化学信息学发展现状

本文叙述了目前化学领域的发展热点之一——化学信息学（Chemoinformatics)的发展概况,从信息学角度对其产生、成长及未来发展趋势进行了探讨。     

定量构效关系在化学计量学发展中的作用

介绍定量构效关系及其常用研究方法.叙述了化学计量学在我国近年来的发展,以及定量构效关系作为一门新兴的研究手段对现代化学尤其是化学计量学的发展所起的推动作用.     

化学信息学及其课程建设

化学信息学是化学学科的新兴分支 ,本文简单介绍了化学信息学的起源与现状 ,并对化学信息学的定义、研究内容以及化学信息学课程的建设进行了探讨     

化学信息学的涵义及教育

化学信息学是近年来发展起来的新学科 ,它的产生与发展是基于化学信息量指数般增长 ,特别是组合化学及高通量筛选的迅速发展。组合化学方法能像搭积木块一样快速合成及制备大量的化合物。一个组合化学库包括数百个至数十万个化合物 ,为药物开发提供丰富的化合物源。高通量筛选能达到 1× 1 0 4～ 1× 1 0 5 个化合物 /天。组合化学及高通量筛选为药物研制提供新的技术支柱 ,同时也为化学信息学的产生与发展提供良好的机遇。　　人类基因组计划为药物开发与疾病的治疗提供众多的新靶标。据 1 996年统计用于药物研制的靶标有 483个分子靶 (其…     

化学信息学与生物信息学开放性比较

通过对化学信息学与生物信息学在公共资源、数据文件格式、软件编程语言、科学文献与教材等诸方面的比较与分析,指出生物信息学的成功因素在于其开放性;与之相比,虽然高等学校、研究所等教育科研领域和商业公司（特别是药物研发公司）都发布了不少化学信息学开源或自由软件以及一些开放数据,但化学信息学仍然由于各种原因使得开放性不足。有鉴于此,国内建立了化学化工资源导航系统,启动了《计算化学e-science研究以及示范应用》等国家自然科学基金重大项目。在教育、教学方面也应继续改革,使化学信息学能真正适应和促进当前药物发现研究。     

化学计量学/信息学助推化学与分析测试科学研究范式转换

该文回顾了科学研究范式的形成并讨论了化学与分析测试科学的相关发展历程。实验科学向理论科学演进实际是现代科学的形成过程,对化学而言是一个困难的数学化进程,直到第三即计算科学范式形成,化学的现代科学地位才得以确定。分析化学或分析测试科学发展过程中遇到类似的问题,化学计量学/信息学在助推其完善分析化学“数学化”进程的同时,也能够挖掘更多有效信息。随着现代分析仪器的快速发展和数据海啸的到来,化学计量学/信息学作为成熟的化学学科分支和有力“武器”,正在协助并推动化学和分析测试科学步入第四即“数据密集型”的科学新范式。该文以作者实验室的研究工作为基础,论述了化学计量学/信息学助力推动化学与分析测试科学研究范式的转换过程中的相关进展,并对未来的研究动向进行了展望。     

定量构效关系研究进展

本文综述了定量构效关系及化学模式识别的研究与进展。     

化学信息学网络化教学系统的研制

本文介绍了化学信息学的基本概念与基本内容 ,并重点介绍了我们建立的基于Internet的网络化教学系统。该系统包括课堂教学系统、作业系统以及教学需要的其他内容 ,由HTML文件构成 ,可通过浏览器 (Netscape或InternetExplorer等 )直接调用 ,用于化学信息学课程的教学工作。     

神经网络与多元统计在复杂化学信息模式分类中的集成应用

天然有机物料的化学组成十分复杂，其组分通常高达几百种，从而使其组成与性质间自关系，即构效关系，难以分辨、识别和确定．例如白酒、香料的构效关系就难以用化学机理描述．通常采用数据处理方法，将其归结为模式分类问题．复杂化学信息模式分类问题有模三维数高、样本容量小等特点，采用人工神经网络（ANN）具有一定的优势和不足．文献［1，2］讨论了从网络训练算法出发，改善ANN运行性能的技术．本文拟从另一角度探讨该问题．1对输入模式的分析当物料的组分数增多时，构效关系的复杂程度将剧增．为提高神经网络的表达和处理有力，必…     

大学本科化学信息学课程的设计与优化

在分析了化学信息学课程基本内容与特点的基础之上,结合近年来我院相关课程的教学改革与实践,提出了大学化学信息学教学的两个层次;重点探讨了本科生化学信息学课程体系的设计与优化,为推进化学信息学教学改革抛砖引玉。     

α-氰基丙烯酸酯及其衍生物的合成与农药生物活性研究进展

丙烯酸酯是一类具有良好生物活性的化合物, 由于它作用机制新颖、环境友好, 故其分子设计和合成及生物活性成为目前农药创制的热点之一, 按其在农药应用方面的不同活性作用进行分类, 综述了丙烯酸酯及其类似物的合成、生物活性与除草活性方面构效关系的研究进展.     

