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化学信息学

一月 01, 1970

化学信息学（Cheminformatics）是使用计算机和信息技术应用于化学领域的一系列问题。这些计算机（In silico）技术被用于在制药公司的药物发现过程中。这些方法还可以用于化学和相关行业，以及涉及或研究化学过程的环境科学和药理学等领域[1]。

历史 编辑

术语化学信息学（Cheminformatics）是1998年被F.K. 布朗[2][3]定义的：

化学信息学是这些信息资源的混合，将数据转化为信息和信息转化为知识，以便在药物导向识别和优化领域更快地做出更好的决策。

从那时起，两种拼写已被使用，有些已经演变为化学信息学（Cheminformatics）[4]，而欧洲学术研究会于2006年设立为化学信息学[5]，最近成立的《化学信息学学报（英语：Journal of Cheminformatics）》（Journal of Cheminformatics）是对较短变体的强力推动。

基础 编辑

化学信息学将化学，计算机科学和信息科学的科学工作领域结合在化学空间（英语：Chemical space）中的拓扑（英语：Topology_(chemistry)），化学图论，信息检索和数据挖掘领域[6][7][8][9]。化学信息学也可以应用于各种行业，如纸张和纸浆，染料和相关行业的数据分析。

应用 编辑

存储和检索 编辑

主条目：化学数据库

化学信息学的主要应用是存储，索引和搜索与化合物有关的信息。这种存储信息的有效搜索包括计算机科学中作为数据挖掘，信息检索，信息抽取和机器学习的主题。相关研究课题包括：

  • 非结构化数据（英语：Unstructured data）
  • 结构化数据挖掘（英语：Structure mining）和挖掘结构化数据
    • 数据库挖掘（英语：Structure mining）
    • 图形挖掘（英语：Structure mining）
    • 分子挖掘
    • 序列模式挖掘（英语：Sequential pattern mining）
    • 树挖掘（英语：Structure mining）
  • 数字图书馆

文件格式 编辑

化学结构的计算机表示使用专门的格式，例如基于XML的化学标记语言或简化分子线性输入规范（SMILES）。 这些表征通常用于存储在大型化学数据库中。 虽然一些格式适用于2或3维的视觉表示，但其他格式更适合于研究物理相互作用，建模和对接研究。

虚拟图书馆 编辑

化学数据可以涉及真实或虚拟分子。可以以各种方式产生化合物的虚拟图书馆以探索化学空间,并假设具有所需性质的全新的化合物。

最近使用FOG（片段优化生长）算法生成化合物类（药物，天然产物，多样性合成产品）的虚拟文库[10] 。这是通过使用化学信息工具来训练马可夫链在真实化合物类别上的转变概率，然后使用马尔可夫链产生类似于训练数据库的全新化合物。

定量构效关系（QSAR） 编辑

主条目：定量构效关系

这是定量结构-活性关系和定量结构性质关系值的计算，用于预测其结构中化合物的活性。在这种情况下，化学计量学也和它有很强的关系。化学专家系统也是相关的，因为它们代表化学知识的一部分，作为计算机(In silico)表示。有一个相对较新的匹配分子对分析（英语：Matched molecular pair analysis）或预测驱动的MMPA的概念，它与QSAR模型相结合，以便识别活动悬崖[11]。

