Профессия: биоинформатик

От программирования к биологии

Я родился и учился в школе в Астрахани. До 9-го класса увлекался математикой и информатикой: участвовал в местных олимпиадах, самостоятельно изучил Python и пытался писать простенькие программы. Я очень не любил биологию в средних классах, однако в 9-м классе началось изучение молекулярной биологии, генетики и эволюции — и я понял, что это моё.

Я стал посвящать гораздо больше времени биологии и в какой-то момент начал заниматься в основном ей

Важной вехой стало участие в Школе молекулярной и теоретической биологии (ШМТБ). Здесь старшие школьники со всей России занимаются настоящими научными проектами под руководством действующих учёных

В школе я выбрал «сухую» (биоинформатическую) лабораторию Максима Имакаева, в которой занимались компьютерным моделированием диффузии хроматина. Тогда-то понял, что вместо того, чтобы выбирать что-то одно, я могу заняться сразу и биологией, и программированием.

Качества и навыки, которые нужны биоинформатику

Любознательность

В этой профессии очень важно обладать тягой к познанию, изучению нового, быть открытым новым методам. Биоинформатика очень быстро развивается, методы устаревают буквально на глазах за несколько лет — нужно быть в тренде, стремиться попробовать что-то новое

Целеустремлённость

Чтобы сделать успешную карьеру, требуется приложить большие усилия, и тут очень важно не бросить на полпути, уметь поставить и достичь цель, проявлять усердие и терпение

Математика

В биоинформатику не стоит идти, если пугает математика и математические методы. Математика необходима, чтобы разбираться в статистике, анализе данных, методах машинного обучения.

Аналитическое мышление

Биоинформатик постоянно имеет дело с анализом информации. Он должен уметь обобщать, отделять главное от второстепенного, группировать данные по категориям, устанавливать причины и следствия.

Английский язык

Это язык современной науки, на нём проходят конференции, публикуются статьи, книги, исследования. В программировании и IT тоже не обойтись без английского языка, так что биоинформатику свободный английский особенно важен.

Место работы

В первую очередь биоинженер – это научный сотрудник, и поэтому работать он может в различных исследовательских институтах, центрах и университетах. Помимо научных исследований специалист занимается преподаванием в учебных заведениям. Прекрасная возможность для карьерного роста – это проводить исследования в рамках международного проекта или гранта для крупных компаний, выделяющих для этого приличное финансирование. В некоторых случаях штатного биоинженера нанимают компании и корпорации, деятельность которых относится к сельскому хозяйству или медицине.

Устраиваясь на работу, специалист должен знать ключевые азы в области биологии, химии, физики и генетики. Также будущий работник должен владеть английским языком, так как во время работы придется общаться с иностранными коллегами, спонсорами и работодателями. Во время работы нужно будет посещать международные конференции, симпозиумы в качестве слушателя и докладчика, так что без знания английского языка никак не обойтись. Вам обязательно нужно уверенно владеть компьютером, специальным оборудованием и техникой. Также знать правила хранения реактивов, лекарств и препаратов.

Доходы биоинженеров

Как бы ни был специалист влюблен в свою профессию, прежде всего она необходима, чтобы зарабатывать на жизнь.

К сожалению, в странах постсоветского пространства биоинженеры в денежном выражении ценятся не слишком высоко.

В России зарплаты специалистов в НИИ составляют порядка 400 долларов в месяц; в Москве в 1,5–2 раза больше.

В биотехнологических лабораториях зарплаты могут достигать 1500–3000 долларов.

На Украине биоинженеры зарабатывают 200–450 долларов в месяц, а в лабораториях, которые получают зарубежные гранты — 1000–1300 долларов.

Специалисты в области биотехнологий в Казахстане зарабатывают от 160 тысяч тенге.

В европейских странах зарплаты биотехнологов составляют, в среднем, 3 тысячи евро в месяц.

Важно отметить, что в Германии наиболее востребованы междисциплинарные профессии на стыке инженерии и биологии — инженеры-биотехнологи востребованы здесь и на государственной службе, и в частном секторе в большом количестве крупных местных и международных компаний. Зарплата биоинженера в Германии составляет в среднем от 4 до 6 тысяч евро

Для того, чтобы работать биоинженером в Германии необходимо получить образование в немецком вузе. Сделать это можно бесплатно, а после получения диплома получить полное право жить и работать в Германии.

