С развитием технологий во многих отраслях появились новые специальности. В области биологии также выделились несколько инновационных направлений. Например, биоинженерия и биоинформатика. Их по праву называют «науками будущего». То, что они делают, - невероятно. Кажется, что волшебство прямо перед нами.
В МГУ им. М. В. Ломоносова факультет биоинженерии и биоинформатики функционирует уже 16 лет. Все это время он выпускает дипломированных биоинженеров и биоинформатиков, прошедших практику и готовых к работе.
Факультеты биоинженерии и биоинформатики МГУ привлекают студентов новейшей техникой, методами изучения, перспективами и возможностями.
Что такое биоинженерия
Новейшее направление биологии, которое тесно связано с техникой - это биоинженерия. Справедливо полагать, что за ним будущее. Эта молодая наука только начинает долгий и перспективный путь развития. Тем не менее уже есть большой прогресс. Биоинженеры разрабатывают, а затем выращивают живые органы и ткани, которые могут прослужить дольше, чем трансплантологические. А также будут иметь низкий риск отторжения организмом.
В настоящее время биоинженерия сосредоточилась на клеточном и генном уровнях. Это дает огромные перспективы и надежды для медицины в целом. Например, на базе клеток тканей выращивают, как упоминалось выше, целые органы.
Что такое биоинформатика
Биоинформатика - наука, объединяющая в себе биологию, математику, информатику. Отрасль находится на стадии развития. Задача специалистов этой сферы - обработка и анализ данных, получаемых в лабораториях, а также правильное структурирование и работа с этой информацией.
Проекты, созданные биоинформатиками, бывают абсолютно разными по масштабу. Сейчас наиболее популярные среди них - геномная биоинформатика (или персонализированная геномика). С помощью анализа для человека разрабатывается индивидуальный оптимальный метод лечения, диеты, физические нагрузки, особые рекомендации. Такая программа позволяет создать препарат с учетом особенностей конкретного человека.
Факультеты биоинженерии и биоинформатики МГУ дают знания, необходимые для дальнейшей работы.
Учеба в МГУ
Факультет биоинженерии и биоинформатики в МГУ был основан в 2002 году. Это первый вуз России, где начали подготовку кадров для работы по данным специальностям. По этому направлению готовят высококлассных специалистов, которые владеют новейшими знаниями в сфере биологических наук. Они имеют навыки для изменения предмета, согласно указанной цели. Обучение длится шесть лет.
"Фундамент" факультета:
- Проводится обучение дисциплинам биоинженерного профиля.
- Особое внимание математике. Ее изучают в увеличенном объеме.
Специфика программы
У факультета биоинженерии и биоинформатики в МГУ есть несколько отличительных черт, которые помогают сделать образование более результативным и качественным. Особая программа всесторонне развивает специалистов, учит думать, самообучаться и принимать важные решения.
Особенности образовательной системы факультета:
- Междисциплинарный подход - основа программы обучения. Иными словами, для решения поставленного вопроса задействуют разные информационные области. Такие, как математика, химия, биология, физика. Для этого привлекают преподавателей этих факультетов, в том числе и сотрудников НИИ ФХБ им. А. Н. Белозерского МГУ.
- Работают тьюторы. То есть наставники, которые занимаются организацией условий для складывания и осуществления индивидуальной образовательной программы обучающегося.
- Каждый студент выполняет научную работу. Три курсовые по направлениям биоинформатики, биохимии, биоинженерии. На последнем курсе - завершающая дипломная работа. Также есть возможность защитить ее в форме доклада на конференции на иностранном языке.
- Установлена сквозная система рейтинга. Это стимулирует обучающихся не опускать планку.
- Некоторое внимание уделяется гуманитарным наукам и, конечно же, философии. Для желающих есть специальная программа углубленного изучения иностранных языков, по завершении курса выдают подтверждающий сертификат. Это открывает широкие перспективы работы за пределами России.
- Студенты факультета в обязательном порядке проходят учебные практики.
