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如何用omicsbean分析組學數據 omics組學雜志

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【如何用omicsbean分析組學數據 omics組學雜志】
戴面具說經濟那個叫什么說經濟
面具經濟學 。戴面具說經濟是指一種經濟學理論，也稱為“面具經濟學”（Maskonomics），該理論認為，戴口罩可以減少病毒傳播，從而降低疫情對經濟的影響，因此在疫情期間應該大力推廣戴口罩的做法 。戴面具說經濟在新冠疫情期間得到了廣泛的關注和應用，成為了一種新的經濟學思潮 。
biology的研究方法
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的 。在生物學的發展史上，這些方法依次興起，成為一定時期的主要研究手段 。現在，這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系 。18世紀下半葉，生物學不僅積累了大量分類學材料，而且積累了許多形態學、解剖學、生理學的材料 。在這種情況下，僅僅作分類研究已經不夠了，需要全面地考察物種的各種性亂租狀，分析不同物種之間的差異點和共同點，將它們歸并成自然的類群 。比較的方法便被應用于生物學 。
運用比較的方法研究生物，是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元 。G.居維葉在動物學方面，J.W.von歌德在植物學方面，是用比較方法研究生物學問題的著名學者 。用比較的方法研究生物，愈來愈深刻地揭示動物和植物結構上的統一性，勢必觸及各個不同類型生物的起源問題 。19世紀中葉，達爾文的進化論戰勝了特創論和物種不變論 。進化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響 。早期的比較，還僅僅是靜態的共時的比較，在進化論確立后，比較就成為動態的歷史的比較了 ?，F存的任何一個物種以及生物的任何一種形態，都是長期進化的產物，因而用比較的方法，從歷史發展的角度去考察，是十分必要的 。
早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述 。1665年英國R.胡克用他自制的復式顯微鏡，觀察軟木片，看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的 。從此，生物學的觀察和描述進入了顯微領域 。但是在17世紀，人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義 。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環，因而還不能清楚地辨認細胞結構 。19世紀30年代，消色差顯微鏡問世，使人們得以觀察到細胞的內部情況 。1838～1839年施萊登和施萬的細胞學說提出：細胞是一切動植物結構的基本單位 。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元，終于有了結果 。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果，也是比較方法研究的一個重要成果 。前面提到的觀察和描述的方法有時也要對研究對象作某些處理，但這只是為了更好地觀察自然發生的現象，而不是要考察這種處理所引起的效應 。實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象，并通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性 。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一 。17世紀前后生物學中出現了最早的一批生物學實驗，如英國生理學家W.哈維關于血液循環的實驗，J.B.van黑爾蒙特關于柳樹生長的實驗等 。然而在那時，生物學的實驗并沒有發展起來，這是因為物理學、化學還沒有為生物學實驗準備好條件，活力論還占統治地位 。很多人甚至認為，用實驗的方法研究生物學只能起很小的作用 。
