Биоинженерия. Где учиться биоинформатике? Специальность - биотехнология: где работать

Биотехнологии – это прошлое, будущее и настоящее человечества. В ее компетенции не только выявление новых форм лекарственных растений и открытие новых способностей живых организмов, но и генная инженерия – одна из самых сложных и дискуссионных сфер науки. Если вы хотите стать биотехнологом, то, возможно, именно вы когда-то клонируете человека. Потому как научных преград к этому не существует, а вопросы этики наверняка будут решены в ближайшем будущем. Далее мы поговорим о достоинствах и недостатках профессии, расскажем, как получить ее, как строить карьеру и достигать успеха.

Инженер биотехнолог – кто это

Биотехнолог – специалист, изучающий биотехнологию в целом или в одной из ее разновидностей. Биотехнология – наука, которая изучает возможность использования биоматериалов для решения определенных технологических задач, а также для реализации проектов в сфере гибридизации и генной инженерии. Основу специализации составляет генетика, а также ключевые направления биологии и эмбриологии. Также биотехнология базируется на некоторых прикладных дисциплинах, в частности на робототехнике.

Профессия респектабельная, хорошо оплачиваемая и довольно древняя. Одной из первых биотехнологий, кстати, было пивоварение. Сегодня труд ученых и практиков сконцентрирован на решении задач медицины, генетики, фармацевтики, сельского хозяйства, промышленности и других отраслей, использующих их разработки. Многие открытия носят глобальный характер и меняют не только специфику, эффективность конкретного направления, но и жизнь человечества в целом. Яркий пример – селекция и генная модификация растений и клонирование.

Виды биотехнологии и круг обязанностей специалиста

Рабочие инструкции инженера биотехнолога зависят не только от специализации, но и от конкретного места работы. Преподаватель ВУЗа акцентирует внимание на педагогике, селекционер – на улучшении качеств растений, генный инженер – на изучении, скажем, мутаций или на том же клонировании. Круг обязанностей зависит и от вида биотехнологии, которой занимается специалист. Ключевые направления:

• Биоинженерия – направлена, в частности, на решение медицинских задач и на совершенствование охраны здоровья человека.
• Биомедицина – это один из теоретических разделов медицины, изучающий организм человека, патологии и методы их лечения.
• Биофармакология – работает в интересах фармакологии, изучая особенности и свойства веществ биологического происхождения.
• Биоинформатика – де-факто это применение математических технологий и компьютерного анализа в биологии.
• Бионика – прикладная наука, основанная на применении черт живых организмов и принципов живой природы в технике.
• Клонирование – осуществление бесполого размножения, получение идентичных по геному организмов (вспомните про самку овцы Долли).
• Гибридизация – создание гибридов посредством объединения генов разных клеток в одну.
• Генная инженерия – направлена на изучение, копирование и изменения генома, в частности на трансформацию ДНК.

В задачи биотехнолога входит изучение объекта, проведение исследований и реализация проектов. Объект обычно зависит от направления биотехнологии, в которой работает специалист. Соответственно и круг задач меняется в зависимости от места работы и проекта, над которым работает инженер или ученый.

Где учиться на биотехнолога

Обязательно в ВУЗе и лучше всего в государственном. Авторитет учебного заведения особой роли не играет, важен уровень кафедры и возможности, которые учебное заведение предоставляет студентам в процессе обучения.

У вас должна быть возможность практиковаться, контактировать с научным сообществом, вы должны иметь необходимые ресурсы (лаборатории, места для прохождения практики и так далее).

Постарайтесь узнать о факультете выбранного университета как можно больше. Отдельно оцените уровень преподавательского состава, в частности практические достижения профессуры.

В ТОП-5 лучших университетов России, где учат биотехнологов, входят:

1. МГУ им. Ломоносова.
2. Исследовательский университет им. Пирогова.
3. РУДН.
4. СПБГУ.
5. Аграрный университет им. Тимирязева.

Получить профессию можно и по ускоренной программе в рамках первого или второго высшего образования. Для этого необходимо иметь диплом выпускника среднего специального учебного заведения по профильной специальности, либо высшее образование по любой специальности. Реализуется и несколько программ дистанционного обучения, однако их эффективность вызывает обоснованные сомнения у экспертов.

