Чем занимается биоинженерия и биоинформатика. Не выбирайте, если вы

Этот симбиоз науки и техники совершенно справедливо можно назвать самым дерзновенным направлением научно-технического прогресса, поскольку он применяет инженерные принципы к биологии и медицине. А что может быть важнее здоровья человека и желания продлить его ? Биоинженерия сконцентрирована именно на таких аспектах.

Наука 2.0. Биоинженерия

Если вылечить нельзя, можно воссоздать заново

Именно такой подход лежит в основе биоинженерии. Ее постулат, – создание и . Без преувеличения, весьма , позволяющая обеспечивать полноценными здоровыми органами людей с необратимым износом жизненно важных функциональных систем. Можно услышать возражение: но ведь существует же пересадка органов? Да, трансплантология и ее опыт сегодня прогрессируют, но врачи убедились, что основной проблемой является опасность отторжения чужеродного органа. И если даже донорский орган приживлен успешно, он не сможет работать безусловно долго. Например, при пересадке сердца, при всем грандиозном успехе в этом современной медицины, такой срок ограничивается десятью годами, увы… Альтернативным, причем намного более результативным направлением и является биоинженерия. Сегодня она сосредоточилась на клеточном и генном уровнях, открывающих поразительные для современного состояния медицины перспективы.

Существуют убедительные опыты, доказавшие возможностьвыращивания на базе стволовых клеток тканей костного мозга, печени, поджелудочной железы хрящевых образований. Так неужели проблема решена? В том-то и дело, что сегодняшняя наука, осознав реальность достижения еще вчера казавшегося недостижимым, продолжает находиться в стадии поиска, формулирования теории и практики методик, нащупывания принципов, позволяющих открыть уникальные возможности оздоровления и продления жизни каждого индивида. В центре внимания – опыты по восстановлению тканей сердца. Интересно, что за основу их интродукции берутся клетки кожи человека и волоса. К сожалению, пока убедительных результатов не обнародовано.

Биоинженерия / телеканал ПРОСВЕЩЕНИЕ

Что достигнуто и о чем умалчивается

Чудо? Нет, реальность!

• Четыре года назад в прессе появилось сообщение об успехе австралийских ученых, сумевших создать искусственный материал для регенерации живых тканей, не отторгаемых организмом. Ими явились полимерные волокна;
• Без указания страны, где проводились исследования, но достаточно подробно сообщается, что впечатляет результат использования магнитного поля для воссоздания тканей в области реконструкции и наращивания костных систем;
• Для этой же области медицины, но другими методами вели исследования китайские ученые, сумевшие создать биосовместимые материалы на основе пористых металлических сплавов титана. В условиях низкотемпературных режимов и варьирования продолжительности синтеза удалось получить структуру, имитирующую кость человека со всеми ее физиологическими характеристиками;
• Стоматология готова пополниться разработками композита на основе полимеров и входящих в их состав ферментов, предотвращающих белковое загрязнение медицинских имплантов.
  Весьма перспективным признается направление, где прикладывают свои усилия ученые университета Массачусетса . Здесь используют наночастицы золота для продолжительной стабилизации белковых соединений;
• Исследователи Калифорнийского университета обнаружили, что соединение полимерных наночастиц и красных кровяных телец увеличивает интенсивность жизненного цикла, еще более возрастающую при внедрении в структуру лекарственных веществ;
• Канадские экспериментаторы пошли по пути соединения методик физики и медицинских исследований. В итоге усовершенствованный магнитно-резонансный томограф стал способен перемешать внутри кровяного русла человека небольшие металлические шарики . На основе таких наработок могут быть созданы приборы неинвазийной хирургии. Подобные мини-роботы смогут осуществлять сложнейшие манипуляции внутри ;
• Впечатляют открытия швейцарских экспериментаторов, вплотную подошедших к решению проблемы происхождения жизни. Они открыли, что наночастицы кварца способны стимулировать создание упорядоченных структур. Это становится толчком для экспериментов по воспроизведению органов и тканей.