到了19世紀，物理學、化學比較成熟了，生物學實驗就有了堅實的基礎，因而首先是生理學，然后是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科 。19世紀80年代，實驗方法進一步被應用到了胚胎學，細胞學和遺傳學等學科 。到了20世紀30年代，除了古生物學等少數學科，大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展 。系統科學源自對還原論、機械論反身提出的有機體、綜合哲學，從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論，系統生態學、系統生理學等先后建立與發展，20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表 。從香農信息論到I.普里戈津的耗散結構理論，將生命看作自組織化系統 。細胞生物學、生化與分子生物學發展，艾根提出細胞、分子水平探討的超循環理論，20世紀90年代曾邦哲的系統遺傳學及系統醫藥學、系統嘩知兆生物工程概念發表 。隨著基因組計劃、生物信息學發展，高通量生物技術、生物計算軟件設猛盯計的應用，帶來系統生物學新的時期，形成“omics”系統生物學與計算系統生物學的發展，國際國內系統生物學研究機構建立而進入系統生物學時代 。

系統生物學的簡介 systems biology（貝塔郎菲稱為“有機生物學”，不同于“systematic biology”生物系統學 - 過去也譯為系統生物學）
“系統生物學” (systems biology) 一詞在美國NIH 的PubMed 文獻庫最早可檢索到Zieglgansberger W 和Tolle TR 于1993 年發表的一篇神經系統疾病研究的論文摘要中，根據1968 年國際系統理論與生物學 (systems theory and biology) 會議上Mesarovic D.提出systems biology詞匯 （術語）的定義為采用系統論方法研究生物學，1989 年在美國召開的生物化學系統論與生物數學國際會議探討了生物學的系統論與計算生物學模型研究 。系統理論和系統思想對于中國知識分子并不陌生，1980 年代在中國學術界曾經流行過“三論”——系統論、信息論和控制論與系統科學 。美籍奧地利科學家貝塔朗菲 (L. Bertalanffy) 在 1970 年代創立的“一般系統論” (general system theory），盡管貝塔朗菲是以生物學家的身份思考、研究，并不僅適用于生命科學，而且廣泛應用于物理學、心理學、經濟學和社會科學等各門學科；因而，過去所談論的主要是在理論生物學層面上和普適性強的一般系統論，本文所要介紹的系統生物學 (systems biology），則是生命科學研究領域的一門組學、計算和轉基因系統生物技術等成熟的迅速發展學科 。1924~1928 年貝塔郎菲多次發表系統論的文章，闡述生物學中有機體概念，提出把有機體當作一個整體或系統來研究，1950年發表生物學與物理學中的系統論和1952年發表抗體系統論[注 ]等開創了系統生物學，第10 屆國際分子系統生物學會議稱貝塔郎菲為第一個系統生物學家（理論層面），貝塔郎菲開創的系統生物學模型至今仍然很現代 。自20 世紀60 年代系統生物學概念和詞匯的提出和60-80年代系統生態學、系統生理學的進展，90年代系統生物醫學、系統醫學、系統生物工程與系統遺傳學的概念發表，20 世紀未細胞信號傳導與基因調控的研究與系統論方法的結合，進入了分子細胞層次的系統生物學（實驗與理論結合）研究與發展時期 。
作為人類基因組計劃的發起人之一，美國科學家萊諾伊·胡德 (Leroy Hood) 也是組學 (omics) 生物技術開創者之一 。在胡德看來，系統生物學的重新提出和人類基因組計劃有著密切的關系 。正是在基因組學、蛋白質組學等新型大科學發展的基礎上，孕育了系統生物學的高通量生物技術和生物信息技術 。反之，系統生物學的誕生進一步提升了后基因組時代的生命科學研究能力 。1996 年在北京舉辦的第 1 屆國際轉基因動物學術研討會，中科院曾邦哲（曾杰）闡述了系統論與生物遺傳學、轉基因研究等，1999 年元月于德國建立了系統生物科學與工程網（英文），表述生物系統結構論（structurity theory）的結構整合 (integrative）、調適穩態（stability）與層級建構（constructive) 等綜合（synthetic）系統理論規律，并定義實驗、計算 系統研究，同系統科學、計算機科學、納米科學和生物醫學、生物工程等領域國際科學家廣泛通訊，倡導分子生物技術和計算機科學 -　實驗生物學家與計算生物學家結合研究生物系統，喚起了一大批生物學研究領域以外的專家的關注 。
