Pipeline Pilot是美国BIOVIA公司旗下用于信息整合和流程定制的软件，是一款功能强大的信息整合和流程定制的科学平台，它在优化研究创新周期、提高工作效率与减少研究和IT经费方面能发挥巨大作用。通过Pipeline Pilot，用户不仅能够整合和挖掘杂乱无章的海量研究数据，自动化数据的分析流程，而且还可以实现企业级的研究成果快速分析、可视化与共享，提升大范围的协作能力。 

      Pipeline Pilot既支持简单的数据格式（文本和数字），又支持复杂的科学数据类型（图像、化学结构和生物序列）。科学的广度与深度，再加上BIOVIA公司广泛的合作伙伴，使得Pipeline Pilot能够满足众多研究性工业的各种需求，包括制药、生物技术、材料科学、个人消费品、石油、天然气、汽车、航空航天、能源和国防。

Pipeline Pilot通过2种方法来优化研究创新周期。第一、为科学分析（绿色）提供专业的分析工具，第二、将手动和重复性的数据准备和采集工作（红色）自动化和标准化。因此科学家和工程师能够投入更多的时间和精力去运用专业技能和知识，从而更多地产生知识创新。

强大的数据处理能力

      Pipeline Pilot能够图形化地定制符合您的要求的数据管理和信息挖掘等科研工作流程。Pipeline Pilot中包含了上千个功能的组件（Components），您可以根据自己的需求，将其组合成不同的数据处理流程（Protocols），实现各种功能，如数据检索和处理，化合物各种性质的计算、筛选与显示等。Pipeline Pilot平台还提供了Web服务层接口，允许您将建立的数据处理流程部署在服务器上，通过Web向外界提供服务。

      Pipeline Pilot拥有强大的数据处理引擎和灵活的架构，这使得它能完美地解决研发机构面临的众多难题。Pipeline Pilot具有以下功能：

  •  对文本、数字和包括化学结构、生物序列和科学图像在内的复杂数据结构进行数据管理、分析和生成报告。

  •  对工程师、开发人员和领域专家来说，Pipeline Pilot是一个快速的应用开发环境，它帮助收集用户需求并将之模型化，从而直接形成一个最终的产品系统。

  •  提供可用于数据检索、处理、过滤和显示的可配置组件。

  •  使用标准技术来构建自定义组件，这些标准技术包括SOAP/Web Services、Perl、Java和命令行方式。

  •  提供一个灵活的、可配置的、面向服务的架构。

  •  提供大量已由实践检验的科学组件和最佳工作流，这些组件和工作流涵盖了众多的科学领域。

  •  能够整合第三方应用程序、数据库和已有的常用科学工具，包括微软SharePoint、微软Office应用程序、化学制品注册数据库、图像数据管理系统、在线数据库（如PubMed和PubChem）、专利数据库、RCSB（生物序列数据和蛋白质结构）和BLAST（序列数据库）。Pipeline Pilot的开放式架构使得它能够整合大量其它的第三方数据资源，包括ODBC、JDBC或网络服务兼容的那些资源。

灵活的数据与应用程序整合能力

      Pipeline Pilot通过一系列的标准化技术，能帮助您将各种不同格式的数据，如内部数据库，文档或任何从企业中获得的数据组织成统一有序的信息，为您的决策提供有力依据。对于科研工作者，Pipeline Pilot还可以读取各种通用格式的化学、生物序列、文本、图像和数字信息并对它们进行实时的分析。同时，通过SOAP、Perl、Java、VB Script和命令行等方式，研究人员可以把工作相关的第三方软件整合成为新的组件，建立更符合自己科研习惯和要求的数据处理流程，这些新组件将被自动整合为系统模块组件的一部分，能以系统原有组件相同的方式与其他用户共享使用。

最佳流程的共享和部署能力

      在Pipeline Pilot中，可以对数据处理流程实现自动获取，注释和版本编号，还可以方便地将建立的数据处理流程发布给其他研究人员，实现流程共享，使得团队合作开发变得更加方便。为了进行更广泛的交流，您甚至可以将您的数据处理流程通过Pipeline Pilot的Web接口发布到网络上，提供基于浏览器的使用方式，供更多人的交流和使用。

