Хемоинформатика и вычислительная токсикология

Монография предназначена для студентов, аспирантов, преподавателей и научных сотрудников в области химических наук и химической безопасности. В частности, медицинской химии; аналитической химии; химической технологии; хемоинформатики; инфохимии; токсикологии, экологии и природопользования; а также фармакологии и смежных научных областей.

Эту книгу можно рассматривать как учебник, который станет надёжным проводником в бурно развивающуюся область цифровой химии, которая за последние десятилетия сильно поменяла подход к классическим исследованиям в области прогнозирования свойств химических веществ, оценке их токсикологических рисков и пригодности как лекарственных кандидатов.

В данном пособии описаны современные подходы по анализу различной химической информации, а также методы, позволяющие эффективно искать, обрабатывать и интерпретировать большие объёмы данных, которые используются в хемоинформатике.

Помимо прочего, монография охватывает ключевые концепции молекулярного моделирования и машинного обучения.

Эта книга подойдёт для быстрого старта и погружения в основные аспекты хемоинформатики, давая понимание широкому кругу читателей о том, как была устроена раньше и как развивается сейчас одна из самых многообещающих наук нашего столетия, постепенно вытесняющая классические методы исследований даже со сцены вручения Нобелевских премий.

Цель книги — не заменить собой глубокие специализированные обзоры и монографии (ссылки на которые приведены по ходу изложения и в списке литературы), а дать читателю прочный концептуальный фундамент и системное понимание:

1. Объяснить симбиоз между областями: показать, какие инструменты и данные химической информатики необходимы и используются для построения и применения моделей вычислительной токсикологии.

2. Структурировать знание: представить ключевые концепции, методологии и задачи вычислительной токсикологии (прогнозирование параметров, приоритизация, механизмы) в логической последовательности, связанной с основами химической информатики.

3. Обозначить контекст: кратко осветить движущие силы развития области (этика, экономика, регуляторные требования, объём «химического пространства»).

4. Указать путь для углубления знаний: каждая тема, затронутая в книге (будь то конкретные типы дескрипторов, алгоритмы машинного обучения или модели конкретных видов токсичности), представляет собой огромное поле для самостоятельного изучения.

Кроме того, данное пособие будет полезно и состоявшимся специалистам в этой области, поскольку содержит систематизацию большого количества информации, актуальной в исследованиях подобного характера.

Таким образом, необходимость в этой вводной монографии была продиктована самой природой области: её колоссальным объёмом, быстрым развитием и сложной интердисциплинарностью. Она написана с целью помочь читателю осуществлять эффективную навигацию в море существующих публикаций и осознанно выбирать направления для глубокого погружения в конкретные аспекты химической информатики и вычислительной токсикологии, столь важные для безопасности нашего будущего.

Эта книга была создана коллективными усилиями группы специалистов в различных областях химии, молекулярного моделирования, медицины и машинного обучения. От чего и получилась разнообразной и дополняющей каждое из этих направлений до (надеемся) единой цельной концепции, движущей хемоинформатику к новым вершинам.

Приятного прочтения!