Краткое описание

Современные методы диагностики и исследований приводят к росту количества научных данных, которые вручную обрабатывать очень сложно. В этом случае на помощь приходит биоинформатика, которая как междисциплинарная область науки сформировалась во второй половине XX века. Биоинформатики пользуются элементами прикладной математики, статистики, а также информатики. Во время работы они оперируют следующими знаниями:

• языки программирования, преимущественно Java, С, С++, С#, R;
• язык разметки HTML;
• программы: ACT, BLAST, Clustal и иные;
• SQL, CUDA.

Рассмотрим основные области исследования:

• анализ генетических последовательностей, эволюционная вычислительная биология;
• проведение оценки биологического разнообразия, аннотация геномов.

Профессия молодая, в дальнейшем она будет развиваться еще более стремительно, ведь применение вычислительных методов гарантирует высокую точность, скорость и исключает человеческий фактор. Технологии биоинформатики необходимы в биохимии, биофизике, экологии, фармакологии, сельском хозяйстве, генетике и других сферах.

06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

Профессиональные задачи

Научные исследования:

• изучение научно-технической информации, выполнение литературного и патентного поиска по тематике исследования;
• применение современных подходов, характерных для биоинженерии и биоинформатики, для решения проблем, стоящих как перед фундаментальной, так и прикладной наукой;
• использование полученных знаний и профессиональных навыков для грамотного анализа большого массива информации по биологическим объектам;
• участие в конструировании модифицированных или новых биологических объектов;
• использование методов биоинформатики и биоинженерии в молекулярной диагностике, выборе новых мишеней для лекарственных препаратов, медико-генетических исследованиях;
• участие во внедрении результатов исследований и разработок;
• подготовка данных и составление отчетов, обзоров, научных публикаций;
• участие в мероприятиях по защите объектов интеллектуальной собственности

Образование:

• преподавание биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин (чтение лекций, проведение семинаров и практикумов) в образовательных организациях основного общего, среднего общего, среднего профессионального и высшего образования;
• составление учебников и учебных пособий по биоинженерии и биоинформатике;
• разработка методических рекомендаций, необходимых для преподавания теоретических основ и практического применения биоинженерии и биоинформатики;
• руководство курсовыми и выпускными квалификационными работами по биоинженерии, биоинформатике и смежным дисциплинам

Администрирование и управление:

• организация работы коллективов исполнителей;
• участие в составлении технической документации при использовании сконструированных биоинженерными методами объектов (графиков работ, технологических инструкций, инструкций по технике безопасности, заявок на материалы и оборудование, документов деловой переписки);
• участие в сборе и подготовке исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений при использовании биоинженерных объектов;
• участие в подготовке документации и в реализации системы менеджмента качества предприятия;
• участие в выполнении работ по подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;
• участие в выполнении мероприятий по предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний и экологических нарушений

Производство и эксплуатация:

• составление рекомендаций по управлению отдельными стадиями биотехнологических процессов с использованием биоинженерных объектов для обеспечения охраны труда и экологической безопасности;
• участие в организации рабочих мест, их технического оснащения и размещении технологического оборудования для обеспечения охраны труда и экологической безопасности;
• участие в контроле входного контроля сырья, материалов и биоинженерных объектов;
• участие в контроле качества и безопасности выпускаемой продукции

Профессии (профстандарты), на которые нацелена программа 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

• 01.001 Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель);
• 01.003 Педагог дополнительного образования детей и взрослых;
• 01.004 Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования.

Предметные рейтинги вузов по направлению – 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика:

Биотехнология

Чем занимается биоинформатик

Важно: под словом «биоинформатика» можно понимать разные вещи. Во-первых, биоинформатика — это один из методов проведения фундаментальных биологических исследований

Например, с помощью алгоритмов можно определить, каким образом общаются злокачественные клетки рака с соседними клетками, или понять эволюцию группы организмов. Выбор методов и подходов зависит от поставленной цели. Задача биоинформатика — получить данные, изучить их и понять, какую информацию и с помощью каких алгоритмов можно из этих данных извлечь. Чтобы работать в этом направлении, нужно очень хорошо разбираться в какой-то конкретной области биологии

Во-первых, биоинформатика — это один из методов проведения фундаментальных биологических исследований. Например, с помощью алгоритмов можно определить, каким образом общаются злокачественные клетки рака с соседними клетками, или понять эволюцию группы организмов. Выбор методов и подходов зависит от поставленной цели. Задача биоинформатика — получить данные, изучить их и понять, какую информацию и с помощью каких алгоритмов можно из этих данных извлечь. Чтобы работать в этом направлении, нужно очень хорошо разбираться в какой-то конкретной области биологии.

