2026化学信息技术应用评估试题及答案

2026化学信息技术应用评估试题及答案考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________2026化学信息技术应用评估试题及答案考核对象：化学及相关专业学生、行业从业者题型分值分布：-单选题（10题，每题2分，共20分）-填空题（10题，每题2分，共20分）-判断题（10题，每题2分，共20分）-简答题（3题，每题4分，共12分）-应用题（2题，每题9分，共18分）总分：100分一、单选题（每题2分，共20分）1.在化学信息学中，用于描述分子三维结构的软件是（）。A.ChemDrawB.GaussianC.MOED.RDKit参考答案：C2.下列哪种分子指纹技术主要用于药物筛选的相似性搜索？（）A.MACCSkeysB.ECFP4C.RDKitfingerprintsD.Daylightfingerprints参考答案：A3.化学计量学中，用于数据降维的主要方法是（）。A.主成分分析（PCA）B.线性回归分析C.K-means聚类D.决策树分类参考答案：A4.在高通量筛选（HTS）中，常用的数据处理工具是（）。A.OriginB.MATLABC.PythonwithPandasD.Chem3D参考答案：C5.以下哪个不是常见的化学信息学数据库？（）A.PubChemB.ChEMBLC.DrugBankD.Scifinder参考答案：D6.分子对接中，常用的能量评估函数是（）。A.MMFF94B.GROMOSC.AMBERD.AutoDock参考答案：A7.在化学图像分析中，用于提取分子结构特征的算法是（）。A.CNN（卷积神经网络）B.SVM（支持向量机）C.KNN（K近邻算法）D.Logistic回归参考答案：A8.化学信息学中，用于预测分子活性的模型是（）。A.QSAR（定量构效关系）B.QSPR（定量构性关系）C.MOEA（多目标进化算法）D.GA（遗传算法）参考答案：A9.在虚拟筛选中，常用的过滤方法是（）。A.Ligand-basedfilteringB.Structure-basedfilteringC.Pharmacophore-basedfilteringD.Alloftheabove参考答案：D10.化学信息学中，用于描述分子拓扑结构的算法是（）。A.DFS（深度优先搜索）B.BFS（广度优先搜索）C.Dijkstra算法D.Floyd-Warshall算法参考答案：B---二、填空题（每题2分，共20分）1.分子对接中，常用的scoringfunction是________。参考答案：MMFF942.化学计量学中，用于数据降维的主要方法是________。参考答案：主成分分析（PCA）3.在高通量筛选（HTS）中，常用的数据处理工具是________。参考答案：PythonwithPandas4.以下哪个不是常见的化学信息学数据库？________参考答案：Scifinder5.分子对接中，常用的能量评估函数是________。参考答案：MMFF946.在化学图像分析中，用于提取分子结构特征的算法是________。参考答案：CNN（卷积神经网络）7.化学信息学中，用于预测分子活性的模型是________。参考答案：QSAR（定量构效关系）8.在虚拟筛选中，常用的过滤方法是________。参考答案：Ligand-basedfiltering,Structure-basedfiltering,Pharmacophore-basedfiltering9.化学信息学中，用于描述分子拓扑结构的算法是________。参考答案：BFS（广度优先搜索）10.分子指纹技术中，MACCSkeys主要用于________。参考答案：药物筛选的相似性搜索---三、判断题（每题2分，共20分）1.ChemDraw是一款常用的化学结构绘制软件。（）参考答案：正确2.Gaussian是一款用于分子模拟的软件。（）参考答案：正确3.MOE是一款用于药物设计的软件。（）参考答案：正确4.RDKit是一款开源的化学信息学工具包。（）参考答案：正确5.主成分分析（PCA）主要用于数据降维。（）参考答案：正确6.高通量筛选（HTS）中，常用的数据处理工具是MATLAB。（）参考答案：错误7.Scifinder是一款常用的化学信息学数据库。（）参考答案：错误8.分子对接中，常用的scoringfunction是AutoDock。（）参考答案：错误9.化学图像分析中，用于提取分子结构特征的算法是CNN。（）参考答案：正确10.QSAR是用于预测分子活性的模型。（）参考答案：正确---四、简答题（每题4分，共12分）1.