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计算机在药物化学中的应用
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摘要：本文主要是介绍计算机在药物化学文献检索、在药物分析以及计算机在药物化学教学当中的应用等方面的内容。 关键词：计算机、药物化学、文献检索、计算机教学 1．引言 当今世界是信息技术飞速发展的时代，信息资源的开发、利用已成为推动世界经济和社会发展的重要因素。计算机在医药中的应用, 在我国已有多年的发展历程, 如今, 在研究内容、应用成果、人才培养和学科发展诸方面都取得了巨大的进步。医院信息系统、图像存档和通讯系统、远程医疗和教育、智能化仪器、辅助诊断和治疗、药业公司计算机经营管理系统、药物咨询系统、医院药剂科管理系统、中草药信息管理系统、药学信息处理、生物医学统计分析、计算机辅助医药学教育等是计算机在医药中应用的成功领域和今后的发展方向。它对提高医药卫生事业的工作效率和管理水平、提高工作质量已经并将继续发挥巨大的作用。药物化学也在日新月异地向前发展，药物的研发，数据处理，结果分析等必须应用高科技。电子计算机在药物化学中的广泛应用，是高科技发展的必然结果。 2. 电子计算机多媒体技术与通讯网络[1] 面向对象编程技术、多媒体技术和计算机通讯技术是三大热门技术，彻底改变了传统计算机概念，给计算机技术带来了新的活力，是计算机应用上的一次重大革命。随着我国计算机事业的发展，必将为医药行业的发展产生巨大的影响。 2.1 多媒体技术 多媒体（Multimedia）就是可以存储处理、传递多种媒介信息的实体，实际上是一个能处理和提供声音、图像、文字等多种信息形势的计算机系统。它使计算机成为继印刷、广播、电视、电影等传统大众传播媒介之后的一种全新的计算机传播媒介。它的最大特点是集成和交互，即变传统媒介只能使人们被动接受信息为可以让人们主动交互，并且是数字化的、多种信息表现形式（如声音、图像、文字等）的集成。 2.2 计算机通讯技术 计算机网络（Computer Network）是计算机技术与通讯技术紧密结合的产物，它是利用通信线路把位于不同地点上的多个计算机系统相互连接而成。在网络中，通过功能完善的网络软件管理，可以共享某些硬件、软件和数据资源。计算机网络的发展过程大致可分为具有通信功能的单机系统、具有通讯功能的多机系统和计算机网络三个系统。它的发展促进了计算机技术、多媒体技术和通讯技术的飞速发展。现代所说的信息高速公路，就是建立在计算机网络的基础上。 3. 电子计算机在药物化学中的应用 3.1 计算机在药物化学文献检索中的应用 在药物化学专业中研究的课题所需要的文献，以及在课题研究过程中遇到的一系列问题都需要用到计算机来检索文献。计算机文献检索是通过计算机来模拟手工检索过程,由计算机来处理检索者的检索提问,将输入检索系统的检索标识按检索者预先制定的检索策略与机读数据库中的存贮标识进行类比、匹配运算,检索出所需要的文献。一般可以通过搜索引擎和专业网络两种网络信息资源检索手段实现检索。 在计算机检索过程中要遵循一定的检索步骤,制定良好的检索策略,尽可能地使检索提问标识与信息需求和检索系统保持良好的一致性,就可以在系统中检索出满足需求的信息。首先，要弄清信息需求,明确检索目的，不妨从信息需求的形式和内容两方面来分析。有关信息的形式需求有: ①明确检索目的,根据检索目的制定出符合查全或查准要求的检索策略。②明确所需文献的语种、年代范围、类型、作者或其他外表特征限定检索范围。关于信息的内容需求有:明确检索课题内容涉及的主要学科范围,这对选择合适的数据库很重要;分析检索课题的主要内容,用自然语言来表达这些内容要求,这是联机检索中较为重要的环节。分析了信息需求后,可根据已知的条件来选择合适的数据库,最终检索到自己的需求信息来为药物化学研究打下坚实的基础。