Во-вторых, биоинформатика — это одно из направлений компьютерных наук. Есть биоинформатики, которые создают алгоритмы и разрабатывают пакеты программ для анализа данных

Здесь важно хорошо понимать фундаментальную математику и алгоритмы

И в-третьих, биоинформатика — это метод решения прикладных задач в биотехнологической и медицинской индустрии. Например, с помощью анализа данных пациентам можно точнее назначать лекарство при разных заболеваниях. Для этого в медицинских и биотехнологических компаниях в штат нанимают биоинформатиков. Здесь для успешной карьеры не обязательно глубоко разбираться в каком-то конкретном домене биологии, достаточно быть компетентным в своей области — базовой молекулярной биологии и data science.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы

1. Очень перспективная сфера деятельности. Рост массивов данных приведет к еще большей востребованности биоинформатиков.
2. Из года в год в этом сегменте наблюдается стабильный рост заработных плат.
3. Перед биоинформатиками открыты все двери – от отечественных исследовательских центров до респектабельных мировых IT-компаний.
4. Для работы используются математические методы, компьютерные программы, поэтому биоинформатики не взаимодействуют с пациентами или биологическими материалами.
5. Знание языков программирования и основ прикладной математики позволяют биоинформатику выбрать другой сегмент деятельности. Например, классическое программирование, разработка и тестирование программ.
6. Постоянное саморазвитие и совершенствование профессиональных навыков.
7. Возможность заниматься анализом массивов данных, зная, что результаты работы в перспективе спасут жизни тысяч людей.
8. Области исследования биоинформатики получают активную поддержку государства.

Минусы

1. Работая сидячая, сопряжена с усиленной мозговой активностью.
2. Профессия больше подходит для людей, имеющих технический склад ума.
3. У молодых биоинформатиков, не имеющих опыта работы, могут возникнуть проблемы при трудоустройстве.
4. Некоторые врачи с недоверием относятся к этому междисциплинарному направлению.

Заработная плата

Работа биоинформатиков оплачивается очень хорошо, в зарубежных компаниях ставки ненамного выше, чем в отечественных. Наиболее ценятся специалисты, безупречно владеющие разговорным и техническим английским языком, умеющие применять его на практике. Размер оклада зависит от профессиональных навыков, ставка может корректироваться в процессе работы. Многие компании предоставляют биоинформатикам служебное жилье, компенсируют затраты на проезд, питание.

Профессиональные знания

1. Языки программирования.
2. Базовые программы, используемые в биоинформатике.
3. Электронные таблицы, базы данных, язык разметки.
4. Секвенирование, анализ данных NGS, CUDA.
5. Иностранный язык, прикладная математика.

Обучение

Получить образование по специальности “Биоинженерия” можно во многих образовательных учреждениях. В общем для абитуриентов доступны 53 ВУЗа, в которых для обучения студентов используется двенадцать разных программ. Для поступления в ВУЗ абитуриент должен сдать ЕГЭ по биологии, химии, физике. Выбор программы зависит от уровня учебного заведения, профиля, материально-технической базы и будущей специальности, которую получат студенты.

• МГУ им. М.В. Ломоносова;
• МГМУ им. И.М. Сеченова;
• ИТМО;
• СПбАУ РАН;
• Санкт-Петербургский государственный университет;
• Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского Министерства обороны Российской Федерации;
• Московский педагогический государственный университет;
• Московский государственный гуманитарный университет имени М. А. Шолохова;
• Московский государственный областной университет.

Длительность обучения на стационаре составляет 4 – 5 лет, в зависимости от квалификации, “бакалавриат” или “специалист”. На магистратуре обучение длится два года. По завершению обучения в магистратуре вы сможете продолжить обучение в аспирантуре и после этого заниматься научно-исследовательской работой. Обучение в аспирантуре длится три года на очном отделении, и четыре года на заочном отделении. Также доступна дистанционная форма обучения, например, в университете С.Ю. Вите.

Перед поступлением обязательно ознакомьтесь с характеристикой ВУЗа, его материально-техническим обеспечением, преподавательским составом, доступными специальностями для обучения. Зная как можно больше информации вы точно сможете определиться с местом учебы. Также обязательно узнайте о том, какие предметы нужно будет сдавать и какой проходной балл необходим для поступления.

Если по окончании учебы вы защитите кандидатскую диссертацию, то это будет большим преимуществом в дальнейшей работе. Со степенью кандидата проще устроиться на работу в ВУЗ, научный центр. За научную степень вам будут доплачивать дотации к зарплате согласно тарифной сетке по специальности.

