剑桥计算生物学研究所(CCBI)

生物科学，特别是分子生物学的最新技术发展，导致了生物学和医学中可用数据量的大量增加。DNA和蛋白质序列的数据量是巨大的，并且呈指数增长。序列数据只是生命科学信息爆炸的开始。新的数据洪流将从许多领域涌现:用于研究基因表达空间和时间模式的微阵列，了解蛋白质、DNA和RNA如何相互作用的实验，应用于癌症的基因组技术，自然种群分子变异的研究，以及显示这些变异如何与表型相关的研究。大量数据的到来使人们认识到生命科学必须变得更加量化。这推动了计算生物学领域的发展，并为跨学科研究创造了巨大的机会。因此，成立了剑桥计算生物学研究所(CCBI)，以激发和汇集剑桥大学内外的计算生物学专业知识。

图1:DNA螺旋- DNA序列数据的数量呈指数增长。

剑桥计算生物学研究所(CCBI)的目标是：

-开展基础研究-创建新的跨剑桥研究项目-协调资助机会-促进剑桥内外的合作

-为剑桥的研究人员提供计算资源

-举办讲习班、会议和研讨会-推出新的学位课程-创建一个由大小公司组成的联盟

研究作为其首批研究方案之一，CCBI将通过调节根本原因来预防和治疗常见疾病。它将利用剑桥大学在遗传学、计算机科学、临床资源、流行病学和数学与统计学方面的专业知识，研究常见疾病的基因、机制、原因和预防。它将对癌症、糖尿病和肥胖以及免疫介导疾病(如自身免疫、过敏和结核病)的DNA多态性进行全基因组调查。疾病相关基因和途径的研究将补充生物学、结构和临床研究。其目的是开始将定量生物学融入临床护理。

图2:由细胞培养的神经干细胞生成的神经细胞(绿色为神经元，红色为星形胶质细胞)。

除了CCBI成员部门正在进行的广泛研究之外，它还打算制定一些核心研究主题。剑桥-麻省理工学院已经确定并支持的两个主题是:

通过使用在微型生物反应器中培养的干细胞进行高通量分析，实现药物发现和开发的转化。

系统生物学和干细胞研究在癌症和炎症等复杂疾病中药物靶点的研究和鉴定中的应用。

计算生物学是该大学生物学、临床医学、物理科学和技术学院的重点学科。这些学院的几乎每个系都是该研究所的参与者，欧洲生物信息学研究所、威康基金会桑格研究所、医学研究委员会分子生物学实验室、剑桥大学和巴伯拉罕研究所也是如此。

图3:与大肠杆菌RuvA四聚体结合的Holliday结DNA的晶体结构。Holliday结DNA是一种DNA重组的通用中间体。

它还打算组成一个由大型计算机和制药公司组成的财团，以支持该研究所并在其工作中进行合作。它还希望吸引剑桥地区众多小型生物技术和高科技公司中的一些。

该研究所将与剑桥科学中心密切合作，参与该计划的科学家将可以访问大量的计算资源，包括剑桥-克兰菲尔德高性能计算设施的计算资源，并在使用这些资源时获得专家建议。

教育世界范围内缺乏高质量的计算生物学家。为了解决这个问题，CCBI的一个重要组成部分将是一个新的哲学硕士学位，它将利用剑桥大学在生物、医学、物理和数学科学方面的独特优势。这个为期11个月的课程旨在向学生介绍计算生物学和现代生物学和医学的其他定量方面。

图4:出席CCBI工业信息日的代表，数学科学中心

它还将为企业管理、技术管理和创新提供基础。它既适用于那些第一学位是生物学的人，也适用于计算机科学家、数学家和其他希望学习这门学科的人，为攻读博士学位或在工业和商业领域工作做准备。该课程由CCBI开发，将由数学科学中心的应用数学和理论物理系运营。它由CMI资助。课程主任是Simon tavar教授。

参与行业CCBI的一个关键组成部分是促进和鼓励学术研究人员与各种规模的工业同行之间的知识交流。它还将与那些引领计算生物学发展和应用的公司建立密切的合作关系。它将使CCBI能够发展和整合工业界的利益和要求，特别是在药物遗传学和基因组学的发展以及更专门针对疾病根本原因设计的药物的发现方面。

作者简介:Karen Smith博士是剑桥大学计算生物学研究所的神经解剖学家和业务总监

有关一般资料，请联络:剑桥计算生物学研究所，数学科学中心，剑桥威伯福斯路cb30wa