可定制的报告和网络应用的开发能力

      在Pipeline Pilot中，可以使用表格、图表、图片和文字等定制数据报告，对数据分析和数据挖掘过程进行总结和展示，并按照您的意愿设计合适的报告布局和报告内容，从而更深入地解释所获得的结果。您在同一张报告中使用表格、图表和图像，可以从不同的视角上观察同一份数据，或使用不同的方式对不同来源的数据进行相互比较，从而得出合理的结论，为最终决策提供依据。您还可以使用多种格式输出报告，包括HTML、PDF、Word和PowerPoint。

      为了让您的报告更加生动，您可以在其中加入Web交互元素，如报告内加入超链接，各种信息提示等。您甚至可以将几个数据处理流程整合成为一个网络应用程序，由最终用户来决定显示哪些数据和用哪种方式来显示数据，而不需要最终用户设计任何数据处理流程。

系统架构和客户端类型

      Pipeline Pilot采用灵活的系统架构，其服务端支持Windows和Linux平台，并可以按Client / Server（客户端/服务器）和Browse / Server（浏览器/服务器）两种模式来部署，使得各种流程和任务能够方便地跨平台（Windows/Linux）运行。

Pipeline Pilot的主要科学模块和说明如下：

      Pipeline Pilot组件是构成科学信息平台的一个一个 “积木”，它们被按照科学领域或功能进行分类。研究人员、开发人员和IT专家通过这些为数众多的组件既能执行特定的科学分析，也可以进行常见的数据处理。他们以可视化的方式搭建分析流程，从而实现数据检索、筛选、分析和生成报告等功能。

Chemistry 化学

Chemistry Collection

      Chemistry模块提供了多种对化合物的筛选和学习方法，实现化合物的性质计算、分析和处理等功能，并能将您的化合物与其他数据库中的化合物进行对比，发现其中性质独特、结构新颖的分子。另外还能快速枚举和分析组合化学的反应产物，识别一系列化合物中的公共子结构，实现第三方处理程序与Pipeline Pilot的无缝连接，自动执行对化合物的全部分析过程。该模块支持绝大多数的工业标准化学格式，包括来自MDL的MOL、SD、RG、RXN、ISIS，来自Daylight的SMILES、SMIRKS、MARTS、TDT，以及常用的MOL2等各种表达化学结构的文件格式，并可实现各种格式之间的转化。

通过Chemistry模块，用户可以：

  •  兼容大部分工业标准化学数据格式

  •  计算众多的分子属性和指纹

  •  标准化和处理分子结构

  •  通过反应和RGroup枚举组合化合物库

  •  枚举产生生物等电体库

  •  使用Perl和Java工具包来创建新的化学组件

  •  多个化合物库的标准化和比较

  •  子结构和相似结构检索

  •  化合物的聚类分析和多样性分析

  •  SAR分析和最大公共子结构检索

ADMET Component Collection

      ADMET模块能够计算化合物在生物体内的吸收、分布、代谢、排泄和毒性特征，包含的模型有：人体肠内吸收预测模型、水溶性预测模型、血脑障碍渗透性预测模型、血浆蛋白结合率预测模型、细胞色素P450 2D6抑制率预测模型和肝毒性预测模型，此外，本模块还能够预测已知药物的代谢产物。

通过ADMET模块，用户可以：

  •  快速计算化合物的ADMET性质

  •  排除ADMET特性不佳的化合物

  •  在合成之前，评估用于提高化合物ADMET属性的纯化方法

  •  在化合物分析报告里整合ADMET属性、实验和其它计算属性

CheminformaticsComponent Collection

      Cheminformatics模块用于帮助搭建基于Pipeline Pilot化合物结构查询和浏览的数据库。该模块包括两个主要子系统：LMQS（List Management and Query Services），用于提供已有化合物数据库的搜索和列表管理；PP Direct Chemistry Cartridge，基于Oracle的高性能化合物结构存储和查询的数据库cartridge。使用该模块，可以帮助企业搭建多种灵活高效的企业级化学信息学应用平台。

通过Cheminformatics模块，用户可以：

  •  在不用考虑不同化学数据格式、数据库设计和搜索引擎之间的差异的情况下，通过便捷的Pipeline Pilot数据库检索网页客户端或Web Port应用程序，在网页上检索大量不同的数据源。