酶复合催化剂原位合成新方法及生物催化应用

工业生物催化面临两大重要挑战,一是可工业应用的酶催化反应类型仍然比较有限,远少于化学催化剂,因此需要拓展酶催化的反应类型;二是酶在苛刻的工业催化反应条件下尤其是在高温、有机溶剂、不适宜的pH等环境下稳定性较差,因此需要提高工业酶催化剂的稳定性.研究者已经开发了很多方法,以解决这两方面难题,例如酶的定向进化、定点突变、酶的计算机从头设计和构建人工金属酶等.本文系统介绍了本课题组开发的酶复合催化剂原位合成方法及其生物催化应用,期望为解决工业生物催化的上述挑战提供新思路.原位合成是构建酶-无机晶体复合催化剂的一种简便、高效、普适的方法.酶-无机晶体复合物中,限域包埋使酶具有高于常规固定化酶的催化活性和稳定性.该方法可以简便拓展至其它多种类型的无机晶体材料,显著提高酶的稳定性.无机晶体的限域包埋对酶分子结构和性能有着重要影响,通过理性设计复合催化剂的结构,可实现对酶的活性、稳定性以及多酶反应级联效率的有效调控.本课题组采用分子模拟和实验相结合的方法阐释了多酶-无机晶体复合催化剂所驱动的级联反应效率提高的关键因素.通过调控原位合成中金属离子和有机配体的浓度,实现了酶分子在缺陷型甚至无定形载体中的包埋.在此基础上,深入探讨了缺陷对酶分子结构和催化活性的调控机制,为酶复合催化剂的理性设计提供了依据.同样基于原位合成方法,本课题组构建了酶-金属团簇复合催化剂,实现了温和条件下酶催化和金属催化的高效耦合和协同.以脂肪酶-钯团簇复合催化剂为例,阐明了酶-金属团簇复合催化剂中二者相互作用对酶分子结构和活性以及金属催化活性的影响机制,为酶催化和金属催化相融合的研究提供了重要基础.我们对这一领域存在的挑战和未来重要的研究方向也进行了讨论,希望本文可以从催化剂工程角度为高效酶催化剂的设计以及生物催化应用领域的拓展提供新思路,推动该领域发展.     

计算机技术在化学中的应用研究进展

介绍了计算机科学与技术在化学研究、化学教育及化学信息处理等方面的应用及其发展动态.     

化学信息学网络考试系统的构建

在WindowsNT 4 .0服务器建立化学信息学的Access试题数据库 ,使用ASP编写网络考试系统 ,供学生在Internet上使用浏览器进行在线考试。该系统安全可靠、应用范围广 ,是发展远程教育的重要工具     

阅读笔记在化学学习中的应用初探

阅读笔记具有简便易行、可操作性的特点。将阅读笔记应用于中学化学学习中有利于学生构建网络化的知识结构,发展自主学习能力和批判思维能力。     

径向基-偏最小二乘-贝叶斯方法及其在化学模式分类中的应用

提出一种用于模式分类的RBF-PLS—Bayes方法。它集成地应用径向基(RBF)变换与偏最小二乘(PLS)方法，从原有模式中提取出分类能力甚强的成分，然后进行贝叶斯(Bayes)判别。这种集成方法尤其适用于复杂化学信息的模式分类，本文将其应用于两种类型的化学模式分类问题，均取得了令人满意的效果。与经典的判别分析方法和单纯的神经网络方法相比，具有明显的优越性。     

移动学习App在药物化学教学中的应用

立足探索移动学习模式,结合药物化学的学科特点以及研究生学习实际情况,从药物化学信息、实验应用、药物设计等方面介绍相关移动学习App。结合案例比较移动学习及PC端的优劣。     

深度学习在蛋白质结构预测中的应用及启示

蛋白质结构预测通常指借助计算机计算模拟方法从氨基酸序列推断其三维空间结构.而空间结构决定其生理功能,故结构预测问题尤为重要.基于单纯物理学的预测仅能应对较短蛋白质且精度不高.而基于数据驱动和生物信息学的方法近十多年备受重视.本文主要回顾近十多年来深度学习在蛋白质预测领域的应用,重点介绍Deepmind团队的AlphaFold方法,此方法预测在单域蛋白质达到了中低分辨率实验精度,一定程度上解决了困扰人们五十多年的蛋白质结构预测难题.     

绿色化学在无机合成化学中的应用

以典型实例说明绿色化学在现代无机合成方面的应用。涉及热化学循环分解水制氢、超临界流体中的无机物合成、溶胶一凝胶技术在无机合成中的应用、绿色电解合成无机物、无机物的低热固相合成、高温超导材料的化学合成、离子液体等7方面。