ACS 網路研討會：了解化學信息學的歷史和未來

Exploring the History of CheminformaticsBy Bryan McBournie

為了跟上化學信息學的發展，新的平台、系統和工具不斷出現。2017年 11月16日，ACS舉辦了一場網路研討會，Wendy A. Warr博士回顧了為化學研究帶來變革的技術進步，並且展望未來可能會發生的一些變化。Warr是特許化學家、英國皇家化學會會士、英國特許圖書館與信息專家協會會士，活躍於ACS化學信息部的各種活動。

Wendy A. Warr博士說，由於所有的科學家的工作都是建立在前人的基礎之上的，所以對化學信息學的歷史進行回顧就顯得非常重要。

化學信息學和大數據

CAS REGISTRY （CAS登記號資料庫）創建於1965年，這個資料庫的創建始於一份與美國國家科學基金會簽署的三年期合同。至1969年，該資料庫收錄了超過100萬個化學結構。今天，該資料庫已收錄了1.35億個獨特的結構。Warr說，如今還有許多公共資料庫可供人們使用，如：ChEMBL、MEDLINE、 PubChem。

大數據是當今化學信息學的一個重要課題。例如，一家製藥公司的篩選庫可以包含25,000到100萬個化合物；一家公司可以收集到約300萬個化合物；SureChEMBL中有1,600萬個化合物；Enamine REAL 中有1.7億個化合物；GDB-17 中有多達1.64億個分子。

化學信息學及硬體

Warr說，20世紀60年代和70年代，大型計算機是計算的一種方式。這些計算機體積很大，佔據了整個房間，並且價格昂貴，還會產生大量熱量。後來，這些大型機被體積更小、速度更快的小型計算機所取代。1984年的VAX 11/750的時鐘頻率為6兆赫，2 MB內存，134 MB的固定磁碟，兩個67 MB的可交換磁碟驅動器和共享的外圍設備。

Warr說，微型計算機的出現使得通過STN Express進行直接的在線檢索成為可能。這一代計算機有Windows、圖標、菜單和滑鼠或WIMP。微型計算機最早的例子是1981年8月推出的IBM PC 5150。它運行IBM BASIC和PC DOS，具有4.77 MHz的中央處理單元，以及16到256 KB的內存。

現今硬體條件已經不是障礙了，如今的化學家也可以選擇雲計算，而不是依靠主機內部的計算能力。Warr指出，雲計算允許那些沒有IT部門的小型機構使用在線工具進行計算。

化學信息學及結構編輯

「一旦硬體條件變得更好，或者雲計算出現，你就可以做更好的軟體。」Warr說。20世紀70年代，化學家們與美國國立衛生研究院/美國環境保護署（NIH/EPA）的結構錄入、化學信息系統（CIS）結構和命名法檢索系統（SANSS）以及CAS online文本結構錄入一起工作。20世紀80年代出現了通過軟體對化學詞語進行處理。這些軟體包括：Wisconsin InteractiveMolecular Processor, Molecular Presentation Graphics, Professional StructureImage Database On Microcomputers, MDL』s Chemists』 Personal Software Series。ChemDraw首次出現在1985年的ACS秋季大會上。她說，如今，ChemDoodle使用了HTML5，這使得它的速度很快，平台也是獨立的。

化學信息學及檢索

數據的存儲，創造了檢索需求。從20世紀60年代開始，出現了第一個結構檢索，包括基於Wiswesser （CROSSBOW）的有機結構的計算機檢索，其特點是可以展示結構。其他的檢索工具包括SANSS、HTSS、DARC和CAS online，在1980年開始為用戶提供服務。隨後出現了RS3、S4、CAS REGISTRY MVSS、SciFinder, SciFinder-n 和 ChemAxonJChem。

Warr認為，我們可以從回顧過去50年的化學信息學的發展得出一些結論。今天，實在沒有必要建立您自己的系統。根據您的化學信息需求購買和定製化一套系統將更加便捷、更加經濟。她還指出，技術是不斷湧現的，當一股新浪潮襲來時，新的引領者就會出現。Warr說，然而有一些20世紀60年代的引領者至今仍保持著強勁發展。她說，回溯到1965年，美國化學文摘社（CAS）因為CAS REGISTRY資料庫就已經是一位引領者了。之後，CAS持續適應時代的發展，並以CAS online、SciFinder和今天的SciFindern在業內遙遙領先。

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