Вступительные экзамены
Для того чтобы поступить на факультет, нужно пройти вступительные испытания. Это ЕГЭ и работа, которую предлагают выполнить непосредственно в самом МГУ. Баллы вступительных экзаменов на факультет биоинженерии и биоинформатики в МГУ определяют, на какой основе (бюджетной или контрактной) будет проходить обучение. По баллам ЕГЭ учитывается математика, химия, биология и русский язык. По математике проводится дополнительный вступительный экзамен в письменной форме. Проходной балл на бюджет превышает 300.
Поступающим добавляются баллы за индивидуальные заслуги. Например, учитывается участие в олимпиадах по профилю, присутствие аттестата о среднем общем образовании с отличием, наличие золотого знака ГТО, спортивные достижения, а еще в некоторых случаях оценка, полученная за итоговое сочинение.
Документы подаются лично, по почте или в электронно-цифровой форме (для последнего варианта на официальном сайте университета указана контактная информация).
Для школьников
Если учащиеся 9-11 классов хотят усовершенствовать знания и подготовиться к поступлению на факультет биоинженерии и биоинформатики, в МГУ есть специальные подготовительные программы. Например, на факультете уже 15 лет существует кружок генетической инженерии и молекулярной биологии. 10 лет функционирует кружок по биологии для старшеклассников. Факультет ежегодно проводит Всероссийскую заочную олимпиаду по профильным предметам.
Что делать, если человеку отрубило руку? Жить без одной руки? Так и было до недавнего времени. Теперь чудеса медицины могут практически вернуть руку человеку, пусть и механическую, и не такую «родную». Но еще интересной областью представляется биоинженерия. Ее чудеса позволяют воссоздать практически любой орган человека, распечатать его на 3D-принтере и избавить огромное количество нуждающихся в пересадке печени от очереди, которая не гарантирует спасение. За биоинженерией будущее медицины и хирургии. От возможности программирования генетического кода до практически полного обновления организма.
Международная группа ученых под руководством специалистов Университета Британской Колумбии (Канада) вырастила в чашке Петри совершенную трехмерную реплику человеческих кровеносных сосудов, великолепно имитирующую структуру и функции настоящих. Исследователи считают, что достигнутый результат, детали которого описаны , открывает возможность более эффективно подходить к вопросам разработки терапии различных серьезных заболеваний, таких как диабет.
?
– Подбором персонала в области биотехнологий - биоинформатиков, менеджеров, «мокрых» биологов (о том, кто это такие, речь пойдет ниже - прим.
сайта
). Кроме того, у нас есть сайт с вакансиями для специалистов в этом сегменте, и мы проводим курсы по биоинформатике.
– Какое определение вы бы дали биотехнологиям?
– Я бы сказал, что это совокупность «мокрых» наук и биоинформатики. «Мокрые» науки - практические области, требующие наличия лаборатории, работы с реактивами, постановки экспериментов. Это биохимия, научная биология, биофизика, биоинженерия, молекулярная биология. А биоинформатику условно можно назвать теоретической областью, совокупностью методов, благодаря которым можно решать конкретные вопросы из области биологии. Например, расшифровывать информацию, которую выдают приборы-анализаторы, разрабатывать программы для предсказания структуры каких-либо веществ. Этот сегмент «завязан» с работой на компьютере, построением алгоритмов, анализом данных.
– Какие вузы готовят специалистов в области биоинформатики?
– Я бы выделил факультет биоинженерии и биоинформатики , а также магистратуру «Анализ данных в биологии и медицине» в , над программой которой мы работали. Также образование в области биотехнологий можно получить на кафедре биоинформатики факультета биологической и медицинской физики , магистерской программе «Биомедицинские науки и технологии» , кафедре биотехнологии фармацевтического факультета , кафедре биоинформатики медико-биологического факультета . В Санкт-Петербурге нужные знания для работы в области биотеха дадут на кафедре математических и информационных технологий и кафедре прикладной математики Института прикладной математики и механики . Есть программы в регионах: специальность «Биоинженерия и биоинформатика» в химико-биологическом институте (Калининград), кафедра биоинформатики факультета вычислительной математики и кибернетики (Нижний Новгород), кафедра биоинформатики и медицинской кибернетики, Институт фундаментальной медицины и биологии (Казань), специальность «Биоинженерия и биоинформатика» на факультете биотехнологии и биологии (Саранск), специальность «Биоинженерия и биоинформатика» кафедры биохимии и биотехнологии, технологический факультет ВГУИТ (Воронеж), кафедра биоинженерии и биоинформатики Института приоритетных технологий ВолГУ (Волгоград), специальность «Биоинженерия и биоинформатика», биологический факультет (Саратов), специальность «Биоинженерия и биоинформатика» в Институте биологии (Тюмень), а также кафедра информационной биологии на факультете естественных наук (Новосибирск). Более подробно обо всех программах можно узнать на сайте «Бластим» .
