钟武，肖军海，赵饮虹，李松

    药物信息学是应用人类基因组计划产生的大量数据和全球分子生物学研究的结果，探讨发现药物的新靶点、新方法，促进药物研究进程的一门新的交叉学科，涉及生物信息学、化学信息学、计算化学、组合化学等多领域学科，并包括药物代谢动力学性质和毒性预测、高内涵筛选及代谢模型等综合信息在新药发现和发展中的整合、分析和应用。药物信息学对于加快新药发现，缩短新药的研发周期起着非常重要的作用。

    1 药物信息学的发展现状和主要进展

    在生物信息学概念提出的同时，研究人员就认识到生物信息学在药物研究中的重要性，应用生物信息学开展新药研究现已成为生物信息学研究的重要方向之一。在生物信息学研究中，最早被确定的应用目标之一就是药物研究，药物研究是生物信息学用途最广、价值最高的应用领域。药物研究花费昂贵而且过程漫长，一个新药从发现到临床应用，大约需要 10年时间，所需花费 5亿～10 亿美元。特别是在药物发现的过程中，需要消耗的时间和费用更高，直接制约着新药研究的速度。将药物信息学引入到药物研究的过程中，可以极大地加快新药研究的进程，缩短研究周期，降低研究费用。

    从药物研究的全过程来看，几乎每一个环节都与药物信息学有着密切的关系。如新药发现、药物的临床前研究和临床研究，都可以通过药物信息学的技术方法，深入全面地认识药物的作用机制，解释药物的作用，评价药物的效果，确定药物的应用前景。近年来关于基因组药物学的研究，为药物信息学在药物研究领域的应用开辟了新的途径。应用药物信息学研究基因组药物学，不仅能为药物研究提供新的技术和方法，加快药物研究的进度，提高药物研究的水平；同时应用药物信息学方法，也可以直接获得新药的信息。例如应用药物信息学方法，通过对基因序列的分析和结构功能的预测，发现基因药物；或通过对蛋白质结构功能的研究，设计治疗特定疾病的疫苗等等，都具有极大的潜在优势。

    1.1 药物靶点的发现技术

    药物发现(drug discovery)的主要方式是进行药物设计和筛选，其主要围绕药物作用靶点进行，药物研究的主要瓶颈就在于药物靶点的发现。目前，全世界治疗药物的作用生物靶标分子约有 500 个，主要有细胞膜受体(占 45%)、各种酶靶(占 28%)、激素与因子(占 11%)、离子通道(占 5%)、DNA(占 2%)、核受体(占 2%)以及其他靶标(占 7%)等。而根据人类基因组研究结果预测的药物靶点，据保守估计可能含有的靶标约为5000～10 000 种，是目前已知靶点数目的 10～20 倍 ......