简述分子指纹技术的应用场景。答案：分子指纹技术主要用于药物筛选、相似性搜索、虚拟筛选等场景。通过将分子结构转化为数值特征，可以高效地进行数据库检索、活性预测和化学空间分析。2.解释什么是虚拟筛选及其主要步骤。答案：虚拟筛选是在计算机模拟中筛选大量化合物，以寻找具有特定活性的分子。主要步骤包括：①分子准备（构建或获取分子库）；②分子预处理（如构象生成、能量最小化）；③活性预测（使用QSAR或分子对接）；④筛选（根据活性评分过滤化合物）。3.描述化学计量学在药物设计中的作用。答案：化学计量学通过统计方法分析化学结构与生物活性之间的关系，建立定量构效关系（QSAR）模型，用于预测新化合物的活性。其作用包括：①减少实验成本；②加速药物发现；③优化分子设计。---五、应用题（每题9分，共18分）1.假设你正在参与一项药物筛选项目，需要从1000个化合物中筛选出50个具有潜在活性的分子。请简述虚拟筛选的步骤，并说明如何使用分子指纹技术进行相似性搜索。答案：步骤：①分子准备：获取1000个化合物的SMILES或SDF格式结构数据。②分子预处理：生成标准构象，进行能量最小化以消除不合理的结构。③分子指纹生成：使用MACCSkeys或RDKitfingerprints生成分子指纹。④活性预测：使用已建立的QSAR模型或分子对接预测活性分数。⑤筛选：根据活性分数排序，选择前50个化合物进行进一步实验验证。相似性搜索：-使用MACCSkeys或RDKitfingerprints计算目标活性分子与其他化合物的相似度。-选择与目标分子相似度最高的50个化合物，这些化合物可能具有相似的生物活性。2.某研究团队需要分析一组化合物的光谱数据，并预测其生物活性。请说明如何使用化学计量学方法进行数据分析，并解释主成分分析（PCA）在该过程中的作用。答案：数据分析步骤：①数据预处理：标准化光谱数据，去除噪声和异常值。②特征提取：从光谱数据中提取关键特征（如峰位、峰强度）。③主成分分析（PCA）：通过PCA降维，将高维数据转化为低维主成分，以揭示数据的主要变化趋势。④模型建立：使用主成分得分和生物活性数据建立回归模型（如线性回归或支持向量机）。⑤活性预测：利用模型预测新化合物的生物活性。PCA的作用：-降维：减少数据维度，去除冗余信息，提高模型效率。-数据可视化：将高维数据投影到二维或三维空间，便于分析。-噪声过滤：消除数据中的随机噪声，提高模型稳定性。---标准答案及解析一、单选题1.C：MOE（MolecularOperatingEnvironment）是一款用于药物设计的软件，支持分子对接、QSAR等。2.A：MACCSkeys（MolecularConnectivityFingerprints）主要用于药物筛选的相似性搜索。3.A：主成分分析（PCA）是化学计量学中常用的降维方法。4.C：PythonwithPandas是处理HTS数据的常用工具。5.D：Scifinder是ChemicalAbstractsService的收费数据库，不属于免费公共数据库。6.A：MMFF94是分子力场，用于能量评估。7.A：CNN（卷积神经网络）用于化学图像分析。8.A：QSAR（定量构效关系）用于预测分子活性。9.D：虚拟筛选可使用多种过滤方法。10.B：BFS（广度优先搜索）用于描述分子拓扑结构。二、填空题1.MMFF942.主成分分析（PCA）3.PythonwithPandas4.Scifinder5.MMFF946.CNN（卷积神经网络）7.QSAR（定量构效关系）8.Ligand-basedfiltering,Structure-basedfiltering,Pharmacophore-basedfiltering9.BFS（广度优先搜索）10.药物筛选的相似性搜索三、判断题1.正确：ChemDraw是常用的化学结构绘制软件。2.正确：Gaussian用于分子模拟。3.正确：MOE用于药物设计。4.正确：RDKit是开源化学信息学工具包。5.正确：PCA用于数据降维。6.错误：HTS数据处理常用PythonwithPandas。7.错误：Scifinder是收费数据库。8.错误：AutoDock是分子对接软件，非scoringfunction。9.正确：CNN用于化学图像分析。10.正确：QSAR用于预测分子活性。四、简答题1.分子指纹技术的应用场景：-药物筛选：通过相似性搜索快速找到候选药物。-虚拟筛选：在数据库中筛选具有特定活性的分子。-化学空间分析：研究分子的分布和多样性。2.虚拟筛选及其步骤：-虚拟筛选：计算机模拟中筛选化合物，寻找活性分子。-步骤：①分子准备；②预处理；③活性预测；④筛选。3.化学计量学在药物设计中的作用：-建立QSAR模型，预测新化合