– А какие профессии в области биотехнологий сейчас самые востребованные?
– Нужны и менеджеры, и «мокрые» биологи, и биоинформатики. Весьма востребованы специалисты по секвенированию. Секвенирование следующего поколения - это перспективная технология, которая дает возможность «разглядеть», из каких нуклеотидов состоит ДНК, в каком порядке они расположены. Важно, что этот метод позволяет одновременно прочитать сразу несколько участков генома, что существенно ускоряет процесс и делает его более дешевым. Поскольку в геноме зашифрованы все особенности организма, секвенирование используют и в медицине, и в науке. Сейчас не хватает людей, которые могут делать этот анализ: подготавливать образцы, работать с оборудованием.
– Как стать таким специалистом, в чем нужно разбираться?
– В биохимии, генной инженерии, биологии - в целом, стандартных «мокрых» науках. И, конечно, нужен опыт работы с приборами. Всегда в цене хорошее фундаментальное образование в топовых университетах. Оно позволит впоследствии переквалифицироваться и уйти в эту область. После выпуска из университета молодой специалист может пойти работать в лабораторию - МГУ, Московского физико-технического института, Высшей школы экономики - шлифовать свои навыки и становиться профессионалом.
– А если человек хочет заниматься не фундаментальной наукой, а бизнесом, куда он может пойти работать?
– Специалисты по секвенированию нужны в фармацевтических компаниях (например, «Пептек», «Астеллас»), в таких центрах как , - там требуются люди, которые будут ставить эксперименты и анализировать полученные результаты. Технология развивается, дешевеет, и очевидно, что число компаний, которые занимаются этим, будет расти. Конечно, набравшись опыта, специалист по секвенированию может подняться по карьерной лестнице. Работающий в лаборатории - стать старшим научным сотрудником, затем - заведующим. Тот, кто трудится в компании, может быть старшим специалистом, начальником отдела, а после и всей лаборатории.
– А чем занимаются биоинформатики?
– Можно сказать, что тем же секвенированием, только со стороны информатики. Прибор выдает данные, и тут в дело вступают эти специалисты. Биоинформатики анализируют полученную информацию, интерпретируют ее, сравнивают с геномами, которые уже известны, находят мутации.
– Если подросток живет в небольшом городе, и у него нет возможности учиться на специализированном факультете, какое образование он может выбрать, чтобы стать биоинформатиком?
– Биоинформатика - это сближение биологии и информатики. В мое время в эту область приходили люди из биологии, сейчас же биологи чаще идут в биоинженерию, а биоинформатиками становятся математики, физики и программисты. Опыт показывает, что биологу сложно освоить программирование и погрузиться в глубины математики, проще программисту дать азы биологии. Поэтому лучше начать с бакалавриата по программированию или математике, а потом получить недостающие знания на курсах. К примеру, существуют школы биоинформатики с разными программами: для биологов, которым нужно наверстать программирование, и для программистов, которым не хватает знаний в биологии.
Компания «Бластим» также проводит курсы , но это - скорее возможность получить дополнительные знания для профессионала, который уже работает в данной области, но, к примеру, ни разу не сталкивался с секвенированием или с информацией, полученной благодаря этому анализу. Мы рассказываем о программах, в которых можно работать, методах и типах данных.
– Какой язык программирования стоит учить подростку, который хочет стать биоинформатиком?
