浅谈药学与计算机科学的交叉融合

目录/提纲：……
一、引子
二、计算机科学简介
三、计算分析在药学中的应用
四、数据库技术在药学中的应用
五、Internet对药学的新影响
六、总结与展望
七、参考文献
……
浅谈药学与计算机科学的交叉融合
一、引子
上个世纪七十年代，从数学、物理、电子工程等多门学科中脱胎而出的计算机科学悄然兴起。在短短的几十年之间，计算机科学给这个世界带来了太多的变化，甚至颠覆了人们对一些问题的原有看法。随着这门学科的发展，越来越多的学科与产业将它作为一个有力的工具应用于自身的发展。药学作为融合各个基础学科来研究药物，富有高新技术含量的一门科学，也与计算机科学相结合，衍生出许多成熟的应用。

二、计算机科学简介
计算机科学研究的对象是通过计算机进行计算以及数据处理，包括软件和硬件两个方面。具体来讲,它涵盖的邻域从抽象的算法分析和形式文法，到具体的程序设计语言、软件工程和计算机硬件。[1]以下“计算机技术”一词作“计算机科学”的同义词解，本文并不区分两个词之间的语义区别。

三、计算分析在药学中的应用
先从计算机设计之初最本原的功能——计算出发。作为具有强大性能的计算机，在对数据的处理方面有着得天独厚的优势。上个世纪七十年代是计算机科学兴起
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药物研发的重要性毋容置疑。设计实验方案时需要满足随机双盲对照原则，对于药剂、受试人员的分配如果使用传统的人工方法，费时费力，还容易造成错误；在实验过程中，则有着大量的数据需要测定，也需要投入大量的精力和时间；在实验后还需要计算统计出实验的结果，并根据这些结果及时地调整实验方案，实现下一步的实验计划——总的来说，这些都是大量重复劳动——让实验人员的大量时间精力消耗在这之上，是无奈之举。恰好处理大量重复的计算是计算机的长处，计算机可以提供强大的自动化工具来安排实验进程、收集数据，之后再用前述的分析工具得出统计结果，从而提高了实验效率，也解放了实验人员的时间和精力。

四、数据库技术在药学中的应用
不难看到数据处理、数据挖掘的基础在于海量的数据。从广义上说，药学从诞生之初就开始产生数据，到现在这数据量真可谓是浩如烟海。这么大的数据，抛开对其进行处理的难度不谈，单单是将这些数据有序地存储下来就不是一件易事。随着数据库技术的发展与硬件制造技术的提高，建立在大容量硬盘之上的大规模数据库成功地担负起了这项任务。
既然有了数据库，查询以往的信息就成了一件轻松的事情。以著名的生物信息数据库GenBank为例，它包含了它包含了目前所有已知的核苷酸序列和蛋白质序列及其相关的文献著作和生物学注释。GenBank 数据库的数据来源于约10万个物种,其中56%是人类的基因组序列。每条数据记录包含对序列的简要描述、科学命名、物种分类名称、参考文献、序列特征表及序列本身[5]。对于药物研究者来说，想了解某些核苷酸数据资料，在数据库出现之后方便了许多。
除了为科研人员的原始研究提供方便，在药物的流通数据管理上数据库也发挥了重要的作用。从管理登记的角度看，采用数据库技术，可以高效地存储药品的分类、品名、性状、生产厂家等多项数据，查询修改十分方便。在此基础上设计药品管理和信息查询系统，方便了药品监管人员对药品进行备案监管，也让使用者能便捷地查询到药品的相关信息。
在物流配送方面，计算机技术的应用也是功不可没。配送时间的优化是决定物流系统能否高效、科学运营的一项核心技术，计算机科学对此提供了一系列较为成熟的优化方法，针对不同的情况进行资源优化配置[6]。建立运转顺畅快捷、配置合理的物流网络，无论是对药企还是用药方都是大有益处的。

五、Internet对药学的新影响
计算机科学提供了数据库和数据分析的工具，然而真正将它们的作用推进到一个新的高度的是计算机科学的一个伟大创造——Internet。因特网的发明使世界进入了网络时代，与之同时药学也在与传统计算机技术结合的基础上进一步地与网络融合，产生出了更强大的应用。
Internet 具有节点平等、_发布的特点。前文介绍的数据库与数据检索资源的确已经十分强大，但是Internet的出现，将千千万万个数据库联系汇集起来，无论是采用Genbank进行基因序列方面的检索[5]，还是在ChemDe*、ChIN上查找化学信息[7]，都是Internet已成为研究人员查找科技信息的重要来源的良好例证。Internet的出现，第一次使得世界上的所有知识汇聚于一个大的知识库成为可能。
对于计算分析，Internet也给它注入了新的动力。基于Web的计算与基于网格的计算开始出现。网格计算即利用分布在网络上的加盟计算机的硬件资源及其计算能力,实现超大规模计算的应用。它将整个计算机网络看作网格，通过计算终端的反馈信息实时调配资源，实现计算资源的最优化配置。对于计算强度大、对硬件要求高的药学计算，网格计算提供了一个新的方向，使其不再依赖于超大规模计算机进行长时间高功 ……（未完，全文共3869字，当前仅显示1954字，请阅读下面提示信息。收藏《浅谈药学与计算机科学的交叉融合》）