رشته بیوانفورماتیک یک دانش میان رشته ای است که مشتمل بر نرم افزارها و روش هایی برای فهم اطلاعات زیستی می باشد. این رشته به عنوان یک دانش بین رشته ای، با هدف تجزیه، تحلیل و تفسیر اطلاعات زیست شناسی، از ترکیب علومی نظیر ریاضی، آمار، علوم رایانه و مهندسی استفاده می کند. به بیان دیگر از رشته بیوانفورماتیک به منظور تجزیه و تحلیل درون رایانه ای مسائل زیست شناسی به کمک