– Python, но также не помешает и R. Python - универсальный язык, а R чаще используют для статистики. Не стоит забывать и о биологии - знание этого предмета пригодится в дальнейшем.
– Где обычно работают биоинформатики?
– В тех же лабораториях, где и «мокрые» биологи, в компаниях, где нужны информатики. Биоинформатиков сейчас немного, поэтому эти специалисты очень востребованы. А в будущем, с развитием технологий, станут нужны еще больше.
– Наличие каких личных качеств существенно облегчит жизнь биоинформатику?
– Нужно понимать, что это работа не столько с людьми, сколько с идеями, приборами и компьютерами. Поэтому стоит учитывать: если человек любит общаться, то делать это прямо на рабочем месте не получится. Еще, конечно, нужно не бояться работы с большим объемом информации.
– А кого из «мокрых» биологов чаще всего хотят получить работодатели?
– Весьма востребованы биохимики. Это специалисты, которые занимаются выделением и очисткой белка. К примеру, биохимик может культивировать клетки, в которые предварительно вставлен какой-либо белок. Затем этот белок выделяют, очищают, ну а дальше он может идти на различные нужды - на производство лекарств, пищевых ферментов. Такие специалисты нужны практически в любой компании, которая что-либо производит: и в фармацевтической, и в фирмах, занимающихся пищевой, легкой или аграрной промышленностью. И, конечно, в биохимиках заинтересованы лаборатории, которые ищут и исследуют новые вещества, лекарства, работают с клетками.
– А как человек, решивший, что он хочет быть биохимиком, может реализовать свою мечту? Какие предметы нужно учить?
– Еще в школе нужно учить химию и биологию, а затем поступить на кафедру биохимии, которая может быть как на биологическом, так и на химическом факультете. Сейчас существует множество вузов, выпускающих биохимиков.
– Может ли школьник заранее понять, что ему понравится работать в сегменте биотехнологий? Как, проучившись четыре года в бакалавриате, не разочароваться в профессии и не жалеть о потерянном времени?
– В идеале интересующимся биотехнологиями подросткам с 9-го класса полезно регулярно ходить в лаборатории. Ведь студенты пишут курсовые и в процессе опробуют будущую работу, а дети лишены такой возможности и поэтому школьнику сложно быть уверенным, что выбранная специальность действительно будет ему по душе. К счастью, некоторые лаборатории устраивают экскурсии, на которых можно познакомиться с практической стороной будущей специальности. Прекрасные летние школы, где старшеклассники могут узнать о биотехнологиях от ведущих специалистов, проводит Zimin Foundation (Школа молекулярной и теоретической биологии - прим.
сайта
). Школы проходят в Испании, но, если у родителей есть возможность, непременно стоит отправить туда ребенка.
– Сколько получают люди, работающие в сегменте биотехнологий?
– На стартовых позициях - 50–60 тысяч. Немного - и именно поэтому так важно, чтобы это занятие приносило удовольствие, тогда будет желание идти на работу. Зарплата растет вместе с опытом, и у профессионалов, занимающих высокие руководящие должности, занимающихся инновационными разработками, обучающих других, она может достигать двухсот тысяч и больше.
– Как вы думаете, какое будущее ждет биотехнологии? Будут ли востребованы перечисленные вами специалисты через пару десятков лет?
– Это зависит от развития технологий, которое довольно трудно предсказать. Вероятно, секвенирование генома будет продолжать пользоваться спросом, ведь в будущем оно станет гораздо более дешевым и доступным. Еще одна перспективная область, которая продолжит развиваться и вскоре выйдет на новый уровень - редактирование генома. Эта технология появилась года 2–3 назад в лабораториях и пока что в них и остается, но, если все пойдет по плану, она позволит изменять геномы людей. Метод можно будет использовать для профилактики и терапии многих наследственных заболеваний. Вероятно, удастся лечить и некоторые «старческие» болезни. В теории больному диабетом можно будет вставить ген, производящий инсулин, и тем самым вылечить его. Фантазировать можно до бесконечности. Пока это не реализовано, но понятно, как это можно сделать. Но, конечно, помимо излечения с помощью редактирования генома, человечество по-прежнему будет нуждаться в новых лекарствах, 3D-печати органов. Есть вероятность, что технология 3D-печати будет использоваться не только в медицине, но и в пищевой промышленности. Как знать, возможно, напечатать стейк в итоге окажется дешевле, чем вырастить корову.