Я бы в биоинженеры пошел. Пусть меня научат!

Перспективность нового направления подтверждает прицел на подготовку кадров данного профиля. В России , как и за рубежом, ряд престижных ВУЗов уже не один год набирает студентов для осваивания азов биоинженерии, известных сегодня науке. Российская Национальная Академия , Московский Университет им. М.В.Ломоносова , другие масштабные учебные заведения имеют подобные кафедры, через которые идет внедрение молодой поросли в перспективную отрасль.

Преподавательский состав стоит перед непростой задачей - не только передать запас знаний на стыке химии, физики, биологии, математики, информатики, но и воспитать плеяду исследователей, которые пойдут дальше своих учителей. Дело трудное, но весьма благородное, тем более, что и государственный заказ все реальнее начинает поддерживать новаторский поиск.

Что ищем и что находим?

В центре внимания экспериментаторов биоинженерии находятся вопросы молекулярной биологии, способной в перспективе не только создавать органы конкретного индивида, но и генетически модифицированные организмы, в частности, сельскохозяйственных и растений с заданными свойствами.

Кстати, в таком аспекте уже существуют весьма убедительные результаты в виде овец с уникальными свойствами шерсти и фруктов с повышенным содержанием минералов и витаминов. Отдельная ветвь биоинженерии может помочь создавать машины и механизмы с принципами устройства весьма изощренного и совершенного организма человека. Более того, принципы биоинженерии могут сыграть важнейшую роль в создании и поддержании уязвимых в условиях тотального загрязнения планеты экосистем. В целом же большинство учебно-исследовательских центров сосредоточено на следующих направлениях:

• молекулярное моделирование ;
• изучение свойств белковой материи в динамике ее воспроизводства;
• получение биополимеров и эксперименты с их участием ;
• выращивание тканей для трансплантологии;
• влияние наночастиц на живые организмы .

Перспективы биоинженерии в России

Сегодняшняя позиция страны в объеме мировых нанотехнологий в денежном выражении минимальна. Такая критическая констатация заставляет властные структуры по-новому взглянуть на упущения в отрасли. Поскольку в данную сферу активно начали вкладывать средства США , европейские страны , Япония , Китай , России предстоит пересмотреть свою пока еще достаточно пассивную позицию.

Речь идет о совершенствовании законодательства данного направления разработке стандартов. Остается надеяться, что свежие ласточки научной мысли и эксперимента получат государственную финансовую поддержку, и страна окажется если не «впереди планеты всей» , то по крайней мере, не в хвосте столь многообещающего русла научно-технического прогресса.

Пока же лечение на основе принципов биоинженерии признается лишь апробацией принципиально новых подходов. Вместе с тем, именно Россия стала родиной попыток преодоления генетических заболеваний на основе редактирования генома человека.

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.

Биологическая инженерия (сокращенно – биоинженерия) – термин парадоксальный, если не сказать – противоречивый. Инженер – это тот, кто проектирует автомобили, станки, самолеты, приборы, а биолог имеет дело с чем-то живым, как же совместить эти понятия?

Веками люди имели дело с растениями, животными, грибами и другими живыми организмами в том виде, в каком их создала природа. Максимум, что мог позволить себе человек – это вывести породу с заданными признаками путем скрещивания и естественного отбора, но это во многом оставалось лотереей, и даже если лотерея оказывалась выигрышной, времени на это уходило немало. Но вот в XX веке развитие биологических наук достигло такого уровня, что оказалось – живые организмы тоже можно проектировать и конструировать! Как это делается, для чего это нужно?

