天然产物大数据平台的研发文献综述

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《天然产物检索网站开发》开题报告

一、课题的背景和意义

（一）课题研究的背景

天然产物一般泛指自然界中包括动物、植物和微生物等活体生物体中内源性的化学成分或其代谢产物^[1]。据统计，从 1981 年到 2010 年，批准上市的小分子药物中有 60% 以上的药物直接或间接来源于天然产物^[2]。由此可见，天然产物目前仍然是药物和药物的最佳来源，但是目前国内国际上仍然缺乏开发规范、综合型的大型天然产物数据库。

（二）目前存在的天然产物数据库

近些年随着化学药的毒副作用不断出现、疾病谱的改变以及医学模式的转变，很多医药科研工作者又把焦点转移到天然产物上。

表1列举了国外一些有关天然产物综合信息的数据库^[3-9]，这些数据库的建立在一定程度上促进了天然产物的研究与开发，但是由于信息的收集困难，并且传统医药与现代医药之间存在差别，难以将两者较好的结合起来，在专业术语描述上也缺乏统一的标准，使这一类数据库的发展受到了一定限制，规模不大^[10]。

（三）现有数据库的问题

在信息数据库建设方面由于使用标准不同，信息不统一，开发规范、实用、智能型、综合型的大规模天然产物数据库还存在一定困难。

多为专题型数据库，综合型数据较少; 多为文献型数据库，不便于进行数据挖掘和统计分析; 全文数据库较少，获取全文困难; 缺乏统一标准，数据库之间难以实现整合与共享。所以通过数据优化、行业共同标准制定，建立规范、实用、智能型、综合型的大规模天然产物数据库，研究开发天然产物数据库的整合与扩展技术，实现不同数据库间资源的共享，并建立相应的高储量、大规模的天然产物实物库，对天然产物的研究开发具有重要的意义。

（二）技术路线

网站的开发主要使用演化开发模型，将网站的开发活动组织为多个迭代，并行的瀑布式开发活动。软件的一次迭代，分为6个步骤：需求开发、软件设计、软件实现、软件测试、软件交付、软件维护。

（1）需求开发阶段：需求开发阶段主要任务是需求开发（需求获取、需求分析、需求规格说明、需求验证）和需求管理，通过面谈、集中获取法、头脑风暴法等方法获取用户需求，结合软件建模方法进行分析验证，最终能够建立能妥善解决用户问题的软件系统解决方案。

（2）软件设计阶段：体系结构设计阶段需要完成系统的高层设计，通常将软件系统划分为不同的子系统和模块，界定各子系统和模块承载的功能，并明确其对外交互方式和接口。之后在此基础上进行软件详细设计和人接界面设计。

（3）软件实现阶段：软件实现阶段主要任务包括编程、集成、测试与调试等子活动。

（4）软件测试阶段：软件测试需要保证软件的质量，需要合理组织单元测试、集成测试和系统测试，发现软件在开发过程中存在的缺陷漏洞，并及时解决。

（5）软件交付阶段：将软件部署在服务器上，并对项目进行总结

（6）软件维护阶段： 根据用户的反馈，对系统的漏洞进行修改，保障用户的利益诉求，使软件质量在可控范围内。

由于使用的是演化模型，网站的开发会组织为多次迭代。在初始迭代中，主要任务是澄清和明确系统的核心需求（实现用户能够通过网站检索到天然产物的详细信息），建立和交付系统。之后根据的反馈规划后续迭代，精化和增强系统。^[11-15]技术路线图如下所示。

（三）主要研究内容

1.天然产物数据库网站的设计开发。从网站内容（天然产物详细信息）的选择，网站页面样式设计，网站的可维护性、安全性等方面进行探讨，形成符合软件工程开发思想的软件产品和开发规范文档。

2.演化软件开发模型在软件开发过程中的优缺点。演化模型主要应用在需求变更比较频繁的新型领域，天然产物数据库目前还没有一个明确的标准。可以在应用中体悟软件模型的优缺点。