– В какую область может уйти биотехнолог, который захочет попробовать себя в чем-то новом?
– Уйти в менеджеры - это универсальный способ. Причем, менеджером можно работать в той же компании, где до этого человек трудился, предположим, биохимиком. Он уже разбирается в отрасли, и ему будет гораздо легче, чем человеку «со стороны». Это продавая черепицу, можно быстро начать ориентироваться в продукции. В области медицины и биологии все не так просто, поэтому в менеджеры предпочитают брать людей с профильным образованием.
Если биоинформатик хорош в программировании, он может уйти в эту область или стать аналитиком данных. Причем, это не обязательно должно быть связано с медициной и биологией. Он запросто может оперировать банковскими данными.
Также всегда можно остаться в своей профессии, но уйти в другую область. К примеру, человек, работавший в пищевой промышленности, может податься в науку. И наоборот.
– Какие фильмы вы можете посоветовать посмотреть людям, интересующимся биотехнологиями?
– «Гаттаку». Это, скорее, фильм не о самих биотехнологиях, а о последствиях их использования, но, как мне кажется, такое будущее вполне возможно. Я думаю, рано или поздно все люди будут генномодифицированными, за исключением ярых противников этой технологии. Ситуация будет аналогична вакцинации в современном мире. Мы все привиты, но существуют отдельные люди, которые не вакцинированы сами и отказываются прививать своих детей. В принципе, это хорошо. Эволюцию двигают случайные мутации, изменения и естественный отбор. Возможно, некое меньшинство, чем-то отличающееся от других, в настоящий момент живет хуже, потому что условия среды для него не подходят. Однако рано или поздно условия изменятся, большинство окажется неприспособленным и вымрет, а это меньшинство, напротив, станет процветать. Поэтому пускай люди имеют разное образование, думают по-разному, отличаются друг от друга. Общество должно быть разношерстным - это повышает его выживаемость.
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); на III курсе – практика по биоинформатике (по конкурсу, Лейденский университет, Нидерланды).
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.
– Что такое биотехнологии?
– В широком смысле к ним можно отнести все технологии, связанные с использованием биологических систем в различных целях. Это и технологии селекции, и технология прививания растений, и технология выведения новых штаммов микроорганизмов и их использования.
В узком смысле - это технологии с применением генной инженерии, которые сейчас весьма активно используются. В сельском хозяйстве востребована генная инженерия растений. Генная инженерия микроорганизмов нужна для получения медицинских препаратов и других полезных веществ, а также для производства каких-либо компонентов, не обязательно связанных с медициной, например, биотоплива.
– А где генная инженерия сейчас наиболее востребована?
– Подавляющее большинство специалистов занимаются генной инженерией в рамках фундаментальных исследований, ведь эта технология - наша основная возможность узнать, что делает тот или иной участок ДНК. Мы либо нарушаем в нем последовательность элементов, либо переносим весь участок в другой организм и смотрим, что изменилось, какие новые свойства появились. Таким образом мы пытаемся установить, как работают гены.
Две отрасли, в которых генная инженерия наиболее востребована и используется для решения практических задач - микробиология и сельское хозяйство, в частности, создание новых сортов растений. Агросектор заинтересован в сортах, устойчивых к вирусам и вредителям, способных расти при более низких температурах, нежели «оригиналы», на засоленной или по другим причинам в норме непригодной почве. Нужны растения, дающие больше урожая, содержащие больше определенных питательных веществ.
Кроме того, активно создаются генно-модифицированные микроорганизмы, которые используются для производства различных лекарств, витаминов, пищевых добавок и прочих интересующих человека веществ. Практически весь инсулин сейчас производятся с их помощью.
Генная инженерия нашла применение и в животноводстве: например, знаменитые козы, производящие паутину - прочный и легкий материал, из которого можно делать, к примеру, хирургические нити, или использовать для создания бронежилетов.