Какими личностными качествами нужно обладать

Прежде всего, это усидчивость. За важнейшими открытиями стоят годы усердной, сложной и не самой динамичной работы в лаборатории или в кабинете. Ученый может потратить массу времени и сил на проект, который в итоге окажется провальным. Необходимо иметь железные нервы и целеустремленность, важно верить в свои силы даже тогда, когда все оборачивается против вас.

Одновременно с этим нужно обладать развитым интеллектом и логическим мышлением, быть открытым к постоянному обучению и повышению квалификации. Еще одно важное личностное качество потенциального биотехнолога – коммуникабельность. Важно поддерживать контакт с научным сообществом и уметь работать в команде, находить общий язык с руководителями и спонсорами проекта, грамотно выстраивать общение с подчиненными.

Где работают биотехнологи

Научно-исследовательские центры . Здесь работа биотехнолога направлена на реализацию проектов глобального значения. Это серьезные исследования и практические разработки, которые выполняются по заказу компаний или во имя науки. Здесь выявляют новые способности и свойства живых организмов, исследуют геном, занимаются трансформацией ДНК и так далее.

Медицина . Биотехнология неотделима от медицины. В рамках исследований специалистов были найдены способы лечения многих заболеваний, изучены особенности генетики, анатомии человека, созданы методы реабилитации. Разработки биотехнологов применяются практически во всех сферах медицины – от пластической хирургии до пересадки костного мозга.

Производства . Фармацевтика, сельскохозяйственное производство, пищевая промышленность – биотехнологии неотделимы от деятельности компаний, которые работают с живыми организмами. Особые роли здесь играют гибридизация, генная инженерия, бионика и биофармакология.

Образовательные учреждения . Часто специалисты остаются работать в тех же ВУЗах, где получили образование. Они получают дополнительное педагогическое образование и становятся преподавателями, либо развивают свой научный потенциал. Согласно статистике, не менее 30% выпускников ВУЗов остаются работать в университетах, институтах и академиях.

Важно отметить, что это далеко не полный перечень сфер, в которых работают биотехнологи. Это востребованная, актуальная профессия – для специалистов открыты вакансии в сотнях предприятий, исследовательских компаний и производств. Обзорно охватить все возможные места для трудоустройства попросту невозможно.

Плюсы и минусы профессии

Ключевое достоинство специальности биотехнолог заключается в ее актуальности – это направление не только не устаревает, но и обретает новые формы.

В частности, интегрируется в робототехнику и в стремительно изменяющееся пищевое производство. Потому вам не придется беспокоиться о том, что профессия морально устареет.

Другие плюсы профессии биотехнолог:

• Респектабельность и возможное признание.
• Достойная оплата труда квалифицированных специалистов.
• Неограниченные перспективы карьерного роста.
• Огромное разнообразие направлений работы и сфер для трудоустройства.
• Возможность совершить открытия, которые изменят жизнь человечества.

Одновременно с этим важно отметить и недостатки специальности. Так выпускникам ВУЗов не стоит рассчитывать на высокую зарплату в первые 2-3 года построения карьеры. К тому же это сложная, крайне ответственная работа. Слишком многое зависит от места работы и даже от банального везения. Если ваш руководитель будет ангажирован, а спонсор откровенно некомпетентен, проблем с реализацией проекта избежать не удастся.

Во многих странах мира биотехнология и биоинженерия в частности входят в список пяти самых приоритетных научных направлений.

Биоинженеры создали такие необходимые медицинские аппараты как кардиостимуляторы и аппараты искусственного кровообращения, компьютерную модель нейронной сети, предсказывающую поведение тромбоцитов во время инсульта, искусственные кровеносные сосуды и искусственные суставы, вакцину против гепатита группы В, инсулин, магниторезонансную томографию, интерферон, микроорганизмы для утилизации отходов, и множество других жизненно важных изобретений.

Кроме того, ежегодно увеличиваются в 2 раза объемы мирового производства генетически модифицированных продуктов питания: картофеля, крахмала, сои, томатов, сахарной свеклы, рапса, кукурузы и хлопка. По прогнозам ведущих экономистов до 2015 года их доля на мировом рынке составит свыше 25%.

