En cuanto a la biotecnología, por favor ayúdenme.
La relación entre biotecnología y tecnologías de la información
La biotecnología se basa en las ciencias de la vida y utiliza las características y funciones de los organismos (o tejidos biológicos, células y otros componentes), el diseño y la construcción. de nuevas sustancias o nuevas cepas con propiedades esperadas, así como tecnologías integrales que se combinan con principios de ingeniería para procesar y producir productos o brindar servicios. La tecnología de la información (ciencia de la información) es la tecnología que estudia la adquisición, transmisión y procesamiento de información. Es una combinación de tecnología informática, tecnología de la comunicación y tecnología microelectrónica. Utiliza computadoras para el procesamiento de la información y tecnología moderna de comunicación electrónica para la recopilación y el almacenamiento de la información. , procesamiento, utilización y fabricación de productos relacionados, desarrollo de tecnología y nuevas disciplinas de servicios de información. La tecnología de la información y la biotecnología son tecnologías avanzadas y nuevas en la nueva economía, las dos no están en una relación de compensación, sino que se complementan y promueven conjuntamente el rápido desarrollo económico del siglo XXI.
1. El desarrollo de la biotecnología requiere el apoyo de la tecnología de la información.
(1) La tecnología de la información proporciona poderosas herramientas informáticas para el desarrollo de la biotecnología. En el proceso de desarrollo de la biotecnología moderna, las computadoras y la tecnología informática de alto rendimiento han desempeñado un papel enorme en su promoción. En la publicación del borrador del genoma humano elaborado conjuntamente por Celera Gene Research, el Centro Sanger británico, el Instituto Whitehead de los Estados Unidos, los Institutos Nacionales de Salud y el Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China. , muchas instituciones de investigación de los Estados Unidos enfatizan particularmente que es la tecnología informática de alto rendimiento proporcionada por los fabricantes de tecnología de la información la que hace que todo esto sea posible. De manera similar, durante la creación del borrador del genoma humano conocido como "Programa de aterrizaje lunar del Apolo de ciencias biológicas", los servidores Alpha de Compaq también proporcionaron a los investigadores una excelente potencia informática. Los analistas de la industria dicen que detrás de esta feroz carrera por decodificar genes hay una competencia por el poder de las supercomputadoras. Al mismo tiempo, esta competencia ayudará al público a formarse una comprensión general de los superpoderes de las supercomputadoras. Hasta entonces, estas máquinas de ultra alta velocidad, cuya construcción costó al menos millones de dólares, eran desconocidas. Se utilizaban para controlar reactores nucleares, predecir el clima o jugar contra maestros de ajedrez de talla mundial. Hoy en día, la gente es cada vez más consciente de que las supercomputadoras son cruciales para crear nuevos tipos de medicamentos, curar enfermedades y, en última instancia, permitirnos reparar defectos genéticos humanos. La informática de alto rendimiento puede hacer mayores contribuciones a la humanidad.
El director general de Celera Corporation dijo en una entrevista con USA Today: "Esta es la primera vez en la historia de la humanidad que el código genético humano se ha combinado de forma lineal. La empresa Celera tuvo que poner 3,2". mil millones de pares de bases en el orden correcto, un desafío que fue el más severo de cualquier cálculo a gran escala jamás intentado. Para completar la enorme cantidad de procesamiento de datos requerido para este proyecto histórico, Celera utilizó 700 procesadores Alpha de 64 bits interconectados, con una potencia informática de 1,3 billones de operaciones de punto flotante por segundo. Al mismo tiempo, Celera también adoptó el sistema Storage Works de Compaq para completar la gestión de una base de datos con un espacio de 50 TB y una tasa de crecimiento anual de IOTA. El presidente de la junta directiva de Compaq Computer Company dijo una vez en un discurso: " Actualmente, es difícil separar el progreso de la biotecnología del desarrollo de la informática de alto rendimiento. De hecho, muchos científicos destacados creen que la informática de alto rendimiento es el futuro de la biología y la medicina, con computadoras y software cada vez más potentes. se utilizará para recopilar, almacenar, analizar, simular y distribuir información.
