学好生物信息学做什么？
湖南农业大学生物信息学专业的优势
2005年开始招生，是国内最早开设生物信息学 专业的高校之一。
师资力量雄厚，生物信息系教师全部具有博士 学位，83.3%的教师有出国留学经历。
与全球最大的基因组学研发机构华大基因签署 协议，每年选拔优秀学生到基因学院实行 2.5+1.5制的联合培养。
开设生物信息学专业的大学
序号 1
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3
4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
院校名称
天津医科大学
山西农业大学
哈尔滨工业大学
同济大学 南通大学
福建农林大学
郑州大学 华中农业大学 湖南农业大学 重庆邮电大学 南方医科大学
河北大学 哈尔滨工业大学
徐州医科大学 西交利物浦大学
序号 16
17
18
19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
院校名称
河北大学
大连理工大学
哈尔滨医科大学
苏州大学 浙江大学
福建医科大学
华中科技大学 中南大学
西南交通大学 重庆医科大学 南方科技大学 河北农业大学 山西中医学院 泰山医学院 承德医学院
生物科学类专业市场需求
专业名称 生物信息 生物工程 生物技术 生物科学
优秀学生代表-2008级崔亚（陈润生院士博士）
优秀学生代表-2015级李玲果（杨焕明院士博士生）
谢 谢！
平均薪资（元/月） 13200 11110 8500 7020 5950
——信息来自职友集
——信息来自职业圈
什么是生物信息学？
生物数据 + 计算机
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什么是生物信息学？
生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物 信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释 等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机 科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量 生物数据所包含的生物学意义。
招聘岗位 11851 4027 3313 493
——信息来自职友集
生物科学类专业平均薪资水平
专业名称 生物信息学 生物科学 生物工程 生物技术
平均薪资（元/月） 11790 10500 6520 6470
——信息来自职友集
计算机科学类专业平均薪资水平
专业名称 信息安全 软件工程 数字媒体技术 网络工程 计算机科学与技术
生物信息学研究的信息载体
核酸
蛋白质
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生物分子携带的信息
– 遗传信息 – 与功能相关的结构信息 – 进化信息
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生物分子信息的特征
生物分子信息数据量大 生物分子信息复杂 生物分子信息之间存在着密切的联系
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生物分子携带的信息及其关系
当生物学遇上计算机
——生物信息学
二十一世纪是生物的世纪
施一公的专业选择
“直到博士生毕业的时候，我都不觉得我的天赋 在生物上，但是为什么选择了生物，而不是选择 数学物理这些我擅长的学科？” “与其选择一个自己当时热衷的死去活来的专业 ，不如选择一个一百年，五十年以后对这个社会 ，这个世界有很大推动力的一个专业，用处很大 的一个专业，所以我想我是根据社会的需要和将 来发展的需要来选择专业。”
肺癌的传统分类观点
鳞癌 大细胞癌
腺癌
小细胞癌
小细胞肺癌 (SCLC)
非小细胞肺癌 (NSCLC) 腺癌 鳞癌 大细胞癌
肺癌治疗存在的核心问题
Past
Now
盲目治疗 过度治疗
个体化治疗 精准治疗
肺腺癌的分子分类
鳞癌
大细胞
腺癌
Байду номын сангаас
小细胞
肺癌的传统分类
ALK fusion ROS fusion
BRAF MEK1
PIK3CA PDGFR amp
HER2
KRAS
EGFR
肺腺癌的分子分类
EGFR基因突变检测在临床应用的意义
对象 不加选择的中国患者 根据临床特征选择优势人群 根据EGFR敏感基因选择 +耐药基因选择
有效率 30％ 50％ 70-80% 80-95%
Mok, Wu,Thomprast et al. NEJM, 2009
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应用案例介绍
肿瘤个体化用药基因检测的临床应用
——非小细胞肺癌
人类基因组计划和国际癌症基因组计划
—精准医疗的奠基石
于1990年在美国正式启动的人类基因组计划，要把人体内约10万个基因的密码全部解开， 同时绘制出人类基因的谱图。 2006年多国联合启动的国际癌症基因组计划，是人类基因组计划后的又一重大科学研究。
检测EGFR突变的重要性
医学指南
全球三大肿瘤突变会指南均强调检测EGFR突变的重要性
EGFR突变检测的应用
很好预测TKI药物对NSCLC患者的疗效 HRM血浆突变检测
非小细胞肺癌
外显子19缺失； 外显子21点突变； 外显子18点突变；
没有发现外显子18、 19、21突变
肿瘤对TKI敏感， 患者使用TKI治 疗
第一部 遗传密码
第二部 遗传密码？
DNA 核酸序列
蛋白质 氨基酸序列
蛋白质 结构
蛋白质 功能
最基本的 生物信息
生命体系千姿 百态的变化
维持生命活 动的机器
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生物分子信息处理流程
实验
数据 信息
知识
收集 信息
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刻画 特征
分析 比较
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建模 推理
应用
基因工程 蛋白质设计 疾病诊断 疾病治疗 开发新药
生物信息学 （bioinfomatics)
为什么要学生物信息学？
认识生物本质
– 了解生物分子信息的组织和结构，破译基因组信息 ，阐明生物信息之间的关系。
改变生物学的研究方式
– 改变传统研究方式，引进现代信息学方法
在医学上的重要意义
– 为疾病的诊断和治疗提供依据（精准医疗）
– 为设计新药提供依据
肿瘤对TKI不敏 感，患者使用非 TKI治疗
外显子20未发生 突变，继续使用 TKI治疗
外显子20突变， 提示TKI治疗产 生耐药，转为非 TKI治疗
生物信息学的专业培养目标
生物信息学专业需要毕业生有牢固的基础知识 和专业技能。生物信息学专业学生主要学习生 物信息学的基本理论和方法，受到相关科学实 验和科学思维的基本训练，具有较好的分子生 物学、计算机科学与技术、数学和统计学素养 ，具备生物信息的收集、分析、挖掘、利用等 方面的基本能力，具有较好的业务素质。
生物信息学的目标和任务
收集和管理生物分子数据
数据分析和挖掘
开发分析工具和实用软件
生物分子序列比较工具
基因识别工具
生物分子结构预测工具
基因表达数据分析工具
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为什么要学生物信息学？
生物学家
生物数据的激增 （每9个月翻一番）
数学家
计算机 科学家
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