  •  无需修改内在数据库设计和数据，就能方便地整合新的和已有的数据源

  •  通过Pipeline PilotDirect Chemistry Cartridge，在Oracle数据库里存储和搜索化学结构和相互作用

  •  建立用于Oracle数据库里插入、索引和搜索化学数据的流程，而这一切无需用户精通Oracle数据库

  •  利用Pipeline Pilot列表管理功能来创建流程，该流程能够对搜索结果进行可视化、分析和生成报告，并且通过Pipeline Pilot数据库搜索网页客户端使得化学家和生物学家都能访问这些结果

  •  创建基于Pipeline Pilot的搜索和浏览应用程序，从而简化和加速研发进程

Biology 生物

Gene Expression Component Collection

      Gene Expression模块在开源软件BioConductor的基础上，实现了基因表达实验的数据处理、可视化、分析、标记和报告生成等一系列功能。利用Pipeline Pilot的图形化数据处理流程设计能力，与BioConductor引擎相结合，可建立复杂的工作流程，同时也可将基因表达分析与Pipeline Pilot的其他功能的联合，如序列分析、文本分析和报告生成等，以完成更复杂的工作，而这一切都无需任何编程工作。

通过Gene Expression模块，用户可以：

  •  分析和注释基因表达实验

  •  无需编程和熟悉R语言，就能够使用BioConductor工具

  •  很容易地创建用于比较不同分析方法的流程

  •  整合R/BioConductor和其它的Pipeline Pilot模块的分析，包括R Statistics 和Sequence Analysis模块

  •  创建包含R产生的图表和Reporting模块分析结果在内的综合分析报告

  •  下载和分析GEO数据集

Sequence Analysis Component Collection

      Sequence Analysis模块通过180多种的序列分析组件提供了一整套的生物信息学工具，将模块化工具与图形化的设计方式结合，实现对蛋白质和核酸的序列的注释和特征分析，序列搜索和比对，产生引物和扩增子，siRNA设计，发现限制性酶切位点等功能。同样，本模块可以通过Java和Perl建立新的组件来扩展系统功能，或通过与EMBOSS整合而实现功能的扩展。

通过Sequence Analysis模块，用户可以：

  •  自动化新序列数据的常规分析

  •  跨物种比较基因和基因组

  •  在分析流程中整合用户的算法

  •  行ClustalW、Muscle、HMM和BLAST分析

  •  设计siRNA分析流程

  •  在分析流程中整合E-Utilities和Entrez查询功能

  •  和其它模块结合进行更复杂的分析

Mass Spec for Proteomics Component Collection

      Mass Spec for Proteomics模块提供了一系列对基于生物质谱的蛋白组数据处理工具，可以对来自质谱实验的数据进行读入、输出、显示、处理、分析、比较和发布。可以和Sequence Analysis和Gene Expression模块进行连用做其他实验数据的分析以及生物标记的识别和验证。

通过Mass Spec for Proteomics模块，用户可以：

  •  读取多种数据格式，.RAW*、.wiff、 SEQUEST DTA、 ANDI (netCDF)、 Mascot MGF、或mzXML文件

  •  以多种形式查看用户数据，比如交互式的色谱图、2D质谱运行图、扫描图、峰值图、保留时间草图和热图

  •  使用X!Tandem进行蛋白质成分鉴定

  •  使用XCMS提取、鉴定和比对不同图谱间的峰值

  •  以web port交互式的方式发布分析结果

  •  计算2个样本中蛋白丰度的ASAPRatio值

Next Generation Sequencing Component Collection

      Next Generation Sequencing（NGS）模块让用户能够分析和解析目前大多数高通量测序仪产生的大量数据集。基于强大的Pipeline Pilot平台，NGS模块带来了很多专门分析NGS数据的组件和流程，功能涉及序列拼接、reads定位、RNA-seq数据分析、多态性与结构差异查找以及reads筛选等多个方面，还可以整合其他更多的NGS程序和算法，一起构建NGS信息化平台。

通过Next Generation Sequencing模块，用户可以：

  •  通过简单的鼠标拖放操作创建和执行整套的新数据处理流程

  •  通过定制的交互式网页报告来评估分析质量和覆盖率

  •  为任何知识库添加属性，比如基因和dbSNP入口号

  •  通过BWA、Bowtie或mapreads比对reads

  •  通过Velvet执行de novo拼接

  •  查找SNP、插入、删除和拷贝数变化等信息

  •  浏览用户实验的比对分析统计结果

Life Science Modeling & Simulation 生命科学建模和模拟*

Catalyst Component Collection (Pharmacophore)