[2] 3.2 计算机在药物分析中的应用 现代科学技术的发展, 仪器分析与计算机紧密结合, 自动化程度大幅度提高, 计算机渗入到整个方法中,从条件选择到最优化处理, 曲线拟合等等。计算机在色谱分析及光谱分析中的应用广泛色谱、光谱分析结果准确、快速, 是目前重要的分离分析方法,色谱条件的选择是分析成败的关键。而HPLC 更为人们广泛使用和认可, 固定相、流动相、检测器的选择成为分析结果准确与否的决定因素。由国家自然基金会资助,高守国等建立的“药物色谱分离条件数据系统”,它使用AccessST建立数据库，用Visual Basic5.0 建立数据库管理系统, 界面清析明了, 便于操作, 同时便于和现今其它软件结合。它方便查阅, 具有增加、删除、更新等功能, 可以大大地减轻色谱工作者的负担, 便于我们在色谱分析中对高效液相色谱分离条件的选择。[3] 薄层色谱作为一种“敞开系统”的色谱技术, 在分析领域中仍独树一帜, 目前已进入到仪器化、高效化、定量化及计算机化的发展阶段。谢培山著《薄层色谱的最佳化问题》中对薄层色谱条件选择, 作了较为全面的论述。[4]通过计算机可方便的处理条件选择中的数据问题, 大大节省了时间和人力物力。[5]中药由于其成分复杂, 分离困难, 在其成分分析中, 色谱及光谱分析的应用更为普遍, 而现代色谱及光谱分析与计算机紧密结合。因此, 计算机在中药分析领域中的应用更为广泛。 广东省药学院苏薇薇在《计算机辅助的色谱、光谱——聚类分析法在中药鉴定中的应用》中详尽地阐述了聚类分析的原理及其在中药领域中的应用,[6]聚类分析的方法能够客观的反映不同品种中药样本的本质差异, 结果准确可靠, 有益于中药鉴定朝仪器化、计算机化方向迈进。1995 年国家自然基金会资助建立了“中药学图像和文字数据库”, 凌云等对17 组139 种经复核具有代表性的药材的紫外图谱建库和研制了该系统的管理软件, 易于推广,[7] 可不断扩充，它实现了药材快速、准确的鉴别, 解决了药材性状鉴定法易受人为因素影响, 各种显微理化鉴定都有一定适用范围和局限性的问题。 3.3 计算机在药物化学教学中的应用 随着计算机技术的迅速发展和逐渐普及, 计算机辅助教学(Computer - aided Instruction, 简称CAI)已在教学领域得到广泛的应用。中等职业教育的药物化学是药剂专业的一门重要专业基础课, 其内容涉及到药理学、有机化学、无机化学、分析化学、立体化学、生物化学等多门学科知识。所以药物化学这门课程信息量很大。学生普遍反映药物化学抽象、枯燥、难学、难记, 老师也认为这门课程难教,CAI 的应用改变了传统的教学模式, 极大地方便了药物化学教学工作的开展。（1）CAI 在药物化学教学中丰富了教学内容, 展示更加全面的学科知识药物化学这门课程内容多、知识容量大, 传统的教学方式速度慢, 难以传递这样大的信息量; 教师只能集中于教学大纲主要内容的讲解, 学生反映学起来费劲。利用CAI 具有容量大、速度快、效果好的优点, 在课堂上展示与本学科内容相关的各种信息,增加了课堂的知识容量, 加深学生的理解。（2）调动学生学习的积极性, 提高教学效果药物的化学结构决定着药物的名称、理化性质、药理作用和构效关系等内容, 药物化学离不开介绍药物的化学结构, 而绝大多数药物的化学结构复杂, 许多药物的药理作用还与立体结构密切相关, 给教学工作带来了许多不便。这些复杂的结构式只讲不写,学生不明白, 也不便于教学的展开, 将这部分内容制成课件, 输入电脑中, 既省时、省力、有效避免因教师笔误给学生带来的负面作用, 又清晰、规范、众多复杂的知识点“一目了然”, 促使学生集中精力思考, 充分调动学生学习的积极性, 大大提高教学效果。（3）开阔学生视野, 培养学生的观察力和想象力平在药物化学的教学中借助计算机多媒体技术可以降低学习难度, 突破教学难点, 加深学生对知识点的掌握, 展示语言难以描述的内容, 使抽象的内容具体化, 复杂的内容简单化。（4）提高学生的综合素质, 注重实际能力和创新能力的培养素质教育是知识、能力、素质三者高度结合的教育, 是各方面素质高度融合的教育, 是高度注意创新能力培养的教育。