数学、物理、化学、生物、地理常用软件介绍(5)

2019-08-02 00:44

六、引物分析: Primer Premier 5.0 顾名思义,该软件就是用来进行引物设计的。可以简单地通过手动拖动鼠标以扩增出相应片段所需的引物,而在手动的任何时候,下面显示各种参数的改变和可能的二聚体、异二聚体、发夹结构等。也可以给定条件,让软件自动搜索引物,并将引物分析结果显示出来。而且进行这些操作非常简单 Oligo 6.57

引物分析著名软件,主要应用于核酸序列引物分析设计软件,同时计算核酸序列的杂交温度(Tm)和理论预测序列二级结构。 Primer D'Signer 1.1

免费的引物设计辅助软件,专门用于pASK-IBA和pPR-IBA表达载体,简化引物设计工作。 Array Designer 2.00

DNA微矩阵(microarray)软件,批量设计DNA和寡核苷酸引物工具 Beacon Designer

1.01 PCR定量分析分子信标(Molecular beacon )设计软件 NetPrimer

于WEB界面的引物设计程序,1.8M,包括JAVA程序和帮助文件,解压后,可在本地直接使用,不须再连到原始网站使用。

七、蛋白二级结构分析 ANTHEPROT 4.5

是位于法国的蛋白质生物与化学研究院(Institute of Biology and Chemistry of Proteins)用十多年时间开发出的蛋白质研究软件包。软件包包括了蛋白质研究领域所包括的大多数内容,功能非常强大。应用此软件包,使用个人电脑,便能进行各种蛋白序列分析与特性预测。更重要的是该软件能够提供蛋白序列的一些二级结构信息,使用户有可能模拟出未知蛋白的高级结构。 Peptool,

与genetool同出一家,可以进行氨基酸序列的二级结构预测,motif的寻找,酶切片断的分析,以及转录后的甲基化分析。是为数不多的蛋白分析软件。 VHMPT

(Viewer and editor for Helical Membrane Protein Topologies)是螺旋状膜蛋白拓扑结构观察与编辑软件,可以自动生成带有跨膜螺旋的蛋白的示意性2维拓扑结构,并可对拓扑结构进行交互编辑。由台湾生物医学科学研究所的黄明经博士编制。安装Tcl 8.0 (2.6M)方可运行。 MACAW

序列构建与分析工作台软件(Multiple Alignment Construction & Analysis Workbench, MACAW)是一个用来构建与分析多序列片段的交互式软件。MACAW具有几个特点: 1. 新的搜索算法查寻类似区,消除了先前技术的许多限制。

2. 应用一个最近发展的数学原理计算block类似性的统计学显著性。

3. 使用各种视图工具,可以评估一个候选block包含在一个多序列中的可能性。 4. 可以很容易地编辑每一个block。

八、凝胶分析软件: BandScan 4.30

通用的电泳胶条带定量分析软件,手动、自动找到条带,手动的条带可以是无规则的,可以清除背景。进行分子量、百分比、质量、波峰等方面的定量分析。直接使用扫描仪。将数据输出到excel文件。 band leader 3.0

小巧的凝胶图像分析软件。 TotalLab 2.0

是一个全智能化的凝胶分析软件,对DNA、蛋白凝胶电泳图像、arrays, dot blots与colonies等图像可以进行很方便的处理。功能齐全,很容易上手。 Quantityone :

bio-rad公司的1d凝胶分析软件,但可配套各种产品,界面华丽,能够生成报告,具有大公司的风范。 QuantiScan 2.1

功能单一的1D凝胶分析软件,但经评测能够及其准确的测量出各个条带的分子量。 Gel-Pro Analyzer

Media Cybernetics公司的产品,一向以提供专业级的分析软件而著称。 SigmaGel 1.0

SPSS公司凝胶分析产品。 Melanie 3 Viewer

Swiss Institute of Bioinformatics (SI用来查看使用Melanie3软件获得的凝胶图片与相关数据,也包括一些有限的凝胶数据分析功能。 PDQuest 6.2.1