正如1994年曾杰（曾邦哲）“論系統生物工程范疇”等 表述的21世紀將進入“系統生命科學與生物工程的時代”，1999-2000年系統生物學與工程（合成生物學）領域論文大量涌現 。也如胡德所說，“系統生物學將是 21 世紀醫學和生物學的核心驅動力”，基于這一信念，在系統生物學已經就要成為新的學術潮流時，1992年建立華盛頓大學分子生物技術系的胡德，在1999 年年底辭去了美國西雅圖市華盛頓大學的教職，與另外兩名志同道合的科學家一起2000 年創立了世界上第一個系統生物學研究所 (Institute for Systems Biology） 。與此同時或1999年更早的中期不少科學家開始了論述，2000 年日本舉辦了國際系統生物學會議，2000 年美國 E. Kool 重新提出合成生物學 - 基于系統生物學的基因工程 。隨后，系統生物學便逐漸重新得到了生物科學界的認同 。2002 年03 月，美國《科學》周刊登載了系統生物學專集，該專集導論中的第一句話這樣寫道：“如果對當前流行的、時髦的關鍵詞進行一番分析，那么人們會發現，‘系統’高居在排行榜上 。” 系統生物學的基本工作流程有這樣四個階段 。首先是對選定的某一生物系統的所有組分進行了解和確定，描繪出該系統的結構，包括基因相互作用網絡和代謝途徑，以及細胞內和細胞間的作用機理，以此構造出一個初步的系統模型 。第二步是系統地改變被研究對象的內部組成成分（如基因突變）或外部生長條件，然后觀測在這些情況下系統組分或結構所發生的相應變化，包括基因表達、蛋白質表達和相互作用、代謝途徑等的變化，并把得到的有關信息進行整合 。第三步是把通過實驗得到的數據與根據模型預測的情況進行比較，并對初始模型進行修訂 。第四階段是根據修正后的模型的預測或假設，設定和實施新的改變系統狀態的實驗，重復第二步和第三步，不斷地通過實驗數據對模型進行修訂和精練 。第一到第三階段，也就是以下的“整合”- 系統理論、“干涉”- 實驗生物學和“信息”- 計算生物學等研究，即系統論和實驗（experimental）、計算（computational）方法整合的系統生物學概念，目標就是要得到一個理想的模型，使其理論預測能夠反映出生物系統的真實性 。

論述蛋白質組學與基因組學的區別和聯系組學omics，研究的是整體. 按照分析目標不同主要分為基因組學，轉錄組學，蛋白質組學，代謝組學 。
基因組學研究的主要是基因組DNA，使用方法目前以二代測序為主，將基因組拆成小片段后再用生物信息學算法進行迭代組裝 。當然這僅僅是第一步，隨后還有繁瑣的基因注釋等數據分析工作 。
轉錄組學研究的是某個時間點的mRNA總和，可以用芯片，也可以用測序 。芯片是用已知的基因探針，測序則有可能發現新的mRNA,
蛋白組學針對的是全體蛋白，組要以2D-Gel和質譜為主，分為top-down和bottom-up分析方法 。理念和基因組類似，將蛋白用特定的物料化學手段分解成小肽段，在通過質量反推蛋白序列，最后進行搜索，標識已知未知的蛋白序列 。
代謝組分析的代謝產物，是大分子和小分子的混合物，主要也是用液相和質譜 。
總而言之，這些技術都想從全局找變量，都是一種top-down的研究方法，原因很簡單：避免‘只緣身在此山中’的尷尬 。
但因為技術局限，都各有缺點，尤其是轉錄組和蛋白組數據，基本上顛覆了以前一直認為的mRNA水平能代表蛋白水平的觀念，因為這兩組數據的重合度太低 。
所以目前很多研究都開始使用交叉驗證方法 。
無論如何，都需要對數據進行分析，有經驗的分析往往能化腐朽為神奇 。
組學是指的什么概念？在分子生物學中，組學主要包括基因組學、蛋白組學代謝組學、轉錄組學、脂類組學,免疫組學、糖組學和RNA組學學等 。通過對基因組學、轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學數據進行整合分析，可以了解目標樣本內基因、RNA、蛋白質和代謝產物的基本狀態，從而對生物系統進行全面解讀 。
隨著科學研究的進展，人們發現單純研究某一方向無法解釋全部生物醫學問題，科學家就提出從整體的角度出發去研究人類組織細胞結構，基因，蛋白及其分子間相互的作用 。
通過整體分析反映人體組織器官功能和代謝的狀態，為探索人類疾病的發病機制提供新的思路，基因組學這門學科就是研究這些基因以及這些基因間的關系 。
自基因組和基因組學兩個名詞誕生至今，現在已有成千上萬的“組”和“組學”出現 。它們中的一部分已經被牢固地確立為一個重要的知識體系和研究領域 。但有些卻并非如此，并且招來各種各樣的譴責，被認為是多余的、瑣碎的、不實的、不合語法的甚至于更糟 。
如何用omicsbean分析組學數據
樓上關于組學概念以及基因組概念，解釋的非常好 。組學數據復雜大通量，以前都是公司或世閉猜者通過很多大型軟件以及數據庫，非常復雜難學 。但是omicsbean這款軟件，成功的解決了這些問題，軟件可以一站式完成以上組學數據的統計學以及生物信息學分析，同時兼具各大生物學數據庫綜合查詢功能，直接輸出規范美觀的圖表文字，態春直接用于文章發表 。具體使用方法很簡單，無需專業數據分析背景，很快搜型就可以學會 。軟件具體使用方法：可以在軟件主界面上--help-introduction里看到 。
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