http://www.itp.ac.cn/~hao/

1
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• ???
• ??????????????
• ????????????
• http//www.itp.ac.cn/hao/

2
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• ????????????????????????????
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• ??????????????????
• ??????????????????????????????????
• ??????????????????????????????????,??????????????

3

• ????
• ????

4
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• ??,???

5
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• (??????????????)

6
????????????????????

• (???????????????)

7
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• ????,???????
• ???????
• ???????????

8
????????????????

• ???????????
• C. A. de Coulomb, 1785
• L. Galvani, 1791

9
??????????????

• ??R. J. Mayer (1842)???????????,??????????
• ????J. P. Joule (1843)?????
• ????H. von Helmholtz (1847)??????????????????????
  ???(24???????)
• (?????????????)

10
??????????????

• ?????(1590)
• ??(1665)
• ??(Antonie van Leeuwenhoek,1683)
• (Muller?????????, 1773)
• X??????????
• DNA?????(JD Watson,FHC Crick,1953)
• ?????????????(1957,1959)
• ?????????????????

11
??????????????

• ???????????
• ????
• ??????????
• ??????
• ???
• ???????????????????????????????

12
?????????????

• ??
• ?????
• ???????
• ???(George Gamow, 1954)
• ?????????

13
Erwin Schrodinger, What is Life? The Physical
Aspect of the Living Cell, 1944,

• Michael P. Murphy and Luke A. J. ONeill, eds.
  What is Life? The Next Fifty Years, Cambridge
  University Press, 1995, 1997.

14
???????????

• ??
• ??
• ??
• ??????????
• ??????????????

15
????????

• ????,????????????,???????????????????,????????????

16

• ????
• HIV ??
• ??(Slime mold)????????

17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
????????????0.

• (???1885)
• ?????,?????,
• ?????, 1984, 172?

20

• ????

21
?????(????)

• ????????
• ?2 ???10??????
• 2004?6???GenBank???????
• 171 535 ??????1???
• ???????????????
• ????????? 5000 ?????,?9000???
• ????????????,???????????????

22
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• ????????????(????)???????5000????(5107)
• ???????3.2109 ???
• ?????4.3108???
• ????????????1015??
• ??Sanger????5???????80-100TB,?(0.81)1014??

23
GenBank 143?(2004?8?15?)

• ???
• 37 343 937 (3734?)
• ???(??)?
• 41 808 045 653 (418?)
• ?????? 1119

24
SWISS-PROT Rel.43 (2004)

• 160 000 ??
• ??3 AA3?
• ??6669 AA
• AAAmino Acids(???)

25
?????????????

• ENIAC(1944)??330?????
• EDVAC (1952) ???von Neumann???
• ???????3840??????
• ??3000?????4000??????
• ??1???1012?/?1 Tflops
• Earth Simulator 40 Tflops
• 60??1011?????

26
???????????????

• ?????

27
???????

• 13 Bys ???
• 4.9 Bys ????????
• 3.8 Bys ?????????
• 2.7 Bys ???????
• 1.7 Bys ?????
• 550 Mys ???(Cambrian)?????
• 425 Mys ???(Silurian)????
• 65 Mys ????
• 3.5 Mys ??????????
• 0.7 Mys ????????
• 0.5 Mys ??? (Homo erectus)
• 0.4 Mys ??(Homo sapiens)
• 100-20 Kys ????
• 221 BC, 2224?????????

28
????

• ???(Bacteriophage lambda, T4, T7)
• ??(Viruses SV40, HIV)
• ????(Escherichia coli)
• ??(Saccharomyces cerevisiae , yeast budding)
• ??(Caenorhabitidis elegans, nematode, worm)
• ??(Drosophila melanogaster, fruitfly)
• ???(Arabidopsis thaliana)
• ??(Oryza sativa, rice)
• ????(Xenopus laviae, African frog)
• ???(Danio rerio, Zebra fish)
• ??(Mus musculus, mouse)
• ??(Homo sapiens)

29
????

• ??(DNA)?????
• ??(Plasmids)?????
• ???DNA ???
• ???????DNA
• ????????DNA

30
(No Transcript)
31
(No Transcript)
32
(No Transcript)
33
(No Transcript)
34
?????????

• ????????????????
• ???????????
• ??????
• ????????
• ???????????
• ??????????????
• ??????????????
• ????? ??????(DNA?RNA)
• ???(????????????)???????
• ??????????

35
?????????

• 1985????????????????????????
• 1991-1994???????????
• 1993??????????????????????
• 1994???????Internet??????????????
• 1995?????????????

36
1997?????

• 1977????DNA??????
• 19771995???????????
• 1995??????????????,????????????
• 19967????????????
• 1997?????????
• ??????????!

37
?????

• ???????????????
• ??????????
• ?????????????????
• ?????????????

38
?????????????

• ????????????????????????????,?????????????,????
  ?????????,?????????
• ??????????????????????,?????????????????????????,
  ?????????
• ???????????????tRNA???BGF??????????????,????????
  ?????????

39
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• ???????
• ??DNA?4 639 221 ?a,c,g,t??
• ???8??????65536?
• ??????????????71?
• ???????

40
(No Transcript)
41
SeeDNA????

• C?? Xlib Xtoolkit
• C?? GTK (UNIX?LINUX??)
• ?GenBank???????
• ?????????????
• ????????????

42
(No Transcript)
43
????

• ???????
• ?????(????????)?
• ?????
• ??????????
• ??????????
• ??16S rRNA??????(Carl Woese)
• ???????????
• ???????
• ?????????

44
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• ??K-????????
• 20K???????
• ?K-2???????????

45
(No Transcript)
46
(No Transcript)
47
????????

• ???????????
• ???a?c?g?t??????????
• ??(??1989)134525?????(??2001)134559???

48
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tcgctgtttttgtttccgtattcctgatttatccactggggcaatccggt
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49
????

• ???????????
• ?????????
• ??????????????
• ??????
• ?????????

50
(No Transcript)
51
?????????

• ??????
• ????????????????
• ????
• ????(discriminance analysis)
• ??????
• ???????

52
??132??????????(K6)

• 16 ????
• 110 ????
• 6 ?????

53
(No Transcript)
54
Towards a Paradigm Shift in BiologyWalter
Gilbert, Nature 349 (1991)

• The new paradigm, now emerging, is that all
  genes will be known (in the sense of being
  resident in databases available electronically),
  and that the starting point of a biological
  investigation will be theoretical. An individual
  scientist will begin with a theoretical
  conjecture, only then turning to experiments to
  follow or to test that hypothesis.

55
????????????

• ???????
• ????
• ????????
• ???????????,?????????,??????
• ?????????
• ?????????????????????????????
• ?????????????

56
????????????????

• ???????????????
• ?????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????
• ?????????
• ??????????

57
???????60??????

• J. Phys. Chem. 45 (1941) 443 (1940?
• 8?9??????????????)
• ??????????????,???
• ??,???????????
• 1950???????????
• 1960???????????
• 1980????????????????
• (???????????)

58
???

• 1??????????,?????????,?????????,1997,1999?
• 2????,??????,?????????,1999?
• 3????????,???????,?????????,2000,2002?
• 4????,???????,?????????,2003?
• 5?GOOGLE??http//google.com

59
??

• ??!