Что может биоинформатика и зачем она нужна

Долгое время человеческий организм, казалось, состоял только из органов, и исследовать его можно было с помощью лишь двух инструментов – наблюдения и скальпеля. Когда был открыт геном человека, ученые в своих исследованиях добрались до уровня ДНК, а их главным инструментом стал компьютер. Так на стыке биологии и математики возникла новая наука – биоинформатика. Зачем нужно ее изучать, где можно использовать полученные знания и какая от этого польза, порталу "Санкт-Петербург.ру" рассказала куратор Летней школы биоинформатики, исполнительный директор Института биоинформатики Екатерина Вяххи.
Наука о жизни
Фото: bioinformatics.bethematchclinical.org
- Биоинформатика зародилась и начала развиваться за рубежом в 90-х годах прошлого века. Это наука как о биологических объектах, так и об информации, которая содержится внутри клетки человека, в первую очередь, в геноме. С помощью специально написанных программ биоинформатика систематизирует и анализирует информацию о физико-химических свойствах молекул. Только биоинформатика может помочь с решением биологических задач, которые требуют переработки огромного числа данных. Эта дисциплина идет рука об руку с математикой и информатикой и позволяет делать интереснейшие исследования и получать самые разные результаты.

В нашей стране биоинформатика в последние годы активно развивается, в связи с чем появилась потребность в специалистах, которые смогут обеспечить ее дальнейшую эволюцию. Поэтому у нас и родилась идея собрать на одной площадке умных и талантливых людей, которым интересно это направление. В итоге вот уже четвертый год при нашем Институте проходит Летняя школа биоинформатики.
Летний интенсив
- Началось все с курсов по биоинформатике для программистов, которые проводились в Институте биоинформатики. Они помогали понять, как знания программирования можно применить в медицине и биологии. Потом мы расширились и ввели дополнительные программы, стали преподавать информатику для биологов, чтобы научить их самостоятельно взаимодействовать с программистами и анализировать все те данные, которые они получают в своих экспериментах. После этого нам захотелось собрать как можно больше талантливых ребят со всех уголков нашей страны и устроить им своеобразный мастер-класс, пригласив ведущих и практикующих ученых из области биоинформатики, которые смогли бы ввести молодежь в курс дела и поделиться самой свежей информацией. Первый опыт оказался удачным, и школа стала ежегодной.
Работа в команде
Биоинформатика - командная работа. Программист должен знать, какие эксперименты проводят биологи, чтобы понимать, как анализировать полученные данные, а биолог должен разбираться в алгоритмах.
- Каждый год в летнюю школу приезжают 100 студентов, аспирантов и молодых специалистов биологических и технических специальностей, интересующихся биоинформатикой и желающих развиваться в этой области. Одна половина из них - биологи и медики, другая – математики и информатики. Такой формат задуман специально, потому что биоинформатика – наука междисциплинарная. Ребята с совершенно разным складом ума должны уметь общаться, находить общий язык друг с другом, чтобы потом вместе работать.

Когда мы впервые собрали вместе ребят разных специальностей, были удивлены, насколько им интересно общаться друг с другом.
Фото: medcenterblog.uvmhealth.org
Источник знаний
- Что касается преподавателей, то поначалу мы связывались со знакомыми экспертами в области биоинформатики и приглашали их читать лекции. Многие, в том числе и видные ученые, согласились, приезжали к нам за свой счет и работали с нами на безвозмездной основе. Сейчас больше подключаем молодых ученых, которые проводят серию интенсивных курсов, и у которых получается заинтересовать ребят, заразить научным драйвом. Российской биоинформатике, ее образовательной части, иногда не хватает глобальности, взгляда со стороны тех стран, где это направление развивается дольше. Поэтому мы стараемся приглашать экспертов с международным опытом работы. В качестве спикеров на Летней школе биоинформатики также выступают ведущие российские и зарубежные специалисты – практики, работающие в этой области.
Партнеры, коллеги и друзья
- Летняя школа была создана Институтом биоинформатики совместно с Академическим университетом РАН, но большую роль в ее развитии сыграла поддержка крупных компаний. Партнерами школы в этом году выступили ведущая биотехнологическая компания BIOCAD, Российский венчурный фонд, EPAM, Parseq Lab, JetBrains. Также школой было получено несколько грантов. Благодаря такой всесторонней поддержке мы можем развивать школу и каждый год проводить ее на более высоком уровне. Кроме финансовой, компании-партнеры оказывают нам очень серьезную поддержку с точки зрения контента – читают лекции, проводят семинары, курируют научные проекты.
От теории к практике
- Биоинформатика всегда была актуальна, но сейчас она особенно востребована. С накоплением информации о геноме человека возникают условия для трансляции этих научных знаний в практическую (клиническую) медицину. Научное значение биоинформатики для медицины переоценить невозможно. Этот подход уже привел к выявлению новых механизмов возникновения и развития многих патологий, разработке новых лекарственных средств, изучению и анализу генома, расшифровке структуры белка и многому другому. Биоинформатика позволяет сэкономить время и деньги при разработке новых лекарств, позволяя моделировать некоторые процессы, происходящие в клетке, на компьютере и не проводить часть клинических испытаний.
Удиви меня!
- С каждым годом уровень знаний учеников школы растет. К нам приезжают ребята, которые уже на первом курсе успели поучаствовать в исследовательских проектах. Это здорово, но мы понимаем, что таких "умников" надо суметь заинтересовать. Формата лекций, с которых школа начиналась, уже недостаточно, им нужно полное погружение в науку, и мы добавили формат научных проектов. За определенное время команда учеников под руководством эксперта из компании-партнера должна решить реальную задачу. Мы стараемся постоянно экспериментировать с форматами, чтобы попасть под изменяющуюся аудиторию. В этом году провели серию курсов по предметам, самым важным для биоинформатиков. Ребята приобщаются к реальной работе и очень быстро прогрессируют.
Работа на будущее
- Потребность в биоинформатиках у нашей страны большая, а готовят их считанные вузы. Мы хотим участвовать в подготовке конкурентоспособных кадров в области биоинформатики, вдохновлять молодежь, чтобы она продолжила развиваться в этом современном и уникальном направлении. Наша задача – показать, что наукой в России заниматься интересно и выгодно, – есть много компаний, которые с удовольствием возьмут наших выпускников на работу, и случаи подобного кураторства особо талантливых учеников уже есть. Ребята могут работать в любых компаниях, спектр широк: от крупных IT-компаний до фармкомпаний.

Плюс ко всему хочется стимулировать междисциплинарный формат, потому что биоинформатика – наука междисциплинарная и в ней полезны люди с самыми разными специальностями. Чем раньше и шире они могут узнать эту область и научиться работать с людьми самых разных специальностей, имеющих отношение к биоинформатике, тем лучше и быстрее будет развиваться эта отрасль.
Made on
Tilda