茶樹次生代謝生物分子數(shù)據(jù)可視化研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計算機的發(fā)展以及人們對數(shù)據(jù)可視化要求的提高，新的可視化技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步加深，特別是在生物領(lǐng)域的應(yīng)用。由于生物數(shù)據(jù)的復(fù)雜性、抽象性以及潛在關(guān)聯(lián)性，用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)無法滿足生物數(shù)據(jù)的發(fā)展要求，亟需探索新技術(shù)、新方法以解決生物數(shù)據(jù)的發(fā)展問題。目前可視化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為處理生物數(shù)據(jù)的一種重要手段，它提高了生物數(shù)據(jù)的利用效率，加快了生物研究的進程。
　　本文以茶樹次生代謝生物分子數(shù)據(jù)的可視化研究為重點，參考國

2、內(nèi)外可視化技術(shù)的發(fā)展以及生物信息數(shù)據(jù)平臺建設(shè)經(jīng)驗，做了以下幾點工作：首先解決了生物化學(xué)分子結(jié)構(gòu)的可視化展現(xiàn)和查詢等問題，將抽象的生物分子結(jié)構(gòu)通過可視化技術(shù)直觀形象的展現(xiàn)出來；其次構(gòu)建了基于MMTD的核磁共振圖譜數(shù)據(jù)搜索的模型，分析并驗證了該模型對圖譜數(shù)據(jù)可視化的查詢有著積極的作用。本文主要使用茶樹次生代謝生物分子數(shù)據(jù)為驗證對象，設(shè)計并實現(xiàn)了茶樹次生代謝生物數(shù)據(jù)平臺，驗證了可視化技術(shù)在展示、查詢生物數(shù)據(jù)方面的可行性和有效性。
　　本

3、文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）生物數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展、現(xiàn)狀以及意義的研究和分析。本文具體闡述了可視化的發(fā)展現(xiàn)狀以及在其他領(lǐng)域的運用情況。搜集茶樹次生代謝生物分子相關(guān)數(shù)據(jù)，并對其進行整理分析。結(jié)合生物數(shù)據(jù)的特征和屬性闡述了可視化技術(shù)對生物數(shù)據(jù)的重要意義。
　?。?）可視化的研究。首先通過對 Marvin JS技術(shù)的研究與應(yīng)用，實現(xiàn)了二維分子結(jié)構(gòu)式的展現(xiàn)、儲存以及化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式在線編輯查詢的功能，證明該技術(shù)在生物分子式查詢、展

4、現(xiàn)和儲存方面具有良好的應(yīng)用效果。其次分析并研究了WebGL技術(shù)，闡述了該技術(shù)的開發(fā)優(yōu)勢以及關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)，運用其主流的開發(fā)技術(shù) three.js實現(xiàn)茶樹次生代謝生物分子結(jié)構(gòu)的三維立體動態(tài)展現(xiàn)。
　?。?）基于中介真值程度度量思想的核磁共振圖譜數(shù)據(jù)查詢研究。首先分析中介思想，之后介紹了中介真值程度度量的方法，提出對核磁共振圖譜數(shù)據(jù)先模糊檢索再精確查詢的方法，構(gòu)建了基于MMTD的查詢模型，并通過實驗驗證了該模型在提高圖譜數(shù)據(jù)的搜索質(zhì)量

5、方面有良好的作用。
　?。?）茶樹次生代謝生物數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建。數(shù)據(jù)平臺采用B/S架構(gòu)，實現(xiàn)了茶樹次生代謝生物分子數(shù)據(jù)的共享。通過集成上述的研究方法，利用可視化技術(shù)實現(xiàn)了茶樹次生代謝分子數(shù)據(jù)的查詢和展示，并通過對數(shù)據(jù)的處理和分析使得生物分子數(shù)據(jù)可以直觀的展示出來，便于研究者分析和利用。
　　在國家“十二五”科技支撐項目(2011BAD01B01)、中國國家自然科學(xué)基金(81170654/H0507)、安徽科技專項項目(YJ20