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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為關(guān)鍵性的組織資源之一。數(shù)據(jù)庫對于企業(yè)來說，不僅僅是數(shù)據(jù)的存儲庫，更是數(shù)據(jù)的管理、分析、溝通等方面的關(guān)鍵工具。在信息化的今天，數(shù)據(jù)被廣泛應用于各種業(yè)務場景中，這也就使得數(shù)據(jù)庫成為了許多公司和組織的核心資源。
那么，建立標準化的數(shù)據(jù)庫將如何幫助企業(yè)管理數(shù)據(jù)，并為其帶來什么好處呢？下面將從以下幾個方面來具體介紹。
1. 數(shù)據(jù)管理
在日常工作中，我們經(jīng)常需要處理大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能來自不同的部門或是源頭。如果沒有一個標準化的數(shù)據(jù)庫，那么這些數(shù)據(jù)就難以得到有效的管理。此時，數(shù)據(jù)的準確性、完整性、一致性等方面都將受到非常大的影響。通過建立標準化的數(shù)據(jù)庫，可以將公司的所有數(shù)據(jù)歸類、整合、存儲在一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，使得數(shù)據(jù)管理變得更為便捷和高效。
2. 信息共享
建立標準化的數(shù)據(jù)庫可以減少數(shù)據(jù)孤島的出現(xiàn)。數(shù)據(jù)孤島指的是多個部門之間孤立的數(shù)據(jù)，互相之間不進行共享，這將大大影響企業(yè)內(nèi)部信息的流動。通過建立標準化的數(shù)據(jù)庫，可以將所有的數(shù)據(jù)存儲在同一個地方，各個部門之間可以方便地進行溝通、交流，從而減少由于數(shù)據(jù)孤島產(chǎn)生的問題。
3. 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)庫中的信息可以被分析，從中挖掘出對企業(yè)具有價值的數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)做出更為準確的決策。通過建立標準化的數(shù)據(jù)庫，可以更加方便地進行數(shù)據(jù)分析。由于數(shù)據(jù)存儲在同一個地方，可以大大簡化數(shù)據(jù)采集和整合的過程。此外，標準化還可以方便企業(yè)建立數(shù)據(jù)模型，幫助企業(yè)更好地進行數(shù)據(jù)分析。
4. 降低成本
在日常操作中，由于數(shù)據(jù)缺失或是數(shù)據(jù)不一致等問題，企業(yè)需要花費大量的時間和精力來進行數(shù)據(jù)調(diào)整和整合，這將增加企業(yè)的成本。通過建立標準化的數(shù)據(jù)庫，可以避免這些問題的發(fā)生，在一定程度上降低企業(yè)的成本。
綜上所述，建立標準化的數(shù)據(jù)庫對于企業(yè)來說是非常重要的。通過標準化，可以與數(shù)據(jù)管理、信息共享、數(shù)據(jù)分析、降低成本等方面產(chǎn)生巨大的好處。在實際操作中，我們應該注意數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和建設(shè)，同時建立數(shù)據(jù)庫管理制度，確保數(shù)據(jù)庫的長期穩(wěn)定。
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建立化學品數(shù)據(jù)庫的意義是什么？
人類基因組計劃的研究現(xiàn)狀與展望——發(fā)表日期：2023年3月30日
一、研究現(xiàn)狀
1、人類基因組測序
1990年～1998年，人類基因組序列已完成和正在測序燃高拆的共計約330Mb，占人基因組的11％左右；已識別出人類疾病相關(guān)的基因200個左右。此外，細菌、古細菌、支原體和酵母等17種生物的全基因組的測序已經(jīng)完成。
