ChemDataBase中异构数据库访问的研究与初步实现的任务书.docx

ChemDataBase中异构数据库访问的研究与初步实现的任务书
一、任务背景
在化学领域，由于原子的空间排列方式不同，使得同种分子可以具有不同的化学性质和生物活性，这种现象被称之为分子异构体。分子异构体在药物研究、环境保护、食品安全等领域有着重要的应用。因此，对异构体的识别、分类、储存和检索等方面的研究成为了化学信息学领域的重要问题。
在异构体数据库的开发中，化学信息学系统（CheminformaticsSystem）是一个很重要的工具。它不仅可以将分子化学信息进行存储和集中管理，还能进行分子3D结构的构建、性质计算、相似性比对等操作。在学术界和工业界中，已经有很多异构数据库被开发出来，如PubChem、ChemSpider、ChEMBL和KEGG等。这些数据库的特点是数据源广泛且功能强大。然而，不同数据库中的异构体信息相互独立，很难进行有效的比对和整合，严重制约了异构体研究和应用的深入发展。
因此，本任务的目的是通过对异构体数据进行分析、整理和开发，建立一套可以有效整合不同数据库异构体信息、方便用户进行查询和使用的化学数据库，提高异构体研究、利用的效率。
二、任务目标
1.对不同化学数据库中的异构体数据进行整理和分析，建立一个统一的异构体数据库。
2.利用开源的化学信息学系统，实现对异构体的自动化处理和存储功能。
3.进行异构体数据的质量控制操作，确保数据的准确性和完整性。
4.开发基于Web的异构体查询和检索工具，为用户提供方便快捷的数据库访问方式。
三、任务流程
1.数据整理和分析：分析不同数据库中的异构体数据类型、格式和存储方式，对数据进行整合、存储和命名统一化处理。
2.系统开发和管理：选择适合的化学信息学系统（如OpenBabel、RDKit等）开发和管理异构体数据库，实现数据的自动处理和存储功能。利用Python和SQL等编程语言进行系统开发和维护。
3.质量控制和验证：通过数据去重、检验和关联等质量控制措施，确保数据的准确性和完整性。根据实际需求，设置一定的信息审核和质量验证机制。
4.异构体查询和检索工具：开发基于Web的异构体查询和检索工具，为用户提供方便快捷的数据库访问方式。利用前端前端HTML、JavaScript等工具和后端PythonFlask开发建设Web应用程序。
五、任务成果
1.建立一个包括异构体名称、结构式、理化性质、药物活性和相关文献等信息的异构体数据库。
2.具有数据自动处理和存储功能的异构体信息系统，能够存储和管理大量异构体数据。
3.异构体数据质量控制和验证机制，确保数据的质量和准确性。
4.基于Web的异构体数据库访问工具，支持异构体结构式搜索和多种高级搜索功能。
六、任务意义
异构化学信息学是一门新兴的学科，它涉及到分子的结构、性质和功能等方面。通过本任务的研究，能够更好地理解异构体的内涵和外延，并将充分利用已有的实验数据和理论模型，提高异构化学信息学的研究和应用水平。异构体数据库搭建和开发也将促进异构体研究和开发的进一步发展，推动化学信息学在药物研究、环境保护、食品安全等领域的应用。