La tecnología de la información también ayudará a mejorar la gestión de diversas bases de datos, la entrega de información, la recuperación y los recursos en el campo de la biotecnología*. Otro hardware que ha llamado la atención en el campo de la biotecnología, después de los secuenciadores de genes, son los chips genéticos, cuyo desarrollo también depende en gran medida de la tecnología de la información para disponer los fragmentos de genes en sustratos como portaobjetos de microscopio o obleas de silicio, es decir, los genes. chip Coloque los fragmentos de genes en este chip y los fragmentos de genes de la muestra en el lector de chips de genes (también un dispositivo de descifrado), y podrá comparar y descifrar rápidamente la información de la muestra.
Un secuenciador de genes es un dispositivo que descifra la información genética de un espécimen desde cero, mientras que un chip genético y su lector es un dispositivo que descifra la información comparándola con la información genética existente. En este campo, las empresas estadounidenses son relativamente famosas, pero las empresas japonesas también participan activamente en el desarrollo de este campo mientras cooperan con empresas estadounidenses.
(2) El desarrollo de la biotecnología requiere del apoyo de tecnología de software específica. El desarrollo de la biotecnología y su industria aumentará aún más la demanda de software biotecnológico, y la tecnología del software se convertirá en una de las fuerzas clave que respaldarán el desarrollo de la biotecnología y su industria. Se necesita el software profesional correspondiente para respaldar todos los campos de la biotecnología: 1) La construcción de diversas bases de datos biotecnológicas requiere tecnología de software con excelente rendimiento y rápida actualización; 2) Análisis de estructuras de bajo nivel de ácidos nucleicos, diseño de cebadores, mapeo de plásmidos y análisis de secuencias. el análisis de la estructura de bajo nivel de proteínas, la simulación de reacciones bioquímicas, etc. también requieren el software y el soporte técnico correspondientes. 3) El fortalecimiento de la gestión de la bioseguridad y la gestión de la seguridad de la bioinformación también es inseparable del apoyo del software y el desarrollo técnico.
2. La biotecnología ha abierto un nuevo camino para el desarrollo de las tecnologías de la información.
(1) La biotecnología promueve el desarrollo de la industria de las supercomputadoras. Con la finalización de diversas tareas del Proyecto Genoma Humano, los datos estructurales y de secuencia de ácidos nucleicos y proteínas han aumentado exponencialmente. Frente a datos tan enormes y complejos, sólo mediante el uso de computadoras para gestionar datos, controlar errores y acelerar el proceso de análisis los humanos pueden beneficiarse en última instancia de ellos. Sin embargo, completar estos procesos no está dentro de las capacidades de las computadoras comunes, sino que requiere computadoras con capacidades de supercomputación. Por lo tanto, el desarrollo de la biotecnología impondrá mayores exigencias a la tecnología de la información, promoviendo así el desarrollo de la industria de la información. Un ejemplo más convincente es que en la revista "Nature" publicada el 22 de noviembre de 2002, los científicos israelíes anunciaron el desarrollo de una "computadora biológica" en miniatura compuesta de moléculas de ADN y moléculas de enzimas. Hay sólo un billón de computadoras de este tipo. del tamaño de una gota de agua, tiene una velocidad de cálculo de mil millones de operaciones por segundo y una precisión de 99,8. Por supuesto, como ocurre con todas las nuevas tecnologías, algunos científicos se muestran escépticos. Creen que este tipo de computadora en un tubo de ensayo tiene un defecto fatal. Debido a que la reacción bioquímica en sí tiene un cierto grado de aleatoriedad, los resultados de esta operación pueden no ser completamente precisos, además, las moléculas de ADN involucradas en la operación no pueden comunicarse; Al igual que las computadoras tradicionales, solo pueden "luchar de forma independiente", lo que no es suficiente para manejar algunos cálculos a gran escala.
