2008年10月31日星期五

谈生物信息学与生物医药学

兴趣在生物信息,上了药理学两年研究生,深深感受到人类密码对人类健康的重要意义。
问题:细胞是怎么运作的,简而言之,心肌细胞如何自己跳动?心肌细胞在损伤的时候,细胞如何响应?
这个问题,我无法回答。但是,有两个方面值得关注:
(1)神经系统控制着整个机体,在神经系统的影响下,心肌细胞的反应必然带有深深的神经烙印。我的研究表明,心肌细胞损伤的时候,神经受体表达显著发生改变,为什么?难道心肌细胞甘为神经系统的奴隶,希望让其控制?不是的!是基因,是基因让它这么做的!
(2)心肌细胞缺血受损的时候,其膜电位系统、钙信号系统、线粒体产能系统和基因表达都会发生各自的改变。对于这个网络的计算机重建已经开展了半个多世纪了,目前总算慢慢构建起详细而复杂的心肌细胞膜电位仿真模型,线粒体仿真虽然还没有完整的模型,但也近在咫尺。基因表达和钙信号系统仿真也逐渐开展开来,然而真正要建立一个虚拟细胞,尚需时日。任何一个方向我都感兴趣,因为我的目标在虚拟细胞。基因表达系统的计算机仿真是最困难的一个环节。而这个环节,也将是我最最关注的一个环节。
认识细胞,理解细胞行为,重建起细胞,那么人类距离解释生命密码的距离就非常近了,后面的大部分都是体力活。
在虚拟细胞的基础上,模拟病理模型,对于计算机辅助药物设计的作用是里程碑式的,虽然不能完全代替现实中的实验,但是,药物筛选效率将跨越式提高。
在虚拟细胞,虚拟组织以及虚拟人体的基础上,疾病诊断、新药研发、定量化和个体化治疗策略将呈现出崭新的面貌。
未来的人类社会,必然建立在信息的基础上。

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