За рубежом специальность биоинженер относится к разряду престижных, поэтому учебные группы заполняются быстро и чтобы не опоздать, подавать документы на поступление необходимо заранее — в первых числах открытия набора. Если зачисление в вуз происходит на основе экзаменов, большим плюсом при поступлении станет прохождение подготовительных курсов.

Эта специальность является сложной, междисциплинарной. В процессе обучения студенты получают глубокие знания в области медицины, биологии, химии, физики и собственно инженерии. Будущие биоинженеры исследуют состав клеток, изучают биологические процессы, протекающие в клетках живых организмов, учатся применять методы молекулярной химии, биохимии, биоинформатики. Создание новых видов растений с полезными свойствами, генная модификация живых организмов, клонирование, разработка новых видов лекарств — все это учебные, а потом и рабочие задачи будущих биоинженеров.

Значительную часть учебного процесса составляют лабораторные занятия, на которых студенты самостоятельно или под кураторством преподавателя проводят исследования в сферах медицины, охраны окружающей среды или пищевой промышленности.

Специальность по биоинженерии существует не только в технических вузах, но и на медицинских факультетах университетов под названием «Медицинская кибернетика», «Медицинская биофизика», «Медицинская биохимия». Однако многие зарубежные вузы ограничивают прием иностранцев на медицинские факультеты, поэтому лучше поступать в технические вузы или на технические факультеты, где есть эта специальность. Школьникам, готовящимся к поступлению на специальность биоинженер, необходимо иметь хорошую подготовку в области математики, химии, физики и биологии.

Профилирующие дисциплины:

• Математический анализ
• Комбинаторика
• Анатомическая химия
• Цитогенетика

• Микробиология
• Биоинформатика
• Биохимия
• Генная инженерия

Возможности трудоустройства:

• Фармакологические компании
• Предприятия по производству медицинского оборудования
• Медицинские лаборатории и исследовательские центры
• Компании по производству ГМ-продуктов питания, в частности известные фирмы Моnsanto (США) , Agrevo (Германия) , Novartis (Швейцария)

• Зверофермы, птицефабрики
• Аграрные фирмы
• Химические предприятия
• Биотехнологические компании, к примеру, по производству биопластика.

Биоинженер - учёный, специализирующийся на целенаправленном изменении свойств живого организма. Профессия подходит тем, кого интересует химия и биология (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).

Особенности профессии

Биоинженерия (англ. Bioengineering) - одно из самых современных направлений науки, возникшее на стыке физико-химической биологии, биофизики, генной инженерии и компьютерных технологий.

Биоинженеры имеют дело с живыми системами и применяют передовые технологии для решения медицинских проблем. Они участвуют в создании приборов и оборудования, в разработке новых процедур на основе междисциплинарных знаний, в исследованиях, направленных на получение новой информации для решения новых задач.

Важно! Часто путают биоинженерию и генную инженерию. Но это отнюдь не синонимы. Генная инженерия (изменение ДНК организма) - лишь одна из отраслей биоинженерии.

Биоинженерия (она же биомедицинская инженерия) - это дисциплина, направленная на углубление знаний в области инженерии, биологии и медицины и укрепление здоровья человечества за счет междисциплинарных разработок.

В основе биоинженерии - применение технических подходов для решения медицинских проблем в целях улучшения охраны здоровья. Эта инженерная дисциплина направлена на использование знаний и опыта для нахождения и решения проблем биологии и медицины.

Среди важных достижений биоинженерии можно упомянуть разработку искусственных суставов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения.

В немедицинских аспектах биоинженерия тесно соприкасается с биотехнологией.

Рабочее место

Рабочее место биоинженера - в научных лабораториях, научно-исследовательских институтах.

Оплата труда

Зарплата на 19.03.2020

Россия 300000—500000 ₽

Москва 80000—500000 ₽

Важные качества

Будущему биоинженеру необходим хороший интеллект, аналитический пытливый ум и склонность к естественным наукам. Бессмысленно идти в науку в расчёте на большие доходы и скорую славу.