参阅 编辑

参考资料 编辑

  1. ^ Thomas Engel. Basic Overview of Chemoinformatics. J. Chem. Inf. Model. 2006, 46 (6): 2267–77. PMID 17125169. doi:10.1021/ci600234z. 
  2. ^ F.K. Brown. Chapter 35. Chemoinformatics: What is it and How does it Impact Drug Discovery. Annual Reports in Med. Chem. Annual Reports in Medicinal Chemistry. 1998, 33: 375. ISBN 978-0-12-040533-6. doi:10.1016/S0065-7743(08)61100-8. 
  3. ^ Brown, Frank. Editorial Opinion: Chemoinformatics – a ten year update. Current Opinion in Drug Discovery & Development. 2005, 8 (3): 296–302. 
  4. ^ Cheminformatics or Chemoinformatics ?. [2017-07-01]. （原始内容于2017-06-21）. 
  5. ^ Obernai Declaration (PDF). [2017-07-01]. （原始内容 (PDF)于2016-03-03）. 
  6. ^ Gasteiger J.(Editor), Engel T.(Editor): Chemoinformatics : A Textbook. John Wiley & Sons, 2004, ISBN 3-527-30681-1
  7. ^ A.R. Leach, V.J. Gillet: An Introduction to Chemoinformatics. Springer, 2003, ISBN 1-4020-1347-7
  8. ^ Alexandre Varnek and Igor Baskin. Chemoinformatics as a Theoretical Chemistry Discipline. Molecular Informatics. 2011, 30 (1): 20–32. doi:10.1002/minf.201000100. 
  9. ^ Barry A. Bunin (Author), Brian Siesel (Author), Guillermo Morales (Author), Jürgen Bajorath (Author): Chemoinformatics: Theory, Practice, & Products. Springer, 2006, ISBN 978-1402050008
  10. ^ Kutchukian, Peter; Lou, David; Shakhnovich, Eugene. FOG: Fragment Optimized Growth Algorithm for the de Novo Generation of Molecules occupying Druglike Chemical. Journal of Chemical Information and Modeling. 2009, 49 (7): 1630–1642. PMID 19527020. doi:10.1021/ci9000458. 
  11. ^ Sushko, Yurii; Novotarskyi, Sergii; Körner, Robert; Vogt, Joachim; Abdelaziz, Ahmed; Tetko, Igor V. Prediction-driven matched molecular pairs to interpret QSARs and aid the molecular optimization process. Journal of Cheminformatics: 48. 2014-12-11 [2017-07-01]. doi:10.1186/s13321-014-0048-0. （原始内容于2015-09-07） （英语）. 

外部链接 编辑

  • （英文）
  • （英文）化学信息学学报（Journal of Cheminformatics） （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  • （英文）OEChem化学信息学编程工具包 （页面存档备份，存于互联网档案馆）

