生物資訊之發展與商機專題調查

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近年來由於各種生物基因體定序計畫之大量序列產生,使致「生物資訊學」蓬勃發展。各式各樣特殊性加值資料庫之建立,以及搜尋分析資料庫之軟硬體工具的革新精進,使得生物資訊在生物科技之拓展上頓時成為一強而有力的開發工具。

生物資訊學是指利用了分子生物學之專業知識和技術,配合上電腦與資訊處理之高速運算能力和相關之數理統計技術,去收集、分析、傳播及應用生物以及與生物相關之信息。而生物資訊之工作內容又以資料庫之建立,以及軟硬體工具之開發為主。

在1980年初期,由於電腦軟體程式的應用,使得分子生物在基因序列資料的收集分析,及資料庫的建立與基因功能的探究上時,有了極大的助力,且更進一步地幫助了基因序列的比較和其功能的預測,而這些都使得生物資訊這個新興的科技,在生醫科學領域中,因迫切的需求而順勢誕生。接著從1989年起始,以「在基因分子基礎上來瞭解人類之疾病」為目標的人類基因體定序計畫開始展開,其伴隨而來的大量基因遺傳密碼序列資料,由於極需要加以收集、分析和管理,因此新生物資訊學因應而生。然而此時生物資訊所提供的訊息和分析工具,已不僅只是生命科學研究上一種有力的資料管理及分析利器而己,其所提供的資訊更可應用在解決醫學問題上,而在商業上,它更可成為一改變產品生產模式、推動技術改革的資源動力。它加速及改變了研發到生產的週期,為生物資訊創造了一個具有無數潛力、又為時勢所趨的市場。

因此生物資訊是一種研發工具,它可被廣泛地應用於下列之研究與開發領域上:(1) 疾病基因之探究與疾病之基本病因研究,(2) 藥物之開發,(3) 醫學上之診斷、預防及治療標的之發掘,(4) 為病人量身定做之藥物治療(pharmacogenetics),(5) 農業等之生物科技。除此之外,在病變組織與細胞之基因表現分析、生物發育過程之研究、甚至是演化學、人類學和犯罪學方面,生物資訊都有著成就非凡的貢獻。

除了人類基因體定序計劃外,同時分頭進行之微生物基因體定序計劃所產生的三十多種和疾病有關之病原體基因序列,更可透過不同基因或基因體間之差異性比較,在對疾病之診斷、預防及治療上產生極大的助益,如疫苗研發上,在農畜牧業產品之改良、食品科技、環保維護等等。

目前世界上生物資訊市場的發展仍以美國為主,據估計整個市場銷售總額在未來五年內可能超過20億美元。由於生物資訊公司成立資本低,再加上客戶需求多樣化,現在約有50多家公司提供各種各樣生物資訊產品和服務。然而在市場上真正發展成功的公司佔非常少數,主要原因為新公司紛紛成立,在有限的客戶群條件環境下,在市場上產生強勁的兢爭,因此未來的主要趨勢將是:大的生物資訊公司收購合併小的生物資訊公司,以及產品之趨向標準化。

在商業上可使用的資料庫和軟體分析工具,主要可分為公開的(免費的) 和私有的(商業化) 兩大類。公開及私有資料庫種類包括序列資料庫、特殊功能資料庫、加值型資料庫及整合性資料庫。公開及私有的軟體分析工具種類則有:序列相似性搜尋(sequence homology search)、多序列排比(multiple sequence aligment) 、基因搜尋與詮釋、蛋白質和RNA立體結構決定、生物晶片之探針設計(probe design) 與所得微陣列資料之分析(microarray data analysis) 、形像化(visualization) 、分析基因表現、以及整合系統用所需之軟體等。而在硬體設備的研發方面,則以加速序列相似性搜尋的硬體加速器最為引人注目,目前有美國Paracel公司所出 之GeneMatcher以及TimeLogic公司之DeCypher。

目前我國生物資訊之發展尚屬於萌芽階段,雖歐美各國已從事生物資料學研究多年,但其發展的應用軟體工具,技術上仍尚未成熟,再加上由於人類基因體序列之「工作草圖」最近才完成,而所有完整序列之組合將等到2003年,這給於我們迎頭趕上、立即切入的良好時機。因此分析探究現有之國外生物資訊技術、市場及其運作模式與策略,並瞭解國內之研發環境現況,建議台灣在生物資訊的發展上可朝向軟體分析工具之開發和資料庫之建立與整合。而在未來產品及服務的提供上,可走向以網際網路為行銷管道,以降低客戶在研發上利用生物資訊的軟硬體工具時,所需投資的巨額花費,同時刺激鼓勵較低資本客戶之使用,有利整個生技產業的基本技術改革。

在資料庫之建立方面則建議以本土性疾病、國內遺傳性疾病、國內傳染性疾病及各種臨床試驗結果之資料庫、以及為開發中醫藥醫學領域之中醫藥的藥理及藥性資料庫為發展重點。至於在系統整合方面,則應開發大型之軟體系統,以整合現有之公有資料庫以及各種不同的軟體工具。

綜合所收集之專家學者意見,目前國內生物科技產業的發展情況,極需政府出面擔當資源及機會之有力的提供者,以開創業者投入生技產業的初期誘因。同時政府與民間產業應聯合制定生物資訊之發展政策與方向,培植輔育專業之生物資訊人才,結合共同努力與合作之團隊精神,窺得未來生物資訊發展之商機,積極投入進行研發,為台灣創造另一次的經濟奇蹟。
  • 第一章 何謂生物資訊
    27 頁 / 0 元/點
  • 第二章 生物資訊的應用
    24 頁 / 0 元/點
  • 第三章 國外的生物資訊概況
    31 頁 / 0 元/點
  • 第四章 生物資訊在台灣
    20 頁 / 0 元/點
  • 第五章 生物資訊於國內的前景
    14 頁 / 0 元/點
  • 第六章 結論
    2 頁 / 0 元/點
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