现代信息社会要求教师不仅要传授知识给学生, 更主要的是培养学生的综合能力, 培养学生独立获取知识、自主解决问题的能力, 所以在教学方法上由注重“教法”转向更加注重“学法”, 倡导自主性学习, 做到以学生为中心,以实践为中心, 激发学生的学习动机、创新意识, 注重社会实践能力的提高。[8] 4. 小结 计算机在药物化学工作中的应用非常广泛，起着重要作用。计算机技术的发展，促进了它与药物分化学工作的结合，必将推动药物化学工作的进步。当然，计算机在药物化学工作中的应用存在很多不足，主要表现在与药物化学工作相关的应用软件开发较少；大量的文献及各类标准的整理工作繁琐，需要大量的人力物力；分析工作与计算机专业知识结合型的人才缺乏。随着科学技术的进步，人们认识的转变，计算机在药物化学中的应用将更加广泛，在药物化学工作中起到更大的作用。 参考文献： [1] 孙红帆. 电子计算机在医药行业中的应用. 健康与生物医药.2008，10（180） [2] 刘清海、郑利荣. 利用计算机检索医学文献. 现代医学仪器与应用.1998，3（10）：17 [3] 高守国等.药物色谱分离条件数据库系统设计.药学进展, 1990, 23 ( 5 ): 287 [4] 谢培山.薄层色谱最佳化问题.药物分析杂志，1986, 6 (2) : 110 [5] 杨永健等. 计算机辅助色谱优化研究进展. 国外医学药学分册, 1992, 19 (4) : 193 [6] 苏薇薇. 计算机辅助的色谱: 光谱——聚类分析在中药鉴定中的应用. 广东医学院学报，1996, 12 (2) : 99 [7] 凌云等. 中药学图像和文字数据的建立. 中国中药杂志, 1995, 20 (1) : 58 [8] 梁光荣. 计算机辅助教学在药物化学教学中的应用. 教育与教学研究. 2006.3（5）：74-75 [ Last edited by 梅若鸣 on 2009-6-18 at 07:52 ] |
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【原创】计算机在药物化学中的应用
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摘要：本文主要是介绍计算机在药物化学文献检索、在药物分析以及计算机在药物化学教学当中的应用等方面的内容。 关键词：计算机、药物化学、文献检索、计算机教学 1．引言 当今世界是信息技术飞速发展的时代，信息资源的开发、利用已成为推动世界经济和社会发展的重要因素。计算机在医药中的应用, 在我国已有多年的发展历程, 如今, 在研究内容、应用成果、人才培养和学科发展诸方面都取得了巨大的进步。医院信息系统、图像存档和通讯系统、远程医疗和教育、智能化仪器、辅助诊断和治疗、药业公司计算机经营管理系统、药物咨询系统、医院药剂科管理系统、中草药信息管理系统、药学信息处理、生物医学统计分析、计算机辅助医药学教育等是计算机在医药中应用的成功领域和今后的发展方向。它对提高医药卫生事业的工作效率和管理水平、提高工作质量已经并将继续发挥巨大的作用。药物化学也在日新月异地向前发展，药物的研发，数据处理，结果分析等必须应用高科技。电子计算机在药物化学中的广泛应用，是高科技发展的必然结果。 2. 电子计算机多媒体技术与通讯网络[1] 面向对象编程技术、多媒体技术和计算机通讯技术是三大热门技术，彻底改变了传统计算机概念，给计算机技术带来了新的活力，是计算机应用上的一次重大革命。随着我国计算机事业的发展，必将为医药行业的发展产生巨大的影响。 2.1 多媒体技术 多媒体（Multimedia）就是可以存储处理、传递多种媒介信息的实体，实际上是一个能处理和提供声音、图像、文字等多种信息形势的计算机系统。它使计算机成为继印刷、广播、电视、电影等传统大众传播媒介之后的一种全新的计算机传播媒介。它的最大特点是集成和交互，即变传统媒介只能使人们被动接受信息为可以让人们主动交互，并且是数字化的、多种信息表现形式（如声音、图像、文字等）的集成。 