每一類型疾病發展的共性規律，而這能夠幫助醫生在臨床治療過程中對患者的病情進行合理預測，除此之外，還能夠依據患者的醫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。

四、總結

大數據技術以及計算機技術的應用能夠幫助生物醫藥對人體較為復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周期，除此之外，通過大數據技術還能夠對過去無法深入挖掘的數據信息進行深度分析，找出其中潛在有價值的信息，從而推動臨床醫學、生物醫藥研究以及生物基因研究獲得進一步發展。

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