Стремительное развитие биологии привело к широкому использованию совершенно новых практических подходов для решения проблем здравоохранения и сельского хозяйства, для разработки принципиально новых технологий и материалов в различных отраслях. Во всем мире ощущается недостаток в квалифицированных кадрах, способных плодотворно работать в области биоинженерии и биоинформатики, не является исключением и наша страна.

Созданный в 2002 году в МГУ факультет биоинженерии и биоинформатики готовит высококвалифицированные кадры для научно-исследовательских институтов и университетов, медицинских институтов и учреждений, промышленности (особенно фармацевтических и биотехнических производств).

Это специалисты, владеющие последними достижениями фундаментальной биологической науки и способные целенаправленно изменять биологические объекты в соответствии с поставленными задачами.

В целях эффективной и оптимальной подготовки таких специалистов Министерством образования РФ утверждена новая образовательная специальность "биоинженерия и биоинформатика".

Отличительными чертами специальности являются:

• изучение дисциплин биоинженерного профиля: генной инженерии; биоинженерии микроорганизмов, растений и животных; клонирования и трансплантации клеток; белковой инженерии; инженерной энзимологии;
• существенное увеличение объёма преподавания математики и, особенно, информатики, как в общем курсе, так и в рамках специализированных курсов по биоинформатике.

Образовательная система ФББ имеет следующие особенности:

• в основе программы обучения на ФББ лежит междисциплинарный подход. Преподавательскую деятельность ведут сотрудники химического, биологического, механико-математического и физического факультетов, а также сотрудники НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ. Студенты осваивают в полной мере присущие университетским традициям классическую биологию и классическую математику. В дополнение к этому они изучают самые современные методы биоинженерии, генетической инженерии, молекулярной биологии, биоинформатики и мат. методы в биологии;
• на факультете введена система тьюторов – ученых, персонально руководящих исследовательской работой студентов. Научная работа студентов - важная и обязательная часть учебного плана. Каждый студент выполняет за срок обучения три курсовые работы – по биоинформатике, биохимии и биоинженерии, на 6 курсе выполняет дипломную работу. Практикуется защита курсовых работ в виде доклада на конференции на английском языке;
• введена сквозная система рейтинга как стимул соревновательности студентов;
• на факультете читаются курсы по "Русскому языку и культуре речи", "Психологии и педагогике", "Философии", "Риторике", а также языковые факультативные и специальные курсы - "Реферирование и перевод", "Методология специальности на английском языке". Предоставляется возможность углубленного изучения английского языка (на IV и V курсах), по желанию ведется подготовка студентов к сдаче международных экзаменов по английскому языку (с последующим получением международных сертификатов). Предоставляется возможность изучения второго и третьего иностранного языка (французский, немецкий);
• студенты факультета проходят следующие учебные практики: на I курсе – биологическая практика (Звенигородская биологической станции им. С.П.Скадовского); на II курсе – зоологическая практика (Беломорская биологическая станция им. Н.А.Перцова, Карельский берег Кандалакшского залива Белого моря).

Использование новых информационных технологий и компьютерной техники в учебном процессе и научных исследованиях является одним из важнейших приоритетов деятельности факультета.

Широко используется мультимедийное сопровождение учебных занятий. Обеспечен выход в Интернет. Создан интернет портал курса биоинформатики. Организованы собственные практикумы по биохимии, молекулярной биологии, цитогенетике.

Выпускники факультета биоинженерии и биоинформатики составляют контингент наиболее востребованных категорий молодых специалистов.

Комплексность и разносторонность полученного образования, а также навыки научно-исследовательской работы позволили выпускникам факультета найти применение полученным знаниям в самых различных областях. Большинство выпускников приняли решение продолжить свое образование в системе послевузовского образования и стали аспирантами и соискателями Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, НИИ Физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, Биологического факультета МГУ, Института общей генетики РАН, Центра биоинженерии РАН, НИИ Биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича РАМН.

Инициатором обзора выступил Московский центр исследований и разработок EMC по большим данным и облачным технологиям (НИЦ EMC).

О трендах биоинформатики и о том, какие возможности открываются перед специалистами, .

Где учиться биоинформатике?

На данный момент российский рынок геномики и биоинформатики продолжает находится в стадии активного формирования. Основными научными центрами по-прежнему являются Москва и Санкт-Петербург.