2.2 计算机通讯技术 计算机网络（Computer Network）是计算机技术与通讯技术紧密结合的产物，它是利用通信线路把位于不同地点上的多个计算机系统相互连接而成。在网络中，通过功能完善的网络软件管理，可以共享某些硬件、软件和数据资源。计算机网络的发展过程大致可分为具有通信功能的单机系统、具有通讯功能的多机系统和计算机网络三个系统。它的发展促进了计算机技术、多媒体技术和通讯技术的飞速发展。现代所说的信息高速公路，就是建立在计算机网络的基础上。 3. 电子计算机在药物化学中的应用 3.1 计算机在药物化学文献检索中的应用 在药物化学专业中研究的课题所需要的文献，以及在课题研究过程中遇到的一系列问题都需要用到计算机来检索文献。计算机文献检索是通过计算机来模拟手工检索过程,由计算机来处理检索者的检索提问,将输入检索系统的检索标识按检索者预先制定的检索策略与机读数据库中的存贮标识进行类比、匹配运算,检索出所需要的文献。一般可以通过搜索引擎和专业网络两种网络信息资源检索手段实现检索。 在计算机检索过程中要遵循一定的检索步骤,制定良好的检索策略,尽可能地使检索提问标识与信息需求和检索系统保持良好的一致性,就可以在系统中检索出满足需求的信息。首先，要弄清信息需求,明确检索目的，不妨从信息需求的形式和内容两方面来分析。有关信息的形式需求有: ①明确检索目的,根据检索目的制定出符合查全或查准要求的检索策略。②明确所需文献的语种、年代范围、类型、作者或其他外表特征限定检索范围。关于信息的内容需求有:明确检索课题内容涉及的主要学科范围,这对选择合适的数据库很重要;分析检索课题的主要内容,用自然语言来表达这些内容要求,这是联机检索中较为重要的环节。分析了信息需求后,可根据已知的条件来选择合适的数据库,最终检索到自己的需求信息来为药物化学研究打下坚实的基础。[2] 3.2 计算机在药物分析中的应用 现代科学技术的发展, 仪器分析与计算机紧密结合, 自动化程度大幅度提高, 计算机渗入到整个方法中,从条件选择到最优化处理, 曲线拟合等等。计算机在色谱分析及光谱分析中的应用广泛色谱、光谱分析结果准确、快速, 是目前重要的分离分析方法,色谱条件的选择是分析成败的关键。而HPLC 更为人们广泛使用和认可, 固定相、流动相、检测器的选择成为分析结果准确与否的决定因素。由国家自然基金会资助,高守国等建立的“药物色谱分离条件数据系统”,它使用AccessST建立数据库，用Visual Basic5.0 建立数据库管理系统, 界面清析明了, 便于操作, 同时便于和现今其它软件结合。它方便查阅, 具有增加、删除、更新等功能, 可以大大地减轻色谱工作者的负担, 便于我们在色谱分析中对高效液相色谱分离条件的选择。[3] 薄层色谱作为一种“敞开系统”的色谱技术, 在分析领域中仍独树一帜, 目前已进入到仪器化、高效化、定量化及计算机化的发展阶段。谢培山著《薄层色谱的最佳化问题》中对薄层色谱条件选择, 作了较为全面的论述。[4]通过计算机可方便的处理条件选择中的数据问题, 大大节省了时间和人力物力。[5]中药由于其成分复杂, 分离困难, 在其成分分析中, 色谱及光谱分析的应用更为普遍, 而现代色谱及光谱分析与计算机紧密结合。因此, 计算机在中药分析领域中的应用更为广泛。 广东省药学院苏薇薇在《计算机辅助的色谱、光谱——聚类分析法在中药鉴定中的应用》中详尽地阐述了聚类分析的原理及其在中药领域中的应用,[6]聚类分析的方法能够客观的反映不同品种中药样本的本质差异, 结果准确可靠, 有益于中药鉴定朝仪器化、计算机化方向迈进。1995 年国家自然基金会资助建立了“中药学图像和文字数据库”, 凌云等对17 组139 种经复核具有代表性的药材的紫外图谱建库和研制了该系统的管理软件, 易于推广,[7] 可不断扩充，它实现了药材快速、准确的鉴别, 解决了药材性状鉴定法易受人为因素影响, 各种显微理化鉴定都有一定适用范围和局限性的问题。 