专利名称：分子数字人设计方案的制作方法
技术领域：
人类分子生物信息整合技术背景技术 此分子数字人设计方案背景技术包括1.分子数字人的数学表达模型及分子数字人数据库申请人曾在专著<<网格计算应用基础>>一书之“分子数字人的表达及Δ治疗理论”一章中首次提出分子数字人之概念，同时提出分子数字人的数学表达模型，即以构成人体的原子及分子的微观表征参数及其所在空间位置组成的数组来表达分子数字人体，将这些数组存入计算机数据库中构成分子数字人数据库。我们把用数字表达的分子全息的人体称之为分子数字人(Molecular Digital Humanbeing，简单表示为MDH)。
2.以构成人体的原子及分子的微观图象为图元来表达的人体器官及组织图象技术。
3.网格化数据存储信息整合技术现在全球诸多人类分子生物信息分析实验室已获得大量分子生物信息数据，象基因组、蛋白质组等，由于人体分子信息量庞大，无法在一台计算机或服务器的存储设备中存放人体全部分子信息，这些信息现存放于全球不同地理位置实验室之计算机数据库中，因此，本世纪开始市场化的网格信息整合技术，包括并行数据库搜索及管理技术等将有助于分子数字人的技术实现。分子数字人就是一个有人体立体图象的，同时可以搜索和管理位于不同地理位置的人体分子生物信息数据的网格体系。使用linux操作系统或其他操作系统，在globus系统中实现，同时考虑整合系统对以往系统的兼容问题。选用适用于此系统的编程语言。
4.基于国际互联网的通讯及网格计算协议的多层异构化网格系统组成技术。
5.图形立体搜索引擎技术。
6.关系型数据库技术。
发明内容
分子数字人设计方案提出将人体分子信息数据的管理及搜索集中在同一人体立体图形界面，该图形界面采用以构成人体的原子及分子的微观图象为图元来表达的人体器官及组织图象技术。通过人体几何图形搜索引擎与网格化存储人体分子信息数据库并行搜索及管理系统的集成实现对存放在全球不同地理位置的实验室数据库中的基因组、蛋白质组等人体分子信息数据的整合、查询、管理及应用。
具体实施方法1.建立人体分子信息数据库现在人体基因组、蛋白质组等人体分子信息分析数据在迅速增加，需要国际化组织对人类分子信息数据库更具体的统一定义，包括标准化的人类分子信息编号、序列及所在人体解剖部位及坐标的表达方式，这样可以将全球不同实验室计算机中存储的人体不同解剖部位分子信息按照同样的方式搜寻、整合管理及应用。
人体分子信息表达为以下数组(编号，解剖部位名称，空间位置，分子表达......)2.以构成人体的原子及分子的微观图象为图元来表达的人体器官及组织图象技术作出人体的立体图，确定空间坐标原点，建立(坐标，图元，原子及分子微观图象)数据库。
3.将人体立体图形搜索系统与网格化数据库管理软件集成，实现在同一界面对人体分子信息的并行搜索。搜索可以以坐标为地址来搜寻某一坐标或几何区域位置的分子信息及编号等，也可以分子信息、分子编号为地址搜寻该分子可能出现在人体内哪一解剖部位。分子信息和分子图形数据库构成关系型数据库。
4.多层网格系统的设计及管理软件，由于人体分子信息数据量庞大，不同人体解剖部位的分子信息数据库管理服务器本身也需要构成网格系统，这就需要建立网格化的服务器查询系统。
5.由于对应于不同的人及同一人的不同时间就有不同的分子数字人表达，目前实现的是人类共同部分的分子数字人表达，而且是统计数字人。这种方法可以应用于存储和管理、查询不同种族个体的正常人及病人的分子信息数据。
6.效果我们点击人体立体图形某一部位时，计算机屏幕将显示该部位的人体分子信息，点击同时即给出并行信息搜索指令，所显示的数据可能来自不同国家和地区的实验室的计算机数据库。此方法也适用对数字病人的分子信息查询。
效果可参见说明书附图。
也可以不点击图形，点击工具条上的“分子数据信息”，直接显示分子数据信息及其所在位置。
此分子数字人设计方案拟解决以下问题提出通过网格计算技术整合位于全球不同地理位置实验室生物信息数据库中生物信息的方法，用分子数字人的立体图形界面及数据整合管理软件实现全球不同实验室分子信息数据的管理及查询，根据分子数字人的数学表达模型，应用多种计算机及网络技术-异构化计算机系统的整合及数据管理技术、网格计算虚拟组织、用原子、分子图形表达人体器官及组织的图形算法等。分子数字人是比器官及组织数字人更微观的数字人体系，也是应用网格计算技术研制的人类分子水平的计算机表达系统，该系统可以应用于分子生理、病理学、虚拟治疗学研究及药物与医科材料分子设计，也可以作为未来人体分子成象技术(MCT)的人体分子结构分析软件设计的基础。
附图是分子数字人图形界面效果示意图。
权利要求
1.此分子数字人设计方案提出将存放于全球不同地理位置实验室数据库中的基因组、蛋白质组等人体分子信息数据的管理及搜索集中在同一人体立体图形界面，该图形界面采用以构成人体的原子及分子的微观图象为图元来表达的人体器官及组织图象技术，通过人体几何图形搜索引擎与网格化存储人体分子信息数据库并行搜索及管理系统的集成实现人体分子信息的整合、查询、管理及应用。
全文摘要
本发明为分子数字人设计方案，属人类分子生物信息整合技术领域。此分子数字人设计方案提出将存放于全球不同地理位置实验室数据库中的基因组、蛋白质组等人体分子信息的管理及搜索集成在同一人体立体图形界面，该图形界面采用以构成人体的原子及分子的微观图象为图元来表达的人体器官及组织图象技术，通过人体几何图形搜索引擎与网格化存储人体分子信息数据库并行搜索及管理系统的集成实现人体分子信息的整合、查询、管理及应用。分子数字人是比器官及组织数字人更微观的数字人体系，也是应用网格计算技术研制的人类分子水平的计算机表达系统，该系统可以应用于分子生理、病理学、虚拟治疗学研究及药物与医科材料分子设计，也可以作为未来人体分子成象技术(MCT)的人体分子结构分析软件设计的基础。
文档编号G06F17/30GK101030234SQ200610067000
公开日2007年9月5日 申请日期2006年4月5日 优先权日2006年4月5日
发明者赵明 申请人:赵明