透过动物研究看计算科学对现代科学发展的重要性

相信《动物世界》是每个观众都喜欢看的节目，无论是喜欢奔跑的猎豹，还是憨态可掬的熊猫，都在我们的脑海中留下了深刻的印象。透过屏幕我们看到了它们现在的状态，这些动物如何演化而来？若干年后又将进化成什么样子？所有的疑问都要动物学家一一解开。

中国科学院昆明动物研究所是中国科学院所属的20多个生物类研究所之一，也是国内一流的动物研究机构之一，集中了张亚平、杨君兴、王文等一批国内外知名的动物研究专家。研究所围绕进化生物学、资源动物学和保护生物学为优势学科方向，开展热带、亚热带动物资源的保护、可持续利用和生物学基础研究，以功能分子生物学为基础，将创新重点放在动物的系统演化和模式动物比较基因组学、功能基因组、胚胎的发育分化，认知行为的脑机制和物种濒危机制，人类健康与疾病的动物模型建立等基础理论和应用的发现及创新上，并在动物天然药物的研发、生物技术在大农业生产中的应用等方面有所突破，为社会进步和经济发展做出贡献。

在生物研究领域，高性能计算正在成为最重要的科研方法之一。生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分，成为生命科学研究的前沿。而基因组信息学是生物信息学的核心，生物信息学则以基因组信息学为基础。曙光于近日为昆明动物研究所提供了一套峰值运算能力为2.75万亿/秒的高性能计算系统，帮助研究所打造我国生物资源和生物多样性研究基地。

基因组信息学包括了基因组信息的获取、处理、存储、分配和解释。有两层含义，一是对海量基因数据的收集、整理与服务；二是从数据中发现新的规律，也就是用好这些数据。

生物信息学是把基因组 DNA序列信息分析作为源头，找到基因组序列中代表蛋白质和 RNA基因的编码区；同时，阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏在 DNA序列中的遗传语言规律；在此基础上，归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。

20世纪后半期，全世界范围掀起第三次产业革命的浪潮，人类开始迈入后工业社会——信息社会。在信息经济时代，其先进生产力发展的标志就是计算技术。在这种先进生产力中，高性能计算机（超级计算机）更是具有代表性，它的作用在于为其他各个领域的研究提供了最为可靠的基础工具。目前，计算科学（尤其是高性能计算）已经与理论研究、实验科学相并列，成为现代科学的三大支柱之一。