3.MVC设计模式在网站开发过程的应用

（四）进度安排

1. 准备 阶 段：（2019.2-2019.3）

（1） 确定课题研究的具体内容，收集有关资料，学习相关类容。

（2） 开题报告的撰写

（3）制定课题研究方案。

2.实施阶段：（2019.3-2019.5）

（1）网站需求分析：发现目标人群的特点，明确用户的需求，确立网站建设主要目的。

（2）网站系统设计：借助于信息构建方式把冗杂且无序的信息展开分类与组织，让不同信息形成关联，可以网站的使用者能够检索发现有用的信息。

（3）中期答辩

（4）网站页面设计：确保网站页面具有很好的导览性以及良好的视觉效果。

3.结题阶段 ：（2019.5-2019.6）

（1）课题资料收集、整理、 汇编

（2）撰写、修改论文。

（3）接受答辩

（4）做好总结应用工作 。

五、参考文献
[1] 徐悦,程杰飞.基于天然产物衍生优化的小分子药物研发[J].科学通报,2017,62(9):908.

[2] Newman D J，Cragg G M. Natural products as sources of new drugs over the 30 years from 1981 to 2010 ［J］. J Nat Prod， 2012，75 ( 3) : 311)

[3]Macquarie University Faculty of Science and Engineering, Customary Medicinal Knowledgebase [EB/OL] http://biolinfo.org/cmkb_dev/cmkb/web/

[4] The Institute for Medical Research (IMR) of the Ministry of Health Malaysia, Globinmed[EB/OL]. http://www.globinmed.com/index.php

[5] KNApSAcK Family Databases[EB/OL] http://kanaya.naist.jp/KNApSAcK_Family/

[6] Dr. Shaikh Bokhtear Uddin,Ethnobotany Laboratory, Department of Botany, University of Chittagong ,MPBD [EB/OL] http://www.mpbd.info/

[7] NAPRALERT College of Pharmacy University of Illinois at Chicago ,NAPRALERT天然产物的关系数据库 [EB/OL]. https://www.napralert.org/

[8] TCM-ID [EB/OL]http://tcm.cz3.nus.edu.sg/group/tcmid/tcmid.asp

[9] TradiMed.Pte [EB/OL] http://www.tradimed. com

[10] 赵丽梅, 谭宁华. 国外天然产物化学成分实物库及数据库建设概况 [J]. 中国中药杂志, 2015 年1 月(第40卷第1期).

[11] 张湧. 基于 J2EE 技术的电子政务网站系统设计与应 用[D]. 长春工业大学, 2018 年 12 月 .

[12] 匡蕾,刘进锋.MVC架构下的Servlet JSP在电子商务网站开发中的研究[J].电脑知识与技术,2018,14(33):265-267

[13] 夏通.软件产品族演化方法及应用研究. 软件产品族演化方法及应用研究[D]. 浙江工业大学, 2011.

[14]Eiiti, Hanyuda.MVC dance:Connecting software development and corporeality from agile process and pattern language perspectives, Proceedings[C]//Second International Conference on Creating,Connecting and Collaborating through Computing, January29-30, 2004, Kyoto University, Kyoto, Japan.
[15]. 朱晓莉.计算机应用软件开发技术探究[J].数字通信世界, 2017 (10) .

资料编号：[369843]

《天然产物检索网站开发》开题报告

一、课题的背景和意义

（一）课题研究的背景

天然产物一般泛指自然界中包括动物、植物和微生物等活体生物体中内源性的化学成分或其代谢产物^[1]。据统计，从 1981 年到 2010 年，批准上市的小分子药物中有 60% 以上的药物直接或间接来源于天然产物^[2]。由此可见，天然产物目前仍然是药物和药物的最佳来源，但是目前国内国际上仍然缺乏开发规范、综合型的大型天然产物数据库。

（二）目前存在的天然产物数据库

近些年随着化学药的毒副作用不断出现、疾病谱的改变以及医学模式的转变，很多医药科研工作者又把焦点转移到天然产物上。

表1列举了国外一些有关天然产物综合信息的数据库^[3-9]，这些数据库的建立在一定程度上促进了天然产物的研究与开发，但是由于信息的收集困难，并且传统医药与现代医药之间存在差别，难以将两者较好的结合起来，在专业术语描述上也缺乏统一的标准，使这一类数据库的发展受到了一定限制，规模不大^[10]。

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