Заболев гриппом, мы с вами можем без проблем купить в аптеке противовирусный препарат, а ведь каких-нибудь 50 лет назад все, что мог врач прописать такому больному – это общеукрепляющие средства и жаропонижающее, лекарств от гриппа и других вирусных болезней не было, вирусы ведь нельзя травить антибиотиками, как бактерии. Организм борется с ними сам, производя особый белок – интерферон, который мешает вирусам проникать в клетки, и именно на этом веществе основаны все противовирусные препараты. Одна беда: человеку поможет только человеческий интерферон, а чтобы получить одну лечебную дозу, нужно два литра крови. Обеспечить всех больных не получится, даже если все до единого жители Земли станут донорами (а это невозможно хотя бы потому, что у многих людей есть противопоказания к этому). По этой причине интерферон поначалу был очень дорогим лекарством – например, в США курс лечения стоил 30 000 долларов, а мы сейчас покупаем противовирусные препараты по вполне доступным ценам… кто же совершил такое чудо? Биоинженеры!

За синтез интерферона – как и любого белка – отвечает определенный ген. Используя одни ферменты как «ножницы», другие как «клей», а вирус-бактериофаг – как «буксир», ученые встроили этот человеческий ген в геном кишечной палочки – и бактерии начали производить человеческий интерферон, передавая эту способность потомству. Подобным образом была решена проблема производства инсулина для людей, страдающий сахарным диабетом – ведь инсулин, полученный из поджелудочных желез свиней, у многих больных вызывал побочные эффекты.

Это лишь один пример достижений биоинженерии, точнее, одной из ее отраслей – генной инженерии, которой так боятся наши современники. Каких только сюжетов не демонстрируют некоторые безответственные телеканалы – вплоть до людей, которые ели какие-то продукты с генами кактуса, и у них на коже выросли колючки, как у этого растения… разумный человек задался бы вопросом: столько лет мы едим картофель со всеми его генами – однако картофельной кожурой до сих пор никто не оброс, за что же генам кактуса такая честь? Впрочем, разумные люди такие телеканалы и не смотрят.

В действительности, ничего особенно страшного в генетически модифицированных продуктах нет, правда, могут быть некоторые особенности. Возьмем, к примеру, картофель с генами камбалы – он «не по вкусу» колорадскому жуку, для человека же ничем не отличается от обычной картошки, но людям, страдающим аллергией на рыбу, его действительно лучше не есть. Поэтому правы те, кто требует указывать на упаковке генномодифицированных продуктов соответствующую информацию, но бояться их не стоит, речь идет лишь об индивидуальных различиях. А сюжеты о страшных мутантах, убегающих из лабораторий генных инженеров, оставим авторам фильмов ужасов.

Впрочем, генная инженерия – лишь одна из отраслей генной инженерии. Существует еще биоинженерия тканей, клеточная биоинженерия – они имеют дело с клетками и тканями, изъятыми из организмов и живущими на питательных средах. Такие тканевые и клеточные культуры нужны для научных исследований – например, для медицинских на стадии in vitro. Кроме того, клетки могут продуцировать некоторые вещества, применяемые и в медицине, и в парфюмерии, и в некоторых отраслях промышленности.

Актуальная задача современной биоинженерии – научиться выращивать из собственных клеток организма пациента (стволовых, прежде всего) ткани и органы для трансплантации – ведь пересадка чужих органов связана с массой проблем и медицинского, и этического характера. Большие надежды возлагаются на генную биоинженерию и в плане лечения различных врожденных болезней, связанных с генными и хромосомными мутациями.

?
– 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.

Если век прошедший оставил за собой название космического, то нынешние времена характеризуются стремительным развитием новых технологий, внедрением в повседневную жизнь изобретений, которые еще не так давно считались выдумками писателей-фантастов. Наступает эра новых технологий. Молодые люди на пороге серьезного выбора профессии все чаще обращают внимание на перспективные специальности будущего. Именно к таким относится специальность "биотехнология". Что же именно изучает эта наука и чем предстоит заниматься специалисту, выбравшему такое заманчивое занятие?

