近年來生物科技的進步,使得生物資料庫的資料量呈現指數性的爆炸成長;同時,高頻寬的全球資訊網際網路及電腦的高速計算能力、硬碟容量也都有巨大的進步。使得生物資訊學、計算生物學在這個時候適時的誕生了,資料庫的建立與整合、分子序列的比對與分析、基因組全序列的定序與基因組地圖建構、蛋白質結構和功能的分析與預測、分子模型的建立與新藥的設計、演化樹的建立等研究題目,吸引了很多科學家投入相關研究的行列。
依據生物學的中心學說(Central Dogma),生物的遺傳訊息儲存於DNA內,而DNA的訊息經轉錄產生RNA,RNA再經由轉譯的過程產生具有功能的蛋白質,地球上所有生物的基本運作都依據這一個中心學說。而在人類DNA序列定序完成的後基因體世代的今天,DNA經由轉錄產生何種不同形式的RNA?RNA表現量變化的統計分析,蛋白質分子三度空間的立體結構分析,各種蛋白質會在何時?何種條件下?在那些組織中出現?會造成生物體器官或組織的何種改變?這些問題可以牽涉到分子動態模擬,生物分子結構分析及衍生的電腦輔助藥物設計、生物影像分析及三度空間立體影像重建,這些題目都需要高速電腦的協助完成。
目前我們的工作重點在於生物資訊,及結構生物模擬和三維生物影像知識庫。建立分子序列比對分析套組,協助生物實驗的研究人員能夠更快的找到新的基因;基因晶片資料庫的建立,協助生物學家了解在細胞在RNA階層的表現量,找尋未知的生化反應路徑;建立果蠅腦功能三度空間影像資料庫,可以了解參與大腦工作的蛋白質在空間分佈的特性,進而尋找記憶學習的反應路徑;許多的蛋白質三度空間結構模擬程式,也能協助進行蛋白質結構分析與電腦輔助藥物設計。中心在電腦輔助生物科技的目標與方向,在於提供從原子尺度的生物分子結構及藥物設計,到細胞尺度乃至於人體尺度的生物立體影像分析的電腦計算。
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