Los países europeos y americanos y Japón han establecido sucesivamente centros de datos bioinformáticos. Estados Unidos tiene el Centro Nacional de Información Biotecnológica (ncbi), el Reino Unido tiene el Instituto Europeo de Bioinformática (ebi) y Japón tiene más. de 70 empresas farmacéuticas, biológicas y La "Alianza para la Informatización de la Industria Biológica" compuesta por empresas de alta tecnología, etc. Un informe de 2001 del Grupo Goldman-Sachs mostró que IBM, Sun, Compaq y Motorola habían alcanzado cada uno al menos 12 intenciones de cooperación con empresas de biotecnología y empresas de investigación* **Hay más de 140 acuerdos de cooperación, y el contenido de la cooperación involucra varios campos técnicos, incluidos chips genéticos, simulación por computadora de los efectos de las drogas, etc.
(2) La biotecnología romperá fundamentalmente los límites físicos de las computadoras. Las computadoras que se utilizan actualmente se basan en chips de silicio. Debido a las limitaciones del espacio físico y a problemas como el consumo de energía y la disipación de calor, inevitablemente encontrarán límites de desarrollo para lograr avances importantes, deberán depender de la innovación de nuevos materiales. En el año 2000, científicos de la Universidad de California en Los Ángeles desarrollaron interruptores moleculares basados en las características de macromoléculas biológicas que pueden producir información y no información en diferentes estados. En 2001, se lanzó la primera computadora de ADN autónoma del mundo y fue calificada como uno de los diez mayores avances científicos y tecnológicos del mundo ese año. En 2002, el profesor Adleman, un pionero en el campo de la investigación informática del ADN, utilizó una computadora de ADN simple para encontrar una respuesta a un problema matemático con 24 variables y 1 millón de resultados posibles en un experimento. El desarrollo de las computadoras de ADN dio un paso importante. paso adelante.
La industria de la información y la industria biológica son sin duda productos de alta tecnología en la investigación de las ciencias biológicas, el trabajo con computadoras siempre es indispensable. Si vas a un instituto de investigación de secuenciación del genoma, verás que hay una gran cantidad de ellos. Que utilicen secuenciadores súper informáticos puede hacerle creer que ha llegado a una empresa de tecnología de la información. La industria biológica se ha acelerado debido a la incorporación de las computadoras, y la industria de la tecnología de la información también se ha desarrollado y obtenido ganancias debido a las necesidades de las ciencias biológicas. Utilizando diversas herramientas de matemáticas, informática y biología para aclarar y comprender el significado biológico contenido en los datos obtenidos de grandes cantidades de investigación sobre el genoma, la biología y la informática se cruzan y combinan para formar una nueva disciplina. Los beneficios que aportan sus avances en bioinformática o biología de la información son inconmensurables. En Estados Unidos ha surgido un gran número de empresas basadas en la bioinformática con la esperanza de descubrir riqueza en campos como los medicamentos genéticamente modificados, los biochips y la ingeniería metabólica. La industria de la bioinformática tiene un enorme potencial. Se puede decir que la integración de la biotecnología (biotecnología) y la tecnología de la información (tecnología de la información) es el futuro del mercado económico mundial. En el Foro de Alta Tecnología de la Tercera Feria Internacional de Alta Tecnología de China celebrada en Shenzhen, el académico Hou Yunde, vicepresidente de la Academia de Ingeniería de China, señaló que la industria de la biotecnología debe posicionarse como una industria clave, solo superada por la de la información. industria. Dijo que la información y la biotecnología son tecnologías clave relacionadas con el desarrollo económico y el destino nacional de mi país en el nuevo siglo, y se convertirán en el punto de crecimiento económico de las industrias innovadoras de mi país.