Историческая справка

Название этой науки состоит из сложения трех греческих слов: "био" - жизнь, "текне" - искусство, "логос" - наука. Специальность "биотехнология" одновременно является новым перспективным направлением, и вместе с тем ее можно назвать древнейшей отраслью промышленного производства.

В справочниках и словарях биотехнология определяется как наука, изучающая возможность использования природных химико-биологических процессов и объектов в промышленном производстве и повседневной жизнедеятельности человека. Процессы брожения, использованные древними виноделами, хлебопекарями, поварами и лекарями, - не что иное, как применение биотехнологии на практике. Первое научное обоснование этим процессам дал в 19 веке Луи Пастер. Сам термин «биотехнология» впервые употребил в 1917 году инженер из Венгрии Карл Эреки.

Специальности "биотехнология" и "биоинженерия" получили ускорение в развитии после ряда открытий в микробиологии и фармакологии. Ввод в эксплуатацию герметизированного оборудования, биореакторов дал толчок для создания противомикробных и антивирусных препаратов.

Связь наук

Современная химическая технология и биотехнология (специальность) объединяют биологические, химические и технические науки. Основой для новых изысканий в данной области становятся микробиология, генетика, химия, биохимия, молекулярная и клеточная биология, эмбриология. Значительную роль играют инженерные направления: робототехника, информационные технологии.

Специальность - биотехнология: где работать?

Под общими названиями специальности "биотехнология" скрывается более двадцати специализаций и направлений. Выпускников вузов с такой профессией смело можно назвать специалистами широкого профиля. Во время учебы они получают знания в области медицины, химии, общей биологии, экологии, пищевых технологий. Биотехнологов ждут в парфюмерной и фармацевтической промышленности, на предприятиях по производству пищевых продуктов и биодобавок. Современность ждет новых разработок научных работников в сфере генной инженерии, бионики, гибридизации. Место работы инженера - биолога может быть связано с предприятиями по охране окружающей среды, с работой в области космонавтики и робототехники. Инженеры, биохимики, биофизики, экологи, фармацевты, медики - все эти профессии соединяет в себе специальность "биотехнология". Кем работать, каждый выпускник вуза решает в соответствии со своими способностями и по зову сердца. Трудовые обязанности технолога - биолога зависят от особенностей отрасли, в которой он работает.

Промышленная биотехнология

Эта отрасль практикует использование частиц микроорганизмов, растений и животных для производства ценных продуктов, необходимых для жизнедеятельности человека. В эту группу входят специальности "пищевая биотехнологи", "фармацевтика", парфюмерная отрасль. Промышленные биотехнологии работают над созданием новых ферментов, антибиотиков, удобрений, вакцин и т.д. Основное направление деятельности биотехнолога на таких предприятиях - разработка биопрепаратов и соблюдение технологий их производства.

Молекулярная биотехнология

Специальность "биотехнология молекулярная" требует от профессионала углубленных знаний как общебиологического, так и инженерного направлений, современных компьютерных технологий. Специалисты с такой спецификой становятся исследователями в сфере нанотехнологии, клеточной инженерии, медицинской диагностики. Их ждут также сельскохозяйственные, фармацевтические, биотехнологические предприятия и контрольно-аналитические лаборатории, центры сертификации.

Биотехнологи - экологи и энергетики

Население планеты все больше обеспокоено тем фактом, что запасы природных энергоносителей, нефти и газа, имеют свои пределы, масштабы их добычи со временем будут сокращаться. Помочь человечеству решить проблему энергоснабжения помогут люди, чья специальность - биотехнология. Кем работать в этой отрасли? Технологом по переработке отходов различного происхождения, специально выращенной биомассы в энергоносители и веществ, которые могут заменить синтетические вещества нефти и газа. Биотехнологи создают новые методы очищения воды, проектируют очистные сооружения и биореакторы, работают в области генной инженерии.