值得一提的是，企業(yè)與研究部門的攜手，將大大地促進測序工作的完成。美國的基因組研究所（The Institute of Genome Research, TIGR）與PE（Perkin-Elmar）公司合作建立新公司，三年內(nèi)投資2億美元，預計于2023年完成全序列的測定。這一進度將比美國資助的HGP的預定目標提前三年。美國加州的一家遺傳學數(shù)據(jù)公司(Incyte)宣布（1998年〕，兩年內(nèi)測定基因組中的蛋白質(zhì)編碼序列以及密碼子中的單核苷酸的多態(tài)性，最后將繪制一幅人的10萬個基因的定位圖。與Incyte公司合作的HGS（Human Genome Science）公司的負責人宣稱，截止1998年8月，該公司已鑒定出10萬多個基因（人體基因約為12萬個），并且得到了95％以上基因的EST（expressed sequence tag）或其部分序列。
1998年9月14日美國國家人類基因組計劃研究所（NHGRI）和美國能源部基因組研究計劃的負責人在一次咨詢會議上宣布，美國資助的人類基因組計劃將于2023年完成大部分蛋白質(zhì)編碼區(qū)的測序，約占基因組的三分之一，測序的差錯率不超過萬分之一。同時還要完成一幅“工作草圖”，至少覆蓋基因組的90％，差錯率為百分之一。2023年完成基因組測序，差錯率為萬分之一。這一時間表顯示，計劃將比開始的目標提前兩年完成。
2、疾病基因的定位克隆
人類基因組計劃的直接動因是要解決包括腫瘤在內(nèi)的人類疾病的分子遺傳學問題。6000多個單基因遺傳病和念舉多種大面積危害人類健康的多基因遺傳病的致病基因及相關(guān)基因，代表了對人類基因中結(jié)構(gòu)和功能完整性至關(guān)重要的組成部分。所以，疾病基因的克隆在HGP中占據(jù)著核心位置，也是計劃實施以來成果最顯著的部分。
在遺傳和物理作圖工作的帶動下，疾病基因的定位、克隆和鑒定研究已形成了，從表位→蛋白質(zhì)→基因的傳統(tǒng)途徑轉(zhuǎn)向“反求遺傳學”或“定位克隆法”的全新思路。隨著人類基因圖的構(gòu)成，3000多個人類基因已被精確地定位于染色體的各個區(qū)域。今后，一旦某個疾病位點被定位，就可以從局部的基因圖中遴選出相關(guān)基因進行分析。這種被稱為“定位候選克隆”的策略，將大大提高發(fā)現(xiàn)疾病基因的效率。
3、多基因病的研究
目前，人類疾病的基因組學研究已進入到多基因疾病這一難點。由于多基因疾病不遵循孟德爾遺傳規(guī)律，難以從一般的家系遺傳連鎖分析取得突破。這方面的研究需要在人群和遺傳標記的選擇、數(shù)學模型的建立、統(tǒng)計方法的 改進等方面進行艱苦的努力。近來也有學者提出，用比較基因表達譜的方法來識別疾病狀態(tài)下基因的激活或受抑。實際上，“癌腫基因組解剖學計劃（Cancer Genome Anatomy Project,CGAP”就代表了在這方面的嘗試。
4、中國的人類基因組研究
國際HGP 研究的飛速發(fā)展和日趨激烈的基因搶奪戰(zhàn)已引起了中國和科學界的高度重視。在的資助和一批高水平的生命科學家?guī)ьI(lǐng)下，我國已建成了一批實力較強的國家級生命科學重點實驗室，組建了北京、上海人類基因組研究中心。有了研究人類基因組的條件和基礎(chǔ)，并引進和建立了一批基因組研究中的新技術(shù)。中國的HGP在多民族皮棗基因保存、基因組多樣性的比較研究方面取得了令人滿意的成果，同時在白血病、食管癌、肝癌、鼻咽癌等易感基因研究方面亦取得了較大進展。
首先建立了寡核苷酸引物介導的人類高分辨染色體顯微切割和顯微基因克隆技術(shù)；已建立的17種染色體特異性DNA文庫和24種染色體區(qū)特異性DNA文庫及其探針；構(gòu)建了人X染色體YAC圖譜，已完成了人X染色體Xp11.2-p21.3跨度的約35cM STS－YAC圖譜的構(gòu)建；建立了YAC－cDNA篩選技術(shù)。
目前的研究工作還包括: 疾病和功能相關(guān)新基因的分離、測序和克隆的技術(shù)和方法學的創(chuàng)新研究；中國少數(shù)民族HLA分型研究及特種基因的分析； 人胎腦cDNA文庫的構(gòu)建和新基因的克隆研究。