Также не стоит забывать о широких возможностях генной инженерии в медицине. Приведу вам пример проблемы, которую могут решить генные инженеры. Людям, страдающим диабетом, сложно поддерживать постоянный уровень глюкозы в крови. Сразу после укола ее концентрация высока, а потом она падает. Чтобы помочь таким пациентам, был придуман альтернативный способ, не требующий шприцов и игл. Можно создать специальные клетки, производящие инсулин, и заключить их в каркасы, допустим, из биополимера. Каркас нужен для того, чтобы иммунная система не атаковала этих чужеродных «помощников». Затем конструкцию следует ввести человеку, и это решает проблему со скачками глюкозы.
Или возьмем технологии пересадки донорских и выращивания искусственных органов. Существует проблема их отторжения. И с помощью генной инженерии мы способны эту проблему обойти. Есть несколько решений: это и генная модификация клеток, из которых орган состоит, и разработка препаратов, которые подавляют иммунную систему, чтобы та не отторгала донорские органы. Был проведен эксперимент, результаты которого дают нам надежду. Ученые из Мэриленда пересадили обезьяне модифицированное сердце свиньи - вы только вдумайтесь, животного другого вида! - и организм примата не отторг его. А если смогли обезьяне, то в будущем сможем и человеку. Сейчас единственная возможность заменить больной орган - взять его у погибшего человека, и многие больные попросту не дожидаются своей очереди. Возможность пересадки органов от генно-модифицированных животных решила бы проблему донорства. Поэтому в ближайшие десятилетия профессия биоинженера вряд ли перестанет быть востребованной, скорее наоборот.
– Кто такой биоинженер?
– Это человек, который умеет редактировать наследственный материал того или иного организма. Однако не следует забывать, что биоинженеры бывают разных специализаций, ведь используемые технологии зависят от объекта - клетки, растения, а может и животного - с которым работает человек.
– Как вы пришли в профессию?
– Я учился в 1543-ей гимназии города Москвы в классе с биологическим уклоном. Мне очень нравились математика и биология. Соответственно, выбор факультета биоинженерии и биоинформатики был для меня логичен, ведь там требовались знания любимых предметов.
И до сих пор мне интересны оба направления. Исследования в биоинженерии зачастую длятся долго: от начала эксперимента до его завершения может пройти несколько лет. Если хочется быстро получить результаты - с этим легче в биоинформатике. Если в голове родилась гипотеза, достаточно написать пару программ, провести несколько анализов и проверить ее. В генной инженерии и молекулярной биологии порой приходится долго стоять на месте, но без экспериментальных данных биоинформатикам не с чем было бы работать. Поэтому эти науки прекрасно дополняют друг друга.
– Куда бы вы посоветовали поступать человеку, который хочет стать биоинженером?
– В основном в биоинженерию приходят люди, имеющие биологическую специальность. Существуют и специализированные факультеты, которые обучают генной инженерии - помимо уже упомянутого мной факультета биоинженерии и биоинформатики в МГУ недавно появился факультет биотехнологий.
Однако, на самом деле, курс генной инженерии небольшой и не очень сложный. На западе генную инженерию преподают даже в некоторых школах. Детям показывают опыты, они могут собственноручно модифицировать бактерии. К примеру, сделать их светящимися в ультрафиолете - для этого в микроорганизмы переносят гены флюоресцирующих белков из медуз. Будущему биоинженеру нужно иметь представление о том, что такое ДНК, как она устроена, но также пригодятся знания математики и статистики. В принципе достаточно получить биологическое образование, а затем освоить необходимые навыки. Можно выбрать для написания курсовой или дипломной работы молекулярную генетическую лабораторию, которая занимается фундаментальными исследованиями с использованием генной инженерии. Заодно студент сможет понять, интересно ли ему заниматься фундаментальной наукой, или стоит после окончания университета идти в прикладную отрасль.
– Какие сильные лаборатории вы могли бы назвать? Куда стоит идти?