3.3 计算机在药物化学教学中的应用 随着计算机技术的迅速发展和逐渐普及, 计算机辅助教学(Computer - aided Instruction, 简称CAI)已在教学领域得到广泛的应用。中等职业教育的药物化学是药剂专业的一门重要专业基础课, 其内容涉及到药理学、有机化学、无机化学、分析化学、立体化学、生物化学等多门学科知识。所以药物化学这门课程信息量很大。学生普遍反映药物化学抽象、枯燥、难学、难记, 老师也认为这门课程难教,CAI 的应用改变了传统的教学模式, 极大地方便了药物化学教学工作的开展。（1）CAI 在药物化学教学中丰富了教学内容, 展示更加全面的学科知识药物化学这门课程内容多、知识容量大, 传统的教学方式速度慢, 难以传递这样大的信息量; 教师只能集中于教学大纲主要内容的讲解, 学生反映学起来费劲。利用CAI 具有容量大、速度快、效果好的优点, 在课堂上展示与本学科内容相关的各种信息,增加了课堂的知识容量, 加深学生的理解。（2）调动学生学习的积极性, 提高教学效果药物的化学结构决定着药物的名称、理化性质、药理作用和构效关系等内容, 药物化学离不开介绍药物的化学结构, 而绝大多数药物的化学结构复杂, 许多药物的药理作用还与立体结构密切相关, 给教学工作带来了许多不便。这些复杂的结构式只讲不写,学生不明白, 也不便于教学的展开, 将这部分内容制成课件, 输入电脑中, 既省时、省力、有效避免因教师笔误给学生带来的负面作用, 又清晰、规范、众多复杂的知识点“一目了然”, 促使学生集中精力思考, 充分调动学生学习的积极性, 大大提高教学效果。（3）开阔学生视野, 培养学生的观察力和想象力平在药物化学的教学中借助计算机多媒体技术可以降低学习难度, 突破教学难点, 加深学生对知识点的掌握, 展示语言难以描述的内容, 使抽象的内容具体化, 复杂的内容简单化。（4）提高学生的综合素质, 注重实际能力和创新能力的培养素质教育是知识、能力、素质三者高度结合的教育, 是各方面素质高度融合的教育, 是高度注意创新能力培养的教育。现代信息社会要求教师不仅要传授知识给学生, 更主要的是培养学生的综合能力, 培养学生独立获取知识、自主解决问题的能力, 所以在教学方法上由注重“教法”转向更加注重“学法”, 倡导自主性学习, 做到以学生为中心,以实践为中心, 激发学生的学习动机、创新意识, 注重社会实践能力的提高。[8] 4. 小结 计算机在药物化学工作中的应用非常广泛，起着重要作用。计算机技术的发展，促进了它与药物分化学工作的结合，必将推动药物化学工作的进步。当然，计算机在药物化学工作中的应用存在很多不足，主要表现在与药物化学工作相关的应用软件开发较少；大量的文献及各类标准的整理工作繁琐，需要大量的人力物力；分析工作与计算机专业知识结合型的人才缺乏。随着科学技术的进步，人们认识的转变，计算机在药物化学中的应用将更加广泛，在药物化学工作中起到更大的作用。 参考文献： [1] 孙红帆. 电子计算机在医药行业中的应用. 健康与生物医药.2008，10（180） [2] 刘清海、郑利荣. 利用计算机检索医学文献. 现代医学仪器与应用.1998，3（10）：17 [3] 高守国等.药物色谱分离条件数据库系统设计.药学进展, 1990, 23 ( 5 ): 287 [4] 谢培山.薄层色谱最佳化问题.药物分析杂志，1986, 6 (2) : 110 [5] 杨永健等. 计算机辅助色谱优化研究进展. 国外医学药学分册, 1992, 19 (4) : 193 [6] 苏薇薇. 计算机辅助的色谱: 光谱——聚类分析在中药鉴定中的应用. 广东医学院学报，1996, 12 (2) : 99 [7] 凌云等. 中药学图像和文字数据的建立. 中国中药杂志, 1995, 20 (1) : 58 [8] 梁光荣. 计算机辅助教学在药物化学教学中的应用. 教育与教学研究. 2006.3（5）：74-75 |
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