Есть только два способа прожить жизнь.
Первый - будто чудес не существует. Второй - будто кругом одни чудеса.
Альберт Эйнштейн
Что за наука биоинформатика? Для решения каких проблем биология встретилась с информационными технологиями? Какие перспективы у специалиста по биоинформатике в России и в мире? Где учиться биоинформатике?
Знаете ли вы, сколько вирусов живет на нашей планете? Предполагается, что более ста миллионов видов. Вирусы и бактерии - самые многочисленные и разнообразные биологические формы на Земле. Их изучение не только интересно, но и неоценимо полезно для человечества. Открытия в области микробиологии делают людей на шаг ближе к лекарству от рака, диабета, вируса иммунодефицита и позволит в будущем лечить их на ранних стадиях.
Но как исследовать вирусы, если их так много? Экспериментальный биолог в современной лаборатории может несколько лет изучать одну разновидность вируса, полностью описать его, установить закономерности, работающие для одного подвида, но останутся еще миллионы неизученных микроорганизмов. На помощь биологам, которые работают в полевых условиях и в лабораториях с пробирками, приходят мощные компьютеры и специалисты, умеющие работать с большими данными, - биоинформатики.
Геном - генетическая программа организма
Биоинформатики работают с секвенированным ("прочитанным") геномом - биологической информацией, заключенной в клетке. В отличие от биологов биоинформатики рассматривают геном не в пробирке, не в виде схем, а в виде программного кода. С помощью машинных алгоритмов и статистических методов биоинформатики могут работать с группами вирусов и их геномами, и получать глобальные результаты.
Вот так рассматривает клетки биолог:
Так видит геном биоинформатик (длинная последовательность из всего 4 букв: A,C,G,T):
Биоинформатика - прикладная наука. Эффективный анализ биологических данных помогает решать глобальные задачи человечества в медицине, экологии, сельском хозяйстве, энергетике. Прочтение геномов риса дает понимание, за какое свойство зерна какой его ген отвечает. Селекционеры могут опираться на данные, полученные биоинформатиками, и с их помощью повысить приспособленность культуры к окружающей среде, улучшить сохранность урожая и вкус. Биоинформатика уже помогает лечить сложные заболевания. Природные случайности порождают ошибки ДНК, в результате которых у совершенно здоровых родителей может родиться ребенок с отклонениями. Анализ генома показывает, в каком гене произошло нарушение, а значит делает возможным лечение ранее неизлечимого заболевания.
В отличие от молекулярного биолога специалист по биоинформатике - "офисный" работник. Он не ставит экспериментов, а "сидит за компьютером" с кружкой чая и блокнотом. Он работает с базами данных, которые уже собраны и описаны исследователями. Базы биологических данных хранятся на серверах в разных странах и открыты для доступа, поэтому сделать первые шаги в исследовании может любой заинтересованный человек.
Что делает биоинформатик:
✔ Разрабатывает математические методы для анализа больших данных в области биологии и медицины
✔ Участвует в разработке диагностических тестов и планировании экспериментов
✔ Проводит секвенирование
✔ Анализирует данные с помощью специального ПО
✔ Пишет технические задания к проектам, отчетам и лабораторным протоколам разработанных методик
✔ Участвует в научных конференциях и жизни научного сообщества
Биология - одна из тех сфер, где границы между странами стираются, поэтому английский язык необходим каждому будущему биоинформатику.
Какие универсальные компетенции нужны специалисту по биоинформатике
✎ Любознательность
✎ Системное мышление
✎ Аналитический склад ума
✎ Умение анализировать большие объемы информации
✎ Методичность
✎ Креативность
Средняя заработная плата и востребованность
Биоинформатики сейчас в дефиците по всему миру. Поэтому уровень зарплат у них сопоставим с зарплатами программистов:
✔ 80 000 - 200 000 рублей
Где учиться
С 2002 года открыто направление биоинформатики и биоинженерии в МГУ им. М.В. Ломоносова. Еще приобрести эту дефицитную специальность можно в следующих учебных организациях:
• Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
• Магистратура Академического Университета РАН
• Московский Физико-Технический Институт (МФТИ)
• Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет (СПбГПУ)
Где работать
✎ Медицинские лаборатории
✎ Крупные клиники и медицинские центры
✎ Научно-исследовательские лаборатории (в России и за рубежом)
✎ Агропромышленные комплексы
Что делать уже сейчас
В биоинформатику приходят или увлеченные биологией математики или технически подкованные биологи, поэтому при подготовке к поступлению в вуз важно углубляться как в технические, так и в естественные науки.
✔ Изучать биологию, математику, информатику и английский язык в школе
✔ Посещать биологические кружки в школе и при вузах: школу юного биолога МГУ им. М.В. Ломоносова, кружки при Московском зоопарке, Дарвиновском музее, летнюю школу от Института биоинформатики
✔ Посещать кружки по программированию
✔ Смотреть видеолекции по биоинформатике. Например, лекции Михаила Гельфанда, доктора биологических наук и кандидата математических наук (в проекте "ПостНаука") или курсы на плафтформах Coursera, Udacity, edX
✔ Подписаться на рассылки и социальные сети биологических журналов. Например, журнал "Биомолекула"
✔ Посетить BioСмену детского лагеря "Профессионалы будущего"
Желаем вам неиссякаемой любознательности!
Автор: Ольга Биккулова, ЦТР "Гуманитарные технологии"