bio-rad公司一个分析2维凝胶并生成数据库的标准软件。使用它,可以同时分析100个凝胶图像,生成包含1000个凝胶图像的数据库。

九、三维结构显示 RasMol 2.7

是计算化学与分子图形学以及信息产业的同步高速发展的成果,使一个普通的科研工作人员,在自己的个人电脑上,就可以从Internet上的各种免费数据库中,下载所需观察与研究的分子坐标文件,进而通过RasMol 2.7以各种模式、各种角度,甚至按照自己的意愿旋转着,观察此分子神秘的微观三维立体结构,进而了解化合物分子结构和各种微观性质与宏观性质之间的定量关系。RasMol 2.7的作者是Glaxo&Wellcome公司(世界第一大制药公司)研发中心的科学家Roger Sayle。 RasMol 2.7最大的特点是界面简单,基本操作简单,运行非常迅速,对机器的要求较低,对小的有机分子与大分子,如蛋白质、DNA或RNA, 均能适用,且显示模式非常丰富。而且它程序短小,功能强大。尚无在功能上出其右者。其显示窗口可以很简单通过选择相应的菜单来显示分子的三维结构。用命令行窗口,通过输入命令可以执行和显示复杂和要求极高的三维图形。 CHIME 2.6

IE与NetScape浏览器插件,安装后,可以直接用浏览器观看PDB格式的文件,直接在浏览器中观看3D分子。 ICMLite

维分子浏览工具,是MolSoft公司出品的软件ICM的简化版,免费推出, 但功能十分强大。可读取PDB格式及其他数种格式的分子文件,易于操作,显示的分子图像我认为优于RasMol,值得一试。还可以进行一些计算操作。 POV-Ray 3.5

是一个高质量、完全免费创造最棒三维图像的非常有名的工具,用在分子生物学上,便是用它生成高质量的三维大分子图像。见过Science封面上漂亮极的分子图像吗?便是用它与以下软件结合制作出来的。运算POV格式文件,生成三维图形,非常棒。该软件相当于一种语言,修改pov格式文件,可以定义光源、摄像机、材质、阴影等因素,把生物分子的表面用材质填充,根据光源、摄像机得到分子三维图的一个角度的图。分辨率最大可达1280*1024。图象质量精美。 DS viewer pro 5.0

Accerlys公司Discovery studio系列中的一员。 3D-mol viewer,

带动windows系统下生物软件革新的vector NTIsuite中的一员。 Cn3D

是由NCBI开发的用于观看蛋白质三维结构的软件,其设计的主要目的是为NCBI在其站点中的蛋白质结构数据库MMDB提供专业的结构观察软件,其主要的操作界面分为两个窗口,如右图所示,一个为结构窗口,另一个为序列窗口。与其他的类似的软件,如Rasmol,Weblabview等相比,其在结构观察方面主要功能上基本相似,但是图形格式上比Rasmol和Weblabview要差一些。而在与网络连接上,该软件能依托NCBI所建立的所建立的MMDB结构数据库,能直接根据输入的序列号从数据库中利用其内嵌的Entrez搜索引擎调出蛋白结构来进行观察,比其他软件要简便。而Cn3D主要的特点是能够将两个蛋白放在一起直观地进行三维结构上的比较,如下图中是将两种核酸外切酶的三维结构通过VAST对准得到的结构比较图:同样,Cn3D在结构比较方面也能利用其内嵌的Blast搜索引擎直接访问Genbank数据库找到具有局部相似性的结构数据,并在三维结构图中显示出二者具有相似性的结构区域。

Spdbv 即Swiss-PdbViewer,

是一个界面非常友好的应用程序,使用起来比RASMOL方便,用来同时分析几个蛋白PDB文件。可以将几个蛋白叠加起来用来分析结构类似性,比较活性位点或其它有关位点。通过菜单操作与直观的图形,可以很容易获得氢键、角度、原子距离、氨基酸突变等数据。该软件与Swiss-Model服务器(蛋白立体结构构建服务器)紧密关联,可以从软件直接连到Swiss-Model服务器进行理论蛋白立体结构构建。而且,该软件可以调用POV-Ray软件(见上)生成质量非常高的蛋白图像。