一月 01, 1970
化学信息学, cheminformatics, 是使用计算机和信息技术应用于化学领域的一系列问题, 这些计算机, silico, 技术被用于在制药公司的药物发现过程中, 这些方法还可以用于化学和相关行业, 以及涉及或研究化学过程的环境科学和药理学等领域, 目录, 历史, 基础, 应用, 存储和检索, 文件格式, 虚拟图书馆, 定量构效关系, qsar, 参阅, 参考资料, 外部链接历史, 编辑术语, cheminformatics, 是1998年被f, 布朗, 定义的, 是这些信息资源的混合, 将数据转化为信息和信. 化学信息学 Cheminformatics 是使用计算机和信息技术应用于化学领域的一系列问题 这些计算机 In silico 技术被用于在制药公司的药物发现过程中 这些方法还可以用于化学和相关行业 以及涉及或研究化学过程的环境科学和药理学等领域 1 目录 1 历史 2 基础 3 应用 3 1 存储和检索 3 1 1 文件格式 3 2 虚拟图书馆 3 3 定量构效关系 QSAR 4 参阅 5 参考资料 6 外部链接历史 编辑术语化学信息学 Cheminformatics 是1998年被F K 布朗 2 3 定义的 化学信息学是这些信息资源的混合 将数据转化为信息和信息转化为知识 以便在药物导向识别和优化领域更快地做出更好的决策 从那时起 两种拼写已被使用 有些已经演变为化学信息学 Cheminformatics 4 而欧洲学术研究会于2006年设立为化学信息学 5 最近成立的 化学信息学学报 英语 Journal of Cheminformatics Journal of Cheminformatics 是对较短变体的强力推动 基础 编辑化学信息学将化学 计算机科学和信息科学的科学工作领域结合在化学空间 英语 Chemical space 中的拓扑 英语 Topology chemistry 化学图论 信息检索和数据挖掘领域 6 7 8 9 化学信息学也可以应用于各种行业 如纸张和纸浆 染料和相关行业的数据分析 应用 编辑存储和检索 编辑 主条目 化学数据库 化学信息学的主要应用是存储 索引和搜索与化合物有关的信息 这种存储信息的有效搜索包括计算机科学中作为数据挖掘 信息检索 信息抽取和机器学习的主题 相关研究课题包括 非结构化数据 英语 Unstructured data 信息检索 信息抽取 结构化数据挖掘 英语 Structure mining 和挖掘结构化数据 数据库挖掘 英语 Structure mining 图形挖掘 英语 Structure mining 分子挖掘 序列模式挖掘 英语 Sequential pattern mining 树挖掘 英语 Structure mining 数字图书馆 文件格式 编辑 化学结构的计算机表示使用专门的格式 例如基于XML的化学标记语言或简化分子线性输入规范 SMILES 这些表征通常用于存储在大型化学数据库中 虽然一些格式适用于2或3维的视觉表示 但其他格式更适合于研究物理相互作用 建模和对接研究 虚拟图书馆 编辑 化学数据可以涉及真实或虚拟分子 可以以各种方式产生化合物的虚拟图书馆以探索化学空间 并假设具有所需性质的全新的化合物 最近使用FOG 片段优化生长 算法生成化合物类 药物 天然产物 多样性合成产品 的虚拟文库 10 这是通过使用化学信息工具来训练马可夫链在真实化合物类别上的转变概率 然后使用马尔可夫链产生类似于训练数据库的全新化合物 定量构效关系 QSAR 编辑 主条目 定量构效关系 这是定量结构 活性关系和定量结构性质关系值的计算 用于预测其结构中化合物的活性 在这种情况下 化学计量学也和它有很强的关系 化学专家系统也是相关的 因为它们代表化学知识的一部分 作为计算机 In silico 表示 有一个相对较新的匹配分子对分析 英语 Matched molecular pair analysis 或预测驱动的MMPA的概念 它与QSAR模型相结合 以便识别活动悬崖 11 参阅 编辑生物信息学 化学信息学学报 英语 Journal of Cheminformatics Journal of Cheminformatics 计算化学 数据分析 分子建模 制药工程 科学可视化 统计学参考资料 编辑 Thomas Engel Basic Overview of Chemoinformatics J Chem Inf Model 2006 46 6 2267 77 PMID 17125169 doi 10 1021 ci600234z F K Brown Chapter 35 Chemoinformatics What is it and How does it Impact Drug Discovery Annual Reports in Med Chem Annual Reports in Medicinal Chemistry 1998 33 375 ISBN 978 0 12 040533 6 doi 10 1016 S0065 7743 08 61100 8 Brown Frank Editorial Opinion Chemoinformatics a ten year update Current Opinion in Drug Discovery amp Development 2005 8 3 296 302 Cheminformatics or Chemoinformatics 2017 07 01 原始内容存档于2017 06 21 Obernai Declaration PDF 2017 07 01 原始内容存档 PDF 于2016 03 03 Gasteiger J Editor Engel T Editor Chemoinformatics A Textbook John Wiley amp Sons 2004 ISBN 3 527 30681 1 A R Leach V J Gillet An Introduction to Chemoinformatics Springer 2003 ISBN 1 4020 1347 7 Alexandre Varnek and Igor Baskin Chemoinformatics as a Theoretical Chemistry Discipline Molecular Informatics 2011 30 1 20 32 doi 10 1002 minf 201000100 Barry A Bunin Author Brian Siesel Author Guillermo Morales Author Jurgen Bajorath Author Chemoinformatics Theory Practice amp Products Springer 2006 ISBN 978 1402050008 Kutchukian Peter Lou David Shakhnovich Eugene FOG Fragment Optimized Growth Algorithm for the de Novo Generation of Molecules occupying Druglike Chemical Journal of Chemical Information and Modeling 2009 49 7 1630 1642 PMID 19527020 doi 10 1021 ci9000458 Sushko Yurii Novotarskyi Sergii Korner Robert Vogt Joachim Abdelaziz Ahmed Tetko Igor V Prediction driven matched molecular pairs to interpret QSARs and aid the molecular optimization process Journal of Cheminformatics 48 2014 12 11 2017 07 01 doi 10 1186 s13321 014 0048 0 原始内容存档于2015 09 07 英语 外部链接 编辑 英文 印第安纳化学信息学教育门户网站 英文 化学信息学学报 Journal of Cheminformatics 页面存档备份 存于互联网档案馆 英文 OEChem化学信息学编程工具包 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 化学信息学 amp oldid 77031576, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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