      Catalyst模块包含了一整套药效团建模和3D数据库管理工具。Pipeline Pilot整合了著名的Catalyst技术用于创建自动和易用的工作流程，从而精简了药效团的建模和分析过程。通过建立自定义工作流来部署Catalyst的精密算法，这些算法用于生成构象、创建3D数据库、产生药效团和虚拟筛选等功能。

CHARMm Component Collection (Simulations)

      CHARMm模块中的组件基于经过广泛验证的CHARMm引擎，这些强大的组件可以用来模拟生物分子，从而让Pipeline Pilot的标准功能得以扩展，能为蛋白质、核酸、小分子和蛋白质配体复合物进行稳定而准确的分子力学和分子动力学模拟。

* Life Science Modeling & Simulation的模块通过Discovery Studio中提供，更多模块功能和细节信息请参考Discovery Studio的相关资料。

Materials Modeling & Simulation材料模拟

Materials Studio Component Collection

      Pipeline Pilot中的Materials Studio（MSC）模块，集成并支持Materials Studio（MS）中主要的建模和模拟工具，可以为材料研究的预测分析和自动化工作流程提供完整的软件解决方案。与传统的材料模拟不同的是，通过Pipeline Pilot，复杂的工作流程能够被轻松迅速的开发、记录和共享，同时在与Pipeline Pilot的其它Collection模块相结合后，工作流能够在不同的部门内部更加深化和部署。

MSC模块使用户可以通过Pipeline Pilot构建多种MS应用程序，包括：

  •  量化工具（CASTEP、DMol3、VAMP）

  •  分子力学模拟工具（Forcite Plus、Amorphous Cell）

  •  晶体结构分析工具（Polymorph Predictor、Reflex、Reflex Plus）

  •  聚合物性质计算工具（Synthia）

  •  分子性质建模（QSAR）

通过Materials Studio模块，用户可以：

  •  采用属性计算组件来构建流程，从而简便地计算材料分子的复杂属性

  •  可以直接读入和输出Materials Studio支持的文件格式，与Materials Studio良好互动

  •  整合来自Materials Studio的脚本（MS Perl Script）应用程序

  •  拥有对周期性结构可视化和生成报告的工具

Polymer Properties Component Collection (Synthia)

      Polymer Properties (Synthia) 模块提供了一系列方法，可以基于重复单元信息、分子量和温度，对无定型聚合物和随机共聚物的性质进行快速预测。该模块提供了一种建立好的模型（来源于J.Bicerano’s  Prediction of Polymer Properties (Marcel Dekker, NY, 2002.)）和一种扩展的模型供用户使用。通过使用Polymer Properties (Synthia) collection，你只需要指定聚合物中单体重复的单元信息，并选择你希望预测的性质就可以开始预测了。

通过Polymer Properties模块，用户可以：

  •  预测聚合物的众多属性，包括界面张力和交联影响等

  •  建立基于网络的聚合物属性预测应用

  •  通过采用补充实验数据和建立统计模型来提高预测的准确性

Reporting & Visualization 报告和可视化

Reporting Component Collection

      Reporting模块为数据分析和挖掘工作定制总结报告。报告中可灵活使用表格、图表、图像和文字等各种元素，并通过对报告布局和报告内容的调整，能更清晰地解释和阐述所获得的结果。通过在一张报告内展示多种不同的表格、图表和图像，可以在不同视角上观察同一份数据，或将不同来源的数据用不同的方式展示，从而方便对它们进行对比和分析。此外，Reporting模块还可以用于设计Web网页，加入各种Web页面中常用的元素与用户交互，从而满足人们不同的要求。

通过Reporting模块，用户可以：

  •  总结和显示来自多个数据源的数据

  •  自动创建标准化的报告

  •  创建始终处于最新状态的报告和网络应用

  •  创建交互性极好的网络应用来挖掘数据的深层信息

  •  在网络平台上创建合作项目组的页面

  •  在文档知识库里创建文档，例如SharePoint

  •  提供对多来源数据的显示界面

  •  对任何类型的数据进行定制化的可视化

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