中國是世界上人口最多的國家，有56 個民族和極為豐富的病種資源，并且由于長期的社會封閉，在一些地區(qū)形成了極為難得的族群和遺傳隔離群，一些多世代、多個體的大家系具有典型的遺傳性狀，這些都是克隆相關(guān)基因的寶貴材料。但是，由于我國的HGP 研究工作起步較晚、底子薄、資金投入不足，缺乏一支穩(wěn)定的、高素質(zhì)的青年生力軍， 我國的HGP 研究工作與國外近年來的驚人發(fā)展速度相比，差距還很大，并且有進一步加大的危險。如果我們在這場基因爭奪戰(zhàn)中不能堅守住自己的陣地，那么在21 世紀的競爭中我們又將處于被動地位：我們不能自由地應用基因診斷和基因治療的權(quán)力，我們不能自由地進行生物藥物的生產(chǎn)和開發(fā)，我們亦不能自由地推動其他基因相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二、展望
1、生命科學工業(yè)的形成
由于基因組研究與制藥、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)、食品、化學、化妝品、環(huán)境、能源和計算機等工業(yè)部門密切相關(guān)，更重要的是基因組的研究可以轉(zhuǎn)化為巨大的生產(chǎn)力，國際上一批大型制藥公司和化學工業(yè)公司大規(guī)模紛紛投巨資進軍基因組研究領(lǐng)域，形成了一個新的產(chǎn)業(yè)部門，即生命科學工業(yè)。
世界上一些大的制藥集團紛紛投資建立基因組研究所。Ciba-Geigy 和Ssandoz合資組建了Novartis 公司，并斥資2.5億美元建立研究所，開展基因組研究工作。Smith Kline 公司花1.25億美元加快測序的進度，將藥物開發(fā)項目的25％建立在基因組學之上。Glaxo-Wellcome 在基因組研究領(lǐng)域投入4，700萬美元，將研究人員增加了一倍。
大型化學工業(yè)公司向生命科學工業(yè)轉(zhuǎn)軌。孟山都公司早在1985年就開始轉(zhuǎn)向生命科學工業(yè)。至1997年，該公司向生物技術(shù)和基因組研究的投入已高達66億美元。1998年4月，杜邦公司宣布改組成三個實業(yè)單位，由生命科學領(lǐng)頭。1998年5月，該公司又宣布放棄能源公司Conaco，將其改造成一家生命科學公司。Dow化學公司用9億美元購入Eli Lilly公司40％的股票，從事谷物和食品研究，后又成立了生命科學公司。Hoechst公司則出售了它的基本化學品部門，轉(zhuǎn)項投資生物技術(shù)和制藥。
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)和食品部門也出現(xiàn)了向生物技術(shù)和制藥合并的趨勢。Genzyme Transgenics 公司培養(yǎng)出的基因工程羊能以較高的產(chǎn)量生產(chǎn)抗凝血酶III，一群羊的酶產(chǎn)量相當于投資1.15億美元工廠的產(chǎn)量。據(jù)估計，轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)的藥物成本是大規(guī)模細胞培養(yǎng)法的十分之一。一些公司還在研究生產(chǎn)能抗骨質(zhì)疏松的谷物，以及大規(guī)模生產(chǎn)和加工基因工程食品。
能源、采礦和環(huán)境工業(yè)也已在分子水平上向基因組研究匯合。例如，用產(chǎn)甲烷菌Methanobacterium 作為一種新能源。用抗輻射的細菌Deinococcus radiodurans清除放射性物質(zhì)的污染，并在轉(zhuǎn)入tod基因后，在高輻射環(huán)境下清除多種有害化學物質(zhì)的污染。
2、功能基因組學
人類基因組計劃當前的整體發(fā)展趨勢是什么？一方面，在順利實現(xiàn)遺傳圖和物理圖的制作后，結(jié)構(gòu)基因組學正在向完成染色體的完整核酸序列圖的目標奮進。另一方面，功能基因組學已提上議事日程。人類基因組計劃已開始進入由結(jié)構(gòu)基因組學向功能基因組學過渡、轉(zhuǎn)化的過程。在功能基因組學研究中，可能的核心問題有：基因組的表達及其調(diào)控、基因組的多樣性、模式生物體基因組研究等。
