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一、项目名称：基于生物大数据的生物信息学研究

二、项目简介：

生物信息学是一门综合计算机科学、信息技术、数学理论、统计方法等研究生物信息的交叉学科，包括生物学数据的分析、研究、存档、显示、模拟等。伴随着测序技术的发展，生物数据呈指数级增长，传统的分析方法已无法满足海量数据分析的要求。

人类基因组含有约30亿个DNA碱基对，如果考虑人与环境的关系，分析的碱基数目将猛增。因此，将大数据时代的云计算、数据挖掘等技术应用到生物信息学领域迫在眉睫。

本研究课题适用于大数据、人工智能、生物信息学等研究和应用领域。

三、项目说明：

生物信息技术主要以基因组学、蛋白组学为基础，通过获得基因组信息以及相关数据，系统利用，以解决生物、医学和工业领域的重大问题。其中基因组学、蛋白组学的研究数据量很大，并一直在增长。如何充分利用这些数据，破译出基因密码，挖掘出更多促进学科发展的相关信息，是生物信息工迫切希望解决的问题。

大数据技术主要指从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技术，其处理技术包括：大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用等。

综合性科学研究培养，学生将对大数据信息技术应用领域的科学研究有更为深刻的理解和认识，并能掌握基本研究技能（包括数据分析、算法模型研究、实验指标和分析），为日后从事科研工作奠定基础。最后通过成果展示，导师为学生的科研能力进行评估，协助完成课题报告。

四、项目导师：

导师1：刘老师，副研究员，著名科研院所科研人员

长期从事科学研究工作，参与多项国家863项目，发表学术论文10余篇。

研究方向：大数据、信息处理、人工智能技术、神经网络、生物信息技术等。

导师2：王老师，博士，助理研究员，著名科研院所科研人员

先后参与国家自然科学基金课题、北京自然科学基金课题数项，在国内外期刊发表论文及专著20余篇，在多个学术团体担任兼职。

研究方向：生物基因组、生物大数据等。

导师3：助教。

五、项目流程：项目时长7天

第一阶段：研究知识储备阶段（第2天）

1、生物信息技术基础知识：基因组学、蛋白组学等

2、大数据技术基础

3、实验指标学习和分析（包括准确率、多样性）

第二阶段：算法模型选择和实验分析（第3-4天）

1、神经网络算法选择和实验

2、生物信息学大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用

第三阶段：大数据算法问题分析（第5-6天）

本实验环节视学生开发动手能力和算法模型掌握能力而设置，属于研究高级阶段。

1、复杂网络问题

2、统计与真相问题。

3、数据挖掘问题

4、数据标识问题

第四阶段：数据补齐、撰写科研报告（第7天）

六、项目收获：

• 了解大数据生物信息技术、统计、数据分析等最前沿课题，

学习国内外最先进算法模型

• 学科领域最匹配的科学导师，手把手进行课题指导与学术培养

• 包含但不局限于领域、课题、方式、时间等全方位的定制服务

• 获得国内最先进的科研环境、实验条件及仪器设备的体验机会

• 顶级科学家亲自指导签发的推荐信、论文、科研报告、著作权等

• 掌握科学研究的思维方法和独立科学研究的能力

七、项目适合人群：

• 计划参加自然科学领域学科竞赛的学生

• 计划申请国外TOP30名校留学的学生

• 对自然科学等领域有浓厚兴趣的学生

• 希望提高个人综合素质的学生

八、注意事项：

• 参加本项目需要7天时间

• 学生需要自备笔记本电脑

项目时间

第二期2019年8月5日-8月11日