– Лаборатории МГУ, Фонда «Сколково», Института биоорганической химии РАН имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (Москва), (Калининград), (Уфа).
– Какие личные качества необходимы для профессии биоинженера?
– Важно быть трудолюбивым и терпеливым. Нередко первых результатов нужно дожидаться пару лет. Опыты приходится повторять, чтобы убедиться в правильности выводов. Также может оказаться, что ваша гипотеза неверна. Нужно стремиться не искать везде подтверждения своих идей, а уметь отказываться от своих представлений, признавать ошибку и менять курс.
Биоинженеру важна аккуратность и повышенное внимание к деталям. Поленись он, к примеру, убрать клетки в термостат, культура будет испорчена, работу придется переделывать, а ведь это может быть труд нескольких недель.
Понадобятся любознательность и увлеченность естественными науками. Некоторым интересно разбираться, как устроена природа, некоторым - не очень, для них может быть более занимательным изучать, как люди думают. Соответственно, таким школьникам лучше подумать о карьере в другой области, хотя и в нейронауках сейчас активно используется генная инженерия.
– Может ли человек, мечтающий стать биоинженером, уже сейчас попробовать себя в практической работе?
– На некоторых фестивалях науки появляются предложения поучаствовать в экспериментах, связанных с биотехнологиями. Политехнический музей организовывал подобные мероприятия. Конечно, здорово участвовать в олимпиадах, но они помогут узнать лишь теоретические аспекты. К сожалению, экспериментальная часть в них отсутствует.
– А есть в генной инженерии люди, которых можно назвать ролевой моделью в профессии?
– В первую очередь, это Крейг Вентер - американский биолог, генетик, автор ряда нашумевших научных проектов. Он был одним из тех, кто прочитал человеческий геном. В то время как над знаменитым проектом «Геном человека» - амбициозной исследовательской программой, ставившей перед собой цель идентифицировать 20–25 тысяч генов и создать огромную базу данных, работало множество стран, Вентер проделал аналогичную работу вместе со своим институтом.
Кроме того, Вентеру впервые удалось создать самовоспроизводящуюся синтетическую клетку. Для этого он взял бактерию и заменил ее «родную» хромосому на искусственно созданную. Получившийся микроорганизм благополучно размножался. За этот эксперимент одно из известных западных изданий написало о нем, что он играет в бога.
Еще один из его известных проектов - прочтение генома Саргассова моря. На первый взгляд, это абсурдно. Как можно прочитать геном моря? Однако в нем живут тысячи организмов, которых никто не видел, но в воде присутствует их ДНК. Если взять пробы из моря, проанализировать все обнаруженные ДНК, то можно найти ДНК ранее неизвестных организмов. Именно это удалось сделать Вентеру.
Впоследствии этот подход стали широко использовать, появился такой раздел молекулярной генетики, как метагеномика, который изучает генетический материал, полученный из образцов окружающей среды или от микроорганизмов, живущих в разных частях тела. Другая экстравагантная личность, вызывающая восхищение - Джордж Черч. Он придумал один из современных методов чтения ДНК. А последнее, чем он прославился - предложил клонировать мамонта.
– Если биоинженеру захочется заняться чем-то другим, куда он может пойти работать?
– В биоинформатики. А если к информатике душа не лежит, он может отправиться в научное представительство, стать консультантом в какой-либо компании, к примеру, инвестиционной, которая вкладывает деньги в разработки, связанные с медициной или биотехнологиями.
– Можете ли вы порекомендовать книги, которые доступно и увлекательно рассказывают о биоинженерии?
– Мне кажется, с доступно написанными книгами по биотехнологиям у нас проблема, которую я попытался решить и написал такую книгу. Она называется «Сумма биотехнологий. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей». В меру своих возможностей я старался понятно и весело изложить информацию о генно-модифицированных организмах, способах их создания, а также других биотехнологиях, которые сейчас активно используются и порой вызывают недоверие у не разбирающихся в этой области людей. В 2016 году книга получила премию «Просветитель» в номинации «Естественные и точные науки». Но если есть желание серьезно разобраться в теме, нужно начинать с чтения учебников по молекулярной биологии.