Molmol 主要用来进行各种分子文件的转换,支持30种主要分子格式,也可以用来进行3维分子的简单显示。可将PDB格式输出为POV格式后,用POV-RAY进行渲染,生成非常漂亮的三维图形。演示版只支持样板文件与原子数小于20的分子文件格式的转换。不知是否有取巧的办法。 十、生物显微图像分析 Scion Image

是一个优秀的免费图像处理与分析工具。是非常流行的苹果机上的NIH(National Institutes of Health) Image的WINDOWS版,用来显示编辑分析各种图像。 读取格式为 TIFF 与BMP格式,是一个专业图像分析软件,适用与于科学处理,这点从研发单位便可看出。生物学工作者处理图像必备。 SigmaScan Pro 5.0

是一个有力的图像分析软件30天全功能演示版,进行数字图像的分析处理,可以很容易地将图像进行分析,得出科学结论。 Image-Pro Plus Version 4.5

Media Cybernetics公司的专业产品,不仅可以进行显微分析,还可也进行其他科学分析。

十一、数据统计类软件

SAS世界排名第一,专业性极强,能做各种统计,是FDA唯一批准有效的统计软件。但人机对话不方便,主要是类似DOS下的命令操作,最新的8.0版本,稍有改进,鼠标操作性较好,若今后能进一步改进操作的话,其应用将大大广泛。是专业统计人员的首选软件。 SPSS,世界排名第二,最新版本11.01,其特点:功能强大,易于操作,简单明了,人机对话方便,数据库接口丰富,最新SPSS可以读出SAS数据,是业余人员的首选。最新版本纠正以往的不稳定、运行速度慢的缺点。11.0运行速度是 10.0的十倍以上,主要原因是SPSS公司将原有的内核全部更换了。但SPSS分为不同版本,如basic版、standard版和advance版。许多复杂的统计功能只在advance版中才出现,如复杂多元相关、神经网络统计,而前两版中许多复杂统计并没有(可能为了便于安装使用吧,11.0的basic版约60M,standard约110M-150M,而高级版本则几百M。象SAS完成安装则达6张CD!因而绝大多数人不可能使用它全部功能。因而常规建议是SPSS+origin6.0一个统计,一个作图,而且二者数据可以通用,效果很好!在我的主页的站点导航

statisitic:最新10.0,运行速度最快,模块化操作,不同统计数据有不同界面风格,使用方便,目前国内有很多用户。但其知名度在前二者之下,对一般用户可以考虑选用。

Origin 7.0 是一个非常有名并且易于使用的科学用途数据绘图与数据分析处理工具软件,各种期刊上的统计图,几乎都是出自他的手笔。

以上的软件过于强大,下面是一些小巧易用的数据统计作图,更适合生物学的数据分析: GraphPad Prism著名的数据处理软件,用来进行生物学统计、曲线拟合以及作图。短小而功能齐全。

SigmaPlot 2002 著名的绘图和数据分析软件包可以根据各种数据,绘制精确的两维或三维曲线,可以自由定制各数据轴的特性,并能进行数据的各种统计分析。进行一般的生物类数据处理作图,功能足以。

Simstat 一个易于使用的智能统计软件尤其适合对统计知识了解不多的人使用,它具有一个“专家系统”,引导你对数据进行统计分析。可与SigmaPlot结合生成高质量数据图。

CurveExpert ELISA标准曲线拟合、及其它各种有关的实验数 据分析,都可以应用CurveExpert进行数据分析。它使用非常方便, 可以说是实验数据处理的圣手,并且可以生成漂亮的曲线应用到论文之中。