（1）基因組的表達及其調(diào)控
1）基因轉(zhuǎn)錄表達譜及其調(diào)控的研究
一個細胞的基因轉(zhuǎn)錄表達水平能夠精確而特異地反映其類型、發(fā)育階段以及反應狀態(tài)，是功能基因組學的主要內(nèi)容之一。為了能夠全面地評價全部基因的表達，需要建立全新的工具系統(tǒng)，其定量敏感性水平應達到小于1個拷貝/細胞，定性敏感性應能夠區(qū)分剪接方式，還須達到檢測單細胞的能力。近年來發(fā)展的DNA微陣列技術(shù)，如DNA芯片，已有可能達到這一目標。
研究基因轉(zhuǎn)錄表達不僅是為了獲得全基因組表達的數(shù)據(jù)，以作為數(shù)學聚類分析。關(guān)鍵問題是要解析控制整個發(fā)育過程或反應通路的基因表達網(wǎng)絡的機制。網(wǎng)絡概念對于生理和病理條件下的基因表達調(diào)控都是十分重要的。一方面，大多數(shù)細胞中基因的產(chǎn)物都是與其它基因的產(chǎn)物互相作用的；另一方面，在發(fā)育過程中大多數(shù)的基因產(chǎn)物都是在多個時間和空間表達并發(fā)揮其功能，形成基因表達的多效性。在一個意義上，每個基因的表達模式只有放到它所在的調(diào)控網(wǎng)絡的大背景下，才會有真正的意義。進行這方面的研究，有必要建立高通量的小鼠胚胎原位雜交技術(shù)。
2）蛋白質(zhì)組學研究
蛋白質(zhì)組學研究是要從整體水平上研究蛋白質(zhì)的水平和修飾狀態(tài)。目前正在發(fā)展標準化和自動化的二維蛋白質(zhì)凝膠電泳的工作體系。首先用一個自動系統(tǒng)來提取人類細胞的蛋白質(zhì)，繼而用色譜儀進行部分分離，將每區(qū)段中的蛋白質(zhì)裂解，再用質(zhì)譜儀分析，并在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中通過特征分析來認識產(chǎn)生的多肽。
蛋白質(zhì)組研究的另一個重要內(nèi)容是建立蛋白質(zhì)相互關(guān)系的目錄。生物大分子之間的相互作用構(gòu)成了生命活動的基礎(chǔ)。組裝基因組各成分間的詳盡作圖已在T7噬菌體（55個基因）獲得成功。如何在模式生物（如酵母）和人類基因組的研究中建立自動方法，認識不同的生化通路，是值得探討的問題。
3）生物信息學的應用
目前，生物信息學已大量應用于基因的發(fā)現(xiàn)和預測。然而，利用生物信息學去發(fā)現(xiàn)基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的功能更為重要。模式生物體中越來越多的蛋白質(zhì)構(gòu)建編碼單位被識別，無疑為基因和蛋白質(zhì)同源關(guān)系的搜尋和家族的分類提供了極其寶貴的信息。同時，生物信息學的算法、程序也在不斷改善，使得不僅能夠從一級結(jié)構(gòu)，也能從估計結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)同源關(guān)系。但是，利用計算機模擬所獲得的理論數(shù)據(jù)，還需要經(jīng)過實驗經(jīng)過的驗證和修正。
（2）基因組多樣性的研究
人類是一個具有多態(tài)性的群體。不同群體和個體在生物學性狀以及在對疾病的易感性與抗性上的差別，反映了進化過程中基因組與內(nèi)、外部環(huán)境相互作用的結(jié)果。開展人類基因組多樣性的系統(tǒng)研究，無論對于了解人類的起源和進化，還是對于生物醫(yī)學均會產(chǎn)生重大的影響。
1）對人類DNA的再測序
可以預測，在完成之一個人類基因組測序后，必然會出現(xiàn)對各人種、群體進行再測序和精細基因分型的熱潮。這些資料與人類學、語言學的資料項結(jié)合，將有可能建立一個全人類的數(shù)據(jù)庫資源，從而更好地了解人類的歷史和自身特征。另外，基因組多樣性的研究將成為疾病基因組學的主要內(nèi)容之一，而群體遺傳學將日益成為生物醫(yī)藥研究中的主流工具。需要對各種常見多因素疾?。ㄈ绺哐獕?、糖尿病和精神分裂癥等）的相關(guān)基因及癌腫相關(guān)基因在基因組水平進行大規(guī)模的再測序，以識別其變異序列。
