3. Информационный взрыв в молекулярной биологии и генетике

Суммарные объемы первичных экспериментальных данных только по молекулярно-генетическому уровню организации жизни превышают сотни терробайт.В результате автоматической расшифровки нуклеотидных последовательностей в молекулярной биологии и генетике за последние 20 лет произошел информационный взрыв. Объемы получаемых данных поражают воображение.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЗРЫВ В МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ И ГЕНЕТИКЕ:

автоматическая расшифровка нуклеотидных последовательностей

4. Характеристики генома человека

Например, длина генома человека составляет более 6 миллиардов пар оснований и он содержит более 30 тысяч генов. При его расшифровке получены данные объемом десятки терробайт о физических и цитогенетических картах хромосом, их нуклеотидных последовательностях, локализации генов, мутациях: выявлено не менее 1.5 миллиона мутаций, по которым геномы людей отличаются друг от друга.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЗРЫВ В МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ И ГЕНЕТИКЕ

Характеристики генома человека

5. Экспериментальные данные

Расшифрованы структуры геномной ДНК тысяч вирусов, десятков бактерий, геномы дрожжей, дрозофилы, ряда животных и растений. Расшифрованы аминокислотные последовательности миллионов белков и более 15 тысяч пространственных структур белков. Технология ДНК-чипов позволяет количественно измерять экспрессию десятков тысяч генов одновременно в отдельной клетке. Разворачиваются исследования по протеомике, направленные на расшифровку первичной и пространственной структур всех белков человека и бактерий (миллионы молекул). Огромные экспериментальные данные накапливаются при изучении разнообразия геномов человека и животных. Не менее мощные массивы экспериментальных данных накапливается в таких классических направлениях биологии, как зоология, ботаника, систематика, экология.

Расшифрованы аминокислотные последовательности миллионов белков

Расшифрованы пространственные структуры десятков тысяч белков

6. Информатика - становой хребет современной науки и цивилизации

Информатика, в отличие от биологии, существует лишь около 50 лет. Однако с момента своего возникновения она оказывала радикальное и все более возрастающее влияние на все области знаний, включая биологию. Анализируя историю развития науки, можно сделать вывод, что подавляющее большинство революционных достижений биологии последних десятилетий было бы невозможно без использования информационных технологий.

Особенно стремительный прогресс информационных технологий наблюдается в последние десятилетия 20-го века, хронологически совпадая с революцией в биологии.

К числу наиболее впечатляющих достижений информатики относятся:

-персональные компьютеры высокой производительности, обеспечившие массовое распространение информационных технологий во всех областях знаний, в том числе в биологии;

-сверхмощные вычислительные системы (суперкомпьютеры и сверхбольшие вычислительные кластеры);

-сверхбольшие носители информации, обеспечивающие накопление и сохранение огромных объемов данных;

-мировая сеть Интернет, обеспечившая доступ к глобальным распределенным информационным и программным ресурсам;

-огромное разнообразие универсальных и специализированных языков программирования;

-методы анализа данных, основанные на достижениях теории искусственного интеллекта;

-технологии моделирования динамики сверхсложных систем, состоящих из огромного разнообразия взаимодействующих элементов.

Информационные технологии становятся становым хребтом современной науки и цивилизации в целом, и их роль в 21 веке будет стремительно возрастать.