十二、文献管理

reference Manager 10.0

可以在线通过查找关键词搜索PubMed和609个Z39.50数据库中的专业资料,同时保存查找的资料为本地文件。资料内容和记录分上下两个屏幕,如有全文或想连接网络时敲键盘就可以到相应的全文文章和摘要。可以直接在WORD中查找资料,并插入引用。在文章中对引用的文献可以格式化,引用的参考资料格式有很强的用户自定义功能,可以符合各种杂志对引用格式的要求,引用时不用多窗口切换. Endnote6.0

专业参考文献查询软件,可在线查找Ineternet上的各种文献数据库,将查找到的资料保存入本地数据库,并自动生成格式化的参考文献清单插入各种文字处理软件。

十三、进化树分析 Phylip

最为通用的进化树分析软件。主要包括五个方面的功能软件:i,DNA和蛋白质序列数据的

分析软件。ii,序列数据转变成距离数据后,对距离数据分析的软件。 iii,对基因频率和连续的元素分析的软件。iv,把序列的每个碱基/氨基酸独立看待(碱基/氨基酸只有0和1的状态)时,对序列进行分析的软件。v,按照DOLLO简约性算法对序列进行分析的软件。vi,绘制和修改进化树的软件。 PUZZLE 核酸序列、蛋白序列相似性分析及进化树构建工具。根据序列数据的最大相似性构建进化树,一个软件,并且对树进行bootstrap评估。可对大量数据进行快速分析构建,程序还包含数个统计测试。 Paup

一种功能强大的商业版系统进化分析软件,据称价值一万大洋。

五、地理

1几种常用的地理信息软件比较

地理信息系统是信息科学与信息技术发展的一个重要组成部分,是信息高速公路上的节点和重要基础设施。作为在信息社会中的一种集地理空间特征和各种统计信息于一体的特殊信息系统,地理信息系统已成为政府部门进行科学管理和快速决策时不可或缺的工具。地理信息系统的提出源于二十世纪五十年代,经过四十余年的发展,随着计算机科学、地理学、制图学、遥感与摄影测量学、图形图像技术以及数据库技术的不断发展,地理信息系统已经成为了一种功能强大、性能完善的计算机系统,广泛应用于规划、土地、测绘、建设、环保、军事等诸多部门。

自MapInfo与Arc/Info率先进入中国地理信息系统市场以来,国外其它各种GIS软件(如MGE、MapCAD、Genemap、MicroStation GeoGraphics、Maptitude等)也蜂拥而入,竞相强占中国GIS市场。而此时,国产GIS软件在此危机时刻,在国家和地方有关部门的支持下,也加快了开发的步伐,并相继推出了几种GIS软件,如武汉测绘科技大学的GeoStar、中国地质大学的MapGIS、北京大学的CityStar以及方正集团公司开发的“方正智绘”软件等等。无论是国产GIS软件,还是国外GIS软件,都必须具有GIS的基本功能,如数据接收与处理(包括数据校核、坐标变换、投影变换等),数据存储,数据库管理,空间查询与检索,空间分析,数据输出等等。下面我将对MapInfo,Arc/Info,Maptitude三种GIS软件中本人较熟悉的部分作简要的分析。 1. MapInfo 软件

在MapInfo的系列产品中,用得最多的是MapInfo Professional 和 MapBasic。 MapInfo Professional 是基于普通PC微机的桌面地图信息软件,其主要特点是: (1) 快速数据查询,高速屏幕刷新,使得用户界面具有良好的图形显示效果;

(2) 集成能力强,能够根据数据的地理属性分析信息的应用开发工具,是功能强大的地图数据组织和显示软件包;

(3) 数据可视化和数据分析能力较强,可以直接访问多种数据库的数据,如Oracle, Microsoft Access, Informix, SQL Server, Dbase等; (4) 专题地图制作方便,数据地图化方便; (5) 同时支持16/32位的应用开发,适用于多种计算机操作系统,如Windows 3.1,Windows 95, Windows NT,OS/2等;


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