Перспективы специальности

Кто такой биотехнолог? Профессия биотехнолога - это профессия будущего. За его плечами судьба всего человечества. Это не просто красивый лозунг - это цель биоинженерии. Задача биологов-технологов - создать то, что сейчас кажется сказкой и фантастической мечтой. Некоторые ученые даже называют современную эпоху эрой биологии. Так, за последнюю сотню лет биологи из просто исследователей превратились в создателей. Раскрытие молекулярных секретов организмов, природы наследственности позволило использовать эти процессы в практических хозяйственных целях. Это стало толчком для развития нового направления - биологической инженерии.

Чем могут удивить генетики в скором будущем?

Уже сейчас биоинженерия оказывает значительное влияние на охрану окружающей среды, медицину, сельское хозяйство, пищевую промышленность, а в ближайших планах биотехнологов - новые методы и приемы. Те, кто планирует связать свою судьбу со специальностью "биотехнология", где работать, в каком направлении, могут узнать из представленной ниже информации:

• В первую очередь революционные изменения могут произойти в сельскохозяйственном производстве. Есть возможность искусственно создавать новые растения с повышенным содержанием белка, что сократит, в свою очередь, потребление мяса.
• Растения, которые сами будут выделять яды от насекомых и нитраты, позволят уменьшить загрязнение почвы удобрениями и химикатами.
• Генетическая инженерия позволяет управлять наследственностью и бороться с наследственными заболеваниями.
• Биологи-конструкторы планируют искусственно создавать организмы с заранее обусловленными качествами.

Направления биоинженерии, которые круто изменят мир

Они следующие:

• Энергия и топливо из растений, грибов, бактерий, а также использование в этих целях энергии моря.
• Генно-модифицированные зерновые культуры.
• Безотходный производственный круг - переработка всех видов отходов.
• Использование биоматериалов для регеративной медицины.
• Новые виды биологических лекарств и вакцин.
• Восстановление потенциала плодородных земель и пресной воды.
• Исследования человеческого генома и наследственных болезней.

Издержки профессии

Говоря о преимуществах и перспективах биотехнологии, нельзя не упомянуть о некоторых минусах науки. Речь идет о моральных аспектах, связанных с открытиями генной инженерии. Многие ученые с мировым именем, религиозные деятели предупреждают о том, что использовать возможности нанотехнологий необходимо с умом и под особым контролем. Генно-модифицированные продукты питания могут привести к непоправимым изменениям в генофонде человечества. Клонирование человека, появление людей, рожденных «в пробирке», ведут к новым проблемам и, возможно, к человеческим катастрофам.

Кто может стать биотехнологом?

Прежде всего, это человек, который любит природу, биологию, интересуется тайнами генетики. Кроме того, биотехнологу необходимы умение креативно мыслить, логика, наблюдательность, терпение и любознательность. Пригодятся такие качества, как целеустремленность, умение анализировать и систематизировать, аккуратность и широкая эрудированность.

Так как биоиженерия предполагает тесную связь с другими науками, будущему технологу необходимы в равной мере хорошие знания химии, математики, физики.

Где учат профессии?

Профориентация определена, абитуриент выбрал профессию биотехнолога: где учиться? Особенности специальности предполагают соответствующие факультеты, в зависимости от выбранной отрасли народного хозяйства. Факультеты биотехнологии есть практически во всех государственных университетах в нашей стране и за рубежом. Биотехнологов готовят технические, сельскохозяйственные, пищевые, технологические университеты по различным направлениям и специализациям.

Факультеты биотехнологии специальности предлагают следующие:

• Промышленная биотехнология.
• Экобиотехнология и биоэнергетика.
• Биотехника и инженерия.
• Биоинформатика.
• Молекулярная биотехнология.
• Оборудование для биотехнологических производств.
• Фармацевтическая биотехнология.
• Химические технологии пищевых добавок и косметических средств.
• Химические технологии и инженерия.