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南方科技大学公共卫生及应急管理学院2025级博士研究生招生报考通知
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yelverxm

金虫 (小有名气)

[交流] 【讨论】QSAR安息,化学信息学整合生物就够了吗?

以下链接是最近tudor(与tudor王朝没关系)在QSAR上的一个访谈记录:

http://www.qsarworld.com/files/Tudor-Interview.pdf


文中谈到了他个人自身的经历,尤其最后提到他个人对chemoinformatics的前途的看法:

I believe that the future of cheminformatics lies in its ability to provide an integrative, predictive framework that links biological sciences, in particular systems chemical biology [14]. There is ample evidence that network biology will soon be coupled with systemic simulation tools at the molecular level, and chemistry cognizance is one of the missing links. In a sense, the age of cheminformatics is just dawning, and its future is related to chemical biology. We need to create an integrated framework, and add a temporal dimension to our models for perturbation of biological processes via small molecules. Not only chronic perturbations, such as upon ingesting drugs, but also acute, rapidly evolving phenomena should be subject to systems chemical biology simulations. Thus, whether we’re going to study metabolic, signaling and regulatory pathways, or chronic toxicity, the field is wide open.

虽然对他有些东西还不理解,但是我基本赞同他说cheminformatics的未来之一应该是与生物整合的,但是目前小分子与大分子作用的方法也就只有docking,MD这些了。这些方法本身就不是很理想,难道整合到生命系统模型中就可以了吗?还是我们需要新方法?

抛砖至此,请教老汉等高人

[ Last edited by zeoliters on 2009-11-15 at 23:42 ]
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whitewatercn

银虫 (小有名气)

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很好的访谈。

到目前为止,大部分的化学信息学研究已经是与生物学相关的,还用等到未来吗?

从方法上来讲,物理的,数学的,这些基础的东西已经发展得比较成熟,短期内不会有什么新的突破。就算有什么突破,短期内也不可能应用到化学和生物领域。

从技术上来讲,计算机性能越来越好,算法越来越巧妙,计算的预测能力会越来越好,这是毫无疑问的。

某位老先生说了:化学信息学?从第一天起就注定了要灭亡。什么docking, MD都是瞎胡闹;QSAR?那就是100%的瞎子算命。等以后薛定谔方程一解,什么问题都解决了。。。

“以后”是什么时候?老先生没说,我也不敢问。但在此之前,我们瞎子们还要混饭吃,只能继续算命了。

前几年看文献的时候,最关注的是作者用了什么样的方法,能不能把这种方法用到我的研究之中。

现在看文献的时候,方法基本不看,tooooooold。结果只扫一眼,肯定好不到那里去!只看前言--想解决什么问题。

遗憾的是,90%的化学信息学文献都是用tooooooooold的方法,试图解决一个 toooooooold的问题,还只得到了一个tooooooooooold的结果。
2楼2009-06-11 13:45:07
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yelverxm

金虫 (小有名气)


zeoliters(金币+1,VIP+0):感谢回复讨论! 6-12 18:12
引用回帖:
Originally posted by whitewatercn at 2009-6-11 13:45:
很好的访谈。

到目前为止,大部分的化学信息学研究已经是与生物学相关的,还用等到未来吗?

从方法上来讲,物理的,数学的,这些基础的东西已经发展得比较成熟,短期内不会有什么新的突破。就算有什么突破, ...

多谢点评!

我的理解是,T先生的整合是指与系统生物学的整合,年前他还和tropsha在nature的chemical biology发了篇文章说这个。我感觉整篇文章还只是概念性的东西。

另外,chemoinformatics科研性的部分(QSAR,docking等)是老的不得了,但即使这方面没有新的突破,作为技术支持的部分(各数据库建设,chemical ontology等)也会使这个学科有一定的立足之地的。
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3楼2009-06-12 09:23:19
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whitewatercn

银虫 (小有名气)

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关于"systems chemical biology", 概念已经有好几年了,请看连国内都有了:

2004年国家自然科学基金化学资助项目
20475066 系统化学生物学数据库的基础研究 梁逸曾 中南大学

现在应该已经结题了,不知道成果如何?


系统生物学是研究基因(蛋白)相互关系相互作用所构成的网络
化学生物学是研究小分子对大分子的影响
那么系统化学生物学就是研究小分子对大分子网络的影响?

搞计算的要怎么掺和?

Gasteiger搞了一个叫BioPath的数据库,就是把Biochemical Pathways变成一个结构可检索的数据库

来鲁华教授课题组通过研究炎症病理过程中的一个核心网络 —— 花生四烯酸代谢调控网络的动力学性质,证实了作用于多个靶点的抗炎药的优势,并进一步揭示了药物分子在疾病网络中作用的复杂性

Steinbeck(CDK作者)在欧州生物信息学中心搞了一个课题组,下面是他的博客上的一段话:
In addition, there is a plethora of fascinating modeling and data-analysis projects to be envisioned in Systems Biology in addition to the final grand goal of achieving a whole-cell or even whole-organism metabolic simulation. At EBI we will pursue the implementation of a metabolic simulation environment, with the goal of creating novel approaches to drug discovery.

http://www.steinbeck-molecular.d ... bi-in-january-2008/
4楼2009-06-12 12:56:43
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yelverxm

金虫 (小有名气)

多谢白开水大哥提供信息

我一来08年中期才入门,二来对于国内研究状况信息获取没有途径,所以这些对我来说都算开眼界了。

我自己对于系统生物也不了解,浅看过几篇paper,也不知道那些网络如何作用,以及如何整合小分子进去。

G老大搞的BioPath应该是商业产品吧?代谢数据库免费的倒是很多,我还不太明白结构检索的意义何在?