Во время обучения студенты будут осваивать много дисциплин, а именно будут учиться делать такие вещи:

• Конструировать модифицированные и новые биологические объекты;
• Проводить эксперименты с клетками и культурами клеток;
• Исследовать внутриклеточный транспорт токсичных молекул;
• Изучать структурные особенности и взаимодействие макромолекул;
• Осуществлять получение искусственных белков с заданным свойствами, синтезировать и изучать свойства таких белков;
• Проводить различные биоинженерные исследования (культивирование клеток различного происхождения, создание генно-инженерных конструкций, клонирование и т.д.);
• Изучать генетические маркеры выносливости и работоспособности человека;
• Создавать компьютерные программы, которые будут использоваться в биоинженерии и биоинформатике;
• Создавать специализированные и общедоступные биоинформационные сайты;
• Преподавать биоинженерию, биоинформатику и другие смежные дисциплины в различных образовательных учреждениях (вузах, колледжах).

Также во время учебы студенты будут проходить разные виды практики. Учебная и производственная практики могут проходить на современных фармацевтических и биофармацевтических предприятиях, в научно-исследовательских институтах медико-биологического и химического профилей, на кафедрах и в лабораториях вузов.

Обучение работника продолжается и на рабочем месте. Это происходит в виде производственной практики, посещении курсов повышения квалификации, посещении семинаров, на научно-практических конференциях и симпозиумах. Все это поможет повысить уровень квалификации, что в будущем отобразится на профессиональном росте и размере заработной платы.

Личные качества, необходимые специалисту

Биоинженерия — профессия наукоемкая, поэтому для работы в ней необходимо иметь высокий интеллект и способности к обучению.

Кроме того, биоинженеру пригодятся:

• склонность к естественным наукам;
• терпение и усидчивость;
• любовь к исследованиям;
• аналитический склад ума;
• трудолюбие;
• готовность к кропотливой работе.

Биоинженерия относится к категориям «человек — техника» и «человек — природа».

Как стать биоинженером

Поскольку биоинженерия — передовая отрасль современной науки, лучше всего изучать ее в вузах, которые находятся в авангарде наук.

Немецкие вузы известны по всему миру своим качеством образования, новаторским подходом и богатой научно-технической базой

Для специальностей, требующих проведение научно-практических экспериментов, это идеальное место, поскольку в учебе большое внимание уделяется именно практической составляющей и самостоятельным проектам студентов. В ходе обязательной практики студенты зачастую оказываются в лабораториях известных компаний, и действительно талантливые и заинтересованные учащиеся могут еще до окончания вуза найти высокооплачиваемую и перспективную работу

Если же с работой не сложилось, в любом случае, останется опыт, которые пригодится в дальнейшем трудоустройстве.

Советуем изучить: Подбор программ обучения в вузах Германии

Узкие специализации в области биоинженерии:

• трансплантология;
• биоинженерные разработки в сфере сельского хозяйства;
• разработки методов утилизации отходов;
• разработки в области экологии.

Как понять, сможет ли эта профессия стать делом вашей жизни? Консультация в области карьерного ориентирования поможет это выяснить.

Профессии в рамках науки биоинженерии:

• генный инженер,
• биотехнолог,
• биоинженер,
• биоинформатик.

Карьера и зарплата

Карьерная лестница, зарплата и перспективы зависят в том числе от того, какую из двух сторон профессии выбрать: научные исследования или решение прикладных задач.

В науке можно пройти путь от аспиранта до доктора наук и директора собственной лаборатории, сделать открытие и даже получить Нобелевскую премию. Однако на первых порах зарплата вряд ли будет высокой. Сейчас наука во многом существует за счёт грантов. Если вы даже аспирантом попадёте в хорошую лабораторию, которая занимается актуальными исследованиями, то сможете зарабатывать и 70 тысяч рублей в месяц. А можете попасть в неудачную лабораторию и зарабатывать намного меньше.

В индустрии вы начнёте с места джуниора в отделе компании, где перед вами будут ставить конкретные задачи, но по мере освоения профессии, нарабатывая опыт, можете стать, например, директором отдела компьютерных исследований. Биотехнологических компаний на рынке сейчас намного больше, чем 10 лет назад. Это молодая развивающаяся сфера, которая связана со здоровьем человека, так что новые рабочие места будут появляться. Зарплата начинающего биоинформатика в Москве колеблется от 60 до 80 тысяч рублей, ну а дальше можно зарабатывать и больше — карьерный рост тут устроен примерно так же, как и в других IT-компаниях.