Экосистема для школьников развивается, но пока представлена слабо: детям из Москвы есть, куда пойти учиться, в регионах ситуация сложнее, таких мест просто нет. В школе биоинформатику не затрагивают. В лабораториях школьников не любят – слишком много ответственности, да и сами школьники не знают, к кому и зачем идти. Систематического дополнительного образования тоже нет.

Куда пойти школьнику?

• Фестиваль науки в МГУ . Бесплатно;
• Дни открытых дверей в ВШЭ и Физтехе. Бесплатно;
• Лагерь по биоинформатике , около 30 000 руб.;
• Факультатив «Биоинформатика для школьников» от Московского центра исследований и разработок ЕМС для учащихся 8-11 классов, научно-проектная лаборатория «Илмаринен» , ПетрГУ, Петрозаводск. Запустится после нового года. Бесплатно;
• Была Школа молекулярной и теоретической биологии в Пущино. Сейчас ее работа приостановлена. Возможно, школа снова откроет свои двери в следующем году, если удастся привлечь финансирование. Бесплатно.

Высшее образование по биоинформатике можно получить в следующих вузах:

• Факультет Биоинженерии и Биоинформатики МГУ, Москва. Есть бюджетные и платные места (325 000 руб. в год);
• Магистратура «Анализ данных в биологии и медицине» в Высшей Школе Экономики, Москва. Есть бюджетные и платные места (около 250 000 руб. в год);
• Кафедра биоинформатики , факультет биологической и медицинской физики МФТИ, Москва. Есть бюджетные и платные места (124 000 руб. в год по данным на 2011 год);
• Магистерская программа «Биомедицинские науки и технологии », Сколковский институт науки и технологий, Москва. Учеба частично проходит за рубежом. Бесплатно + выплачивается стипендия;
• Кафедра биоинформатики , медико-биологический факультет РНИМУ им. Пирогова, Москва. Есть бюджетные и платные места (150 000 руб. в год);
• Кафедра математических и информационных технологий СПбАУ РАН, Санкт-Петербург. Есть бюджетные и платные места (10 000 руб. за семестр для жителей РФ, 20 000 руб. в семестр для жителей СНГ, 30 000 руб. в семестр для иностранных граждан);
• Кафедра прикладной математики , институт прикладной математики и механики СПбПУ, Санкт-Петербург. Есть бюджетные и платные места (около 78 000 руб. в год);
• Кафедра биоинформатики, факультет вычислительной математики и кибернетики ННГУ, Нижний Новгород. Есть бюджетные и платные места (85 000 руб. в год);
• Кафедра биоинформатики и медицинской кибернетики , институт фундаментальной медицины и биологии КФУ, Казань. Есть бюджетные и платные места (от 78 000 до 110 000 руб. в год);
• Кафедра биоинженерии и биоинформатики , институт приоритетных технологий ВолГУ, Волгоград. Есть бюджетные и платные места (78 400 руб. в год);
• Специальность биоинженерия и биоинформатика , биологический факультет СГУ, Саратов. Есть бюджетные и платные места (68 400 руб. в год);
• Кафедра информационной биологии , факультет естественных наук НГУ, Новосибирск. Есть бюджетные и платные места (100 000 руб. в год).

Число программ в сфере основного и дополнительного образования в области биоинформатики растет.

Запускаются:

1. Новые магистерские программы (например, магистратура в Физтехе);
2. Учебные центры (Школа биоинформатики , Москва. 10 000 руб. в год; , Санкт-Петербург. 10 000 руб.);
3. Краткосрочные курсы и школы по биоинформатике (учебный центр Бластима , Москва. От 15000 до 30000 руб.; мероприятия Института Биоинформатики, Санкт-Петербург и Москва. Курсы от 7500 до 45 000 руб.; NGS-факультативы в МГУ, Москва. Бесплатно; летние школы CSHL , Москва. 30 000 руб., есть стипендии; Школа по биоинформатике в рамках конференции «Геномное секвенирование», Москва. Бесплатно; Школа при конференции «Молекулярная филогенетика», Москва. 3000 – 7000 руб.);
4. Онлайн-курсы на русском и английском языках и обучающие программы (