2）對其它生物的測序
對進化過程各個階段的生物進行系統(tǒng)的比較DNA測序，將揭開生命35億年的進化史。這樣的研究不僅能勾畫出一張詳盡的系統(tǒng)進化樹，而且將顯示進化過程中最主要的變化所發(fā)生的時間及特點，比如新基因的出現(xiàn)和全基因組的復制。
認識不同生物中基因序列的保守性，將能夠使我們有效地認識約束基因及其產(chǎn)物的功能性的因素。對序列差異性的研究則有助于認識產(chǎn)生大自然多樣性的基礎(chǔ)。在不同生物體之間建立序列變異與基因表達的時空差異之間的相關(guān)性，將有助于揭示基因的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
（3）開展對模式生物體的研究
1）比較基因組研究
在人類基因組的研究中，模式生物體的研究占有極其重要的地位。盡管模式生物體的基因組的結(jié)構(gòu)相對簡單，但是它們的核心細胞過程和生化通路在很大程度上是保守的。這項研究的意義是：1〕有助于發(fā)展和檢驗新的相關(guān)技術(shù)，如大規(guī)模測序、大規(guī)模表達譜檢驗、大規(guī)模功能篩選等；2〕通過比較和鑒定，能夠了解基因組的進化，從而加速對人類基因組結(jié)構(gòu)和功能的了解；3〕模式生物體間的比較研究，為闡明基因表達機制提供了重要的線索。
目前對于基因組總體結(jié)構(gòu)組成方面的知識，主要來源于模式生物體的基因組序列分析。通過對不同物種間基因調(diào)控序列的計算機分析，已發(fā)現(xiàn)了一定比例的保守性核心調(diào)控序列。根據(jù)這些序列建立的表達模式數(shù)據(jù)庫對破譯基因調(diào)控網(wǎng)絡提供了必要的條件。
2）功能缺失突變的研究
識別基因功能最有效的方法，可能是觀察基因表達被阻斷后在細胞和整體所產(chǎn)生的表型變化。在這方面，基因剔除方法（knock-out）是一項特別有用的工具。目前。國際上已開展了對酵母、線蟲和果蠅的大規(guī)模功能基因組學研究，其中進展最快的是酵母。歐共體為此專門建立了一個稱為EUROFAN(European Functional Analysis Network)的研究網(wǎng)絡。美國、加拿大和日本也啟動了類似的計劃。
隨著線蟲和果蠅基因組測序的完成，將來也可能開展對這兩種生物的類似性研究。一些突變株系和技術(shù)體系建立后，不僅能夠成為研究單基因功能的有效手段，而且為研究基因冗余性和基因間的相互作用等深層次問題奠定了基礎(chǔ)。小鼠作為哺乳動物中的代表性模式生物，在功能基因組學的研究中展有特殊的地位。同源重組技術(shù)可以破壞小鼠的任何一個基因，這種方法的缺點是費用高。利用點突變、缺失突變和插入突變造成的隨機突變是另一中可能的途徑。對于人體細胞而言，建立反義寡核苷酸和核酶瞬間阻斷基因表達的體系可能更加合適。蛋白質(zhì)水平的剔除術(shù)也許是說明基因功能最有力的手段。利用組合化學方法有望生產(chǎn)出化學剔除試劑，用于激活或失活各種蛋白質(zhì)。
總之，模式生物體的基因組計劃為人類基因組的研究提供了大量的信息。今后，模式生物體的研究方向是將人類基因組8～10萬個編碼基因的大部分轉(zhuǎn)化為已知生化功能的多成分核心機制。而要獲得酶一種人類進化保守性核心機制的精細途徑，以及它們的紊亂導致疾病的各種途徑的知識，將只能來自對人類自身的研究。
通過功能基因組學的研究，人類最終將將能夠了解哪些進化機制已經(jīng)確實發(fā)生，并考慮進化過程還能夠有哪些新的潛能。一種新的解答發(fā)育問題的方法可能是，將蛋白質(zhì)功能域和調(diào)控順序進行重新的組合，建立新的基因網(wǎng)絡和形態(tài)發(fā)生通路。也就是說，未來的生物科學不僅能夠認識生物體是如何構(gòu)成和進化的，而且更為誘人的是產(chǎn)生構(gòu)建新的生物體的可能潛力。
一干二凈除舊習 五講四美樹新風 橫批：辭舊迎春
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