生物医学大数据的现状与展望

生物医学是一门新兴的前沿交叉学科,它综合了医学、生命科学和生物学的理论和方法而发展起来.近年来随着先进仪器装备与信息技术等越来越广泛和深入的整合到生物技术中来,生物医学研究中越来越频繁的涉及到大数据存储和分析等信息技术.大数据时代的来临对生物医学研究产生了重大影响.其中,一个重要发展趋势就是由假设驱动向数据驱动的转变.数十年来分子生物学水平上的实验目的是获得结论或者是提出一种新的假设,而现在基于海量生物医学大数据,可以对海量数据的研究来探索其中的规律,直接提出假设或得出可靠的结论.随着先进的生物分析技术的不断推出和更新,生物医学数据迅速积累.基于此类大数据一些以往不能解决的问题将有望解决,同时相关生物医学研究的新问题也层出不穷.生物医学相关的大数据技术和相关应用主要包括:基于高通量测序的个性化基因组、转录组和蛋白组研究,单细胞水平基因型和表型研究,人类健康相关微生物群落研究,生物医学图像研究等.相关生物医学大数据分析任务均具有着数据密集和计算密集的双密集性特点.要充分地利用这些大数据解决一系列生物医学问题,迫切需要高通量、高效率、高准确性的生物信息存储和分析策略.本文总结和回顾生物医学大数据的生成、管理和分析相关的一系列问题,其中重点讨论人体微生物群落、单细胞表型和基因型、生物医学图像等新近出现的生物医学大数据形式,以及相关数据分析和应用前景等.基于目前生物医学大数据的现状我们可以发现,生物医学大数据的研究正处于蓄势待发状态:适应于生物医学大数据的软硬件平台、大数据存储、大数据分析挖掘等方法等还不成熟,制约着生物大数据的研究.然而一旦相关研究获得突破并有所优化和应用,将会全方位地支撑生物医学大数据的深入解构;进而有助于对医学现象的趋势分析和预测,服务于相关的遗传疾病研究、公共卫生监控、医疗与医药开发等广泛生物医学应用.     

生物大数据可视化的现状及挑战

在过去的10年中,以基因组学、医学遗传学和神经信息学等为代表的生命科学各研究领域,以前所未有的增长趋势,积累了海量的数据信息.这些数据类型复杂、数量庞大,其中蕴含的价值更是不可估量.通过传统的处理手段,难以理清海量原始数据中错综复杂的关联信息.而针对生物大数据的可视化研究,将有利于科研人员对复杂数据进行多角度观察并获取有效信息.生物数据量越大,复杂性越高,可视化在生物有效信息挖掘方面发挥的作用就越大.本文通过例举若干生物机构中心现存的数据规模和数据增长速率,说明生物研究领域已进入大数据时代,然后由生物数据的组成特征及可视化的特点引出生物大数据可视化的重要性和必要性.本文总结了生命科学研究领域中不同类型生物大数据的可视化研究进展,最后讨论了目前生物大数据可视化所面临的挑战,并提出可能的解决方案.     

编者按

<正>大数据是海量、高增长率和多样化的信息资产,需要新的处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力.大数据在政府、公共事业、商业领域的价值日益凸显,成功案例层出不穷.真实、准确、及时的大数据样本也为心理学研究方法的变革带来了崭新的机遇,拓宽和加深了心理学研究的广度和深度,提升了心理学研究的预测力和控制力.我国已有不少学者投身大数据的洪流,如中国科学院心理研究所朱廷劭研究员创建了"计算网络心理实验室"并基于大数据开发了"国人心理地图"、蔡华俭研究员创建了"云端心理     

基于网络数据分析的心理计算:针对心理健康状态与主观幸福感

大规模地实时计算民众的心理特征有利于维护社会的和谐稳定,但传统的心理测验方法不能有效地满足上述需求.本研究提出了基于网络数据分析的心理计算方法,通过分析用户的"微博"数据建立心理计算模型(心理健康状态计算模型与主观幸福感计算模型),据此来计算民众的心理特征.研究结果显示,心理计算模型的建模效果良好,而建模方法与建模目标是影响建模效果的两个重要因素.本研究表明,可以通过分析网络数据来计算民众的心理特征,此方法有利于改善心理测验的实施规模与施测效率.     

我国FAST索网工程完成安装

<正>不久前,随着我国500米口径球面射电望远镜(FAST)索网安装工程的顺利完成,这一位于贵州省黔南州平塘县大窝凼洼地的项目已进入反射面板的拼装准备阶段。预计2016年建成后的这座世界最大口径的球面射电望远镜,将成为世界级的射电天文学研究中心之一,可为中国探月和深空探测等大科学工程提供支持。     

专家预测2015会成为反科技年

<正>多年来,拥有最新的电子设备或者应用程序一直是地位的一种象征,但这种事情很快就要发生改变。根据专家们的预测,2015年将成为"反科技年",人们将开始抛弃电子设备、社交网站以及其他科技产品,转而追求简单的生活。最近的数据显示,一些社交网站的人气正在下降,     

为何说3岁决定孩子一生

常言说:“3岁看大,7岁看老.”这句话并非空谈,科学研究显示,在成长的过程中,一个孩子3岁之前的生长发育会影响其一生的发展变化.身为家长,只有把握好3岁之前的黄金期,孩子才会按照其自身的生长发育特点,发挥出潜能,健康成长.     

马可·波罗真的来过中国吗

大汗的大陆 在《马可·波罗游记》诞生之后的两个世纪里,它是一部广为流行的传奇.在地理大发现之前,欧洲人喜欢波罗的故事.忽必烈汗拥有广大的领土和众多的妻子,那里宫殿金碧辉煌,财富数不胜数(因为说什么都以百万计,这位波罗先生赢得了“百万先生”的戏称).事实上,这位百万先生的商人出身令他把几乎全部的注意力都集中在物质财富上.     

冰岛将成世界数据中心

互联网的数据量每天都以爆炸式的速度增长,这些看似虚无的数据仍需要实体介质存储它们,数据中心便由此诞生.而存储设备的运转要消耗大量电力,如何高效环保地建立数据中心成了全世界都在思考的问题.凡尔赛全球数据中心将冰岛视为理想的数据储存之地,因为这里不仅有完善的水利和地热发电网,常年的低温也能为设备提供天然冷却.中心首席技术官塔特·坎特雷尔相信,冰岛将成为存储互联网数据的绿色天堂.     

太阳活动影响人类寿命

几位挪威科学家发表了一篇不同寻常的研究报告,声称出生在太阳活动宁静期的人类要比太阳活动高峰期出生的人类平均多活5年之久.该研究团队将挪威1676-1878年出生的人口统计数据与同时期观察太阳活动得到的相关数据叠加起来,得到了这一结论.