这些数据库也只能算cheminformatics对其他学科的技术支持,还不是exploratory的,如何掺和估计得等待大牛咯
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5楼2009-06-13 08:43:32
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wendaoliuxu

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虽然我是做QSAR的


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我做QSAR,现在也做点生物信息学。但感觉很水。自己写的文章水,别人的包括老外的文章也都很水。不过在计算手段未达到完全解薛定谔方程的时候,只能依靠这些机器学习类(或称Data-ming)方法。
不过,难道薛定谔方程就不水了?高斯那些基组,一个个是怎么调出来的?我曾经问过美国的一个大牛,他说其实也是摸索出来。这和机器学习类过训练有啥区别?
MD其实是一个陷阱,说联系宏观微观,你造势场,造啊造,还不是一个体系造一个么,对未知的实际有指导?我看做试验的家伙们根本不屑一顾。
计算要突破,还有很长的路走。
不抛弃不放弃,不鄙视也别被鄙视,嘿嘿……
whowantstobemy"ErwinSchrodinger'sCat"?
6楼2009-06-17 20:16:40
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yalefield

金虫 (文坛精英)

老汉一枚

嗯,喔,咳咳,起晚了......


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老姜(John Pople)提出模型化学(Model chemistry),他的意思是在遇到化学问题时,随身带着量子化学/分子模拟的锤子,想起来就敲几下,看看能不能有什么结果。

小土豆(Tudor)的意思,其实也就是随身带一把Cheminformatics的小藏刀,遇到生命体,就捅上几下。

小土豆其实也没具体到某种软件、算法,不过,他提出的,也就是“锤子+藏刀”。
这样一来,老汉比小土豆和抄不傻(Tropsha)的化学信息学还要高些,或者说“玄”些。

闲言碎语莫要讲,表一表化学信息学那帮。

分子的相似,目前只能用两种办法,一是三维构象,二是多维描述子。这是化学信息学这个词中,信息的来源。
而化学上所谓的“结构相似、功能相似”,究竟如何理解?
分子的相似性,是不是就是结构相似?

结构相似了,功能就相似吗?未必哦。

那么为什么很多分子都愿意做Outlaw?
男人不坏,女人不爱;分子不坏,生命安在?

有机分子,最小的变化,也得是一个原子吧。你把DNA换个原子,看看有啥子相似的功能。嘻嘻。做好防护哦。

当然,很多人希望量化信息、MD信息也都算。好啊。

韩信点兵,多多益善;
信息计算,未必能干。

现在愁的,不是信息量少,而是信息量太多,玩不转咯。

有些量化迷,寄希望于解薛定谔方程。
且不说那只猫的九条命,每条都比咱们长,就算4096年给解了,又能怎样?
电子就是这么“运动”的,都搞清楚了。您还想知道点儿啥?

细胞信号咋传导的?它咋就这么传导,而不那么传导聂?
代谢是咋个途径?咋就是这么个途径,而不是那么个途径?
这些问题,分子模拟、量化计算都只能回答:俺就知道这只乌鸦是黑的。

咋办?
好办(拌)!拿筷子来!

其实,说来说去,还是信息学的办法。
不就是信号传导嘛,不就是代谢途径嘛。
没关系,咱通通地把它们都捆起来,戳到操场上。

这也就是小土豆说的,要和生物拿筷子拌到一起。

想要什么,举起筷子(古人叫举箸),扒拉扒拉就有了。

因此,信息学不仅告诉你这只乌鸦是黑的,而且还能告诉你咱大东亚地区的乌鸦都是这么黑的。

至于“为什么跟乌鸦相似的其他鸟儿为什么不是黑的?”,那不仅是信息学的死穴,而且也是化学的死穴。
7楼2009-06-17 23:34:44
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whitewatercn

银虫 (小有名气)


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上升到哲学的高度,这问题就复杂了。。。
以前听华东师范大学哲学系王顺义教授讲了两小时“什么叫科学”,愣是被搞得一头雾水
8楼2009-06-18 09:10:22
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wendaoliuxu

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哲学就是马后炮


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如题。哲学貌似和计算也差不多,大家做出来了,他好死不死总结一番……
新的实验发现出来了,计算家们赶紧上……
计算结果和实验结果套上,后面加点议论,胆子大的来点推测……
推测对焉?错焉?……
做实验吧……
哲学理论对焉?错焉?……
最后还是得“实践是检验真理的唯一标准”……
whowantstobemy"ErwinSchrodinger'sCat"?
9楼2009-06-18 10:15:56
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yelverxm

金虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by yalefield at 2009-6-17 23:34:
老姜(John Pople)提出模型化学(Model chemistry),他的意思是在遇到化学问题时,随身带着量子化学/分子模拟的锤子,想起来就敲几下,看看能不能有什么结果。

小土豆(Tudor)的意思,其实也就是随身带一把C ...

老汉的化学信息很有哲学味道啊,哈哈。

信息是多了,可我觉得目前数据质量还是数量还是不够。我总觉得我们现代的时代与前牛顿定律时代很相似。前牛顿定律前期各大帝国对航海的需求,直接刺激了天文学的发展,年复一年的积累数据,进而开普勒经验定律,到牛顿经典力学,以致人类对这些系统预测能力大大增强。而现在的情况是掌握着世界80%的资源的老美就想治病,没办法,他们的生活实在没其他所求了。这导致的结果生命科学包括与此相关的化学数据不断增加,我觉得现在咱就处在这一数据积累的时代。至于会不会有类似牛顿定律这种重大性的突破,我本人持乐观态度。

也乱侃了
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10楼2009-06-19 08:42:51
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