生物信息科技

生物信息學是利用應用數學、資訊學、統計學和電腦科學的方法研究生物學的問題。目前的生物信息學基本上只是分子生物學與信息技術（尤其是互聯網技術）的結合體。生物信息學的研究材料和結果就是各種各樣的生物學資料，其研究工具是電腦，研究方法包括對生物學資料的搜索（收集和篩選）、處理（編輯、整理、管理和顯示）及利用（計算、模擬）。目前主要的研究方向有：序列比對、基因識別、基因重組、蛋白質結構預測、基因表達、蛋白質反應的預測，以及建立進化模型。

有部份人會將計算生物學作為生物信息學的同義詞處理，但是另外一些人認為計算生物學和生物信息學應當被當作不同的條目處理，因為生物信息學更側重於生物學領域中計算方法的使用和發展，而計算生物學強調應用信息學技術對生物學領域中的假說進行檢驗，並嘗試發展新的理論。

生物信息學可以定義為對分子生物學中兩類資訊流的研究：

• 第1類資訊流源於分子生物學的中心法則：

DNA序列被轉錄為mRNA序列，後者被翻譯為蛋白質序列。蛋白質序列繼而折疊為具功能的三維結構。按照達爾文演化理論，這些功能被生物體的環境所選擇，從而驅動群體中DNA序列的進化。因此，第1類的生物資訊學應用關注於中心法則中任一階段的資訊傳遞，包括DNA序列中基因的組織與控制、確定DNA中的轉錄單位、從序列預測蛋白質結構以及分子功能分析。

• 第2類資訊流是基於科學方法：

提出關於生物學活動的假設，設計實驗以驗證這些假設，評估結果與假設的相容性，然後根據實驗資料對原假設作擴展或修正。第2類的生物資訊學應用關注於這一流程中的資訊傳遞，包括產生假設、設計實驗、通過資料庫將實驗結果組織起來、檢驗資料與模型的相容性以及修正假設的各個系統。

邁克爾 • 沃特曼（Michael Waterman）教授率先將數學和計算方法引入生物學研究，在生物信息領域有許多開創性的貢獻，被譽為“生物信息學之父”。沃特曼教授是計算生物學奠基人之一，是國際計算生物學領域的重要領軍人物。他致力於將數學、統計、電腦科學應用於各種分子生物學問題中，開闢了多個重要研究方向。他與Temple Smith發展的Smith-Waterman演算法奠定了生物信息學演算法的基礎，他與Eric Lander發展的生物序列映射數學模型成為人類基因組計畫的重要理論基石，同時，他的工作在數學界和電腦領域也有著廣泛和深遠的影響。2008年起，沃特曼教授受聘為清華大學講席教授，領導由多位海外傑出科學家組成的清華大學生物信息學與系統生物學講席教授組，為清華大學乃至中國的生物信息學學科發展作出了突出貢獻。

在探索生命的問題上，早在1943年，諾貝爾物理學獎得主，奧地利科學家薜定諤先生，既沒有用純粹的哲學想像，也沒有用傳統的生物學方法，而是開創了把物理學和生物學綜合在一起去思考生命現象本質的新思路。他利用原子間化學的作用，解釋生物大分子結構的穩定性；用生物大分子中有關元素的空間排列解釋「遺傳密碼」。當年他提出了「生命的基本問題是信息問題」。

隨後，俄羅斯華人科學家姜堪政博士便是發現「生物電磁場導」現象，經歷50年的研究至今，先後在國家級的雜誌上發表了多篇實驗報告，說明生物電磁波傳遞了生物信息或者是傳遞了一種可以影響控制基因活動的信息能量。並於2004年底，姜博士參加了在烏克蘭克里米亞療養院舉行的第三屆國際古樂維奇學術會議，發表了「生物電磁場激發生命潛能」 的文獻，可以說那是他50多年來用勇攀科學高峰的總結，也是獻給人類的寶貴財富。

生物電磁場源於自然生物，使細胞之間溝通的實體信號，是生物體內基本粒子互相配合與協調運動所需要的能量。生物電磁波會與周圍生物體互相聯繫與影響。

傳統的科學關愛的是人體宏觀的物質能量系統，但是它忽略了體內微觀的信息運動及其控制系統，甚至可以說，我們沒有認識到生命是以生物電磁信號為載體的極其複雜和精密的信號系統；卻還是停留在宏觀的領域裏研究生命，對於人體健康具有積極、甚至起著推動作用的、載有生命信息的生物電磁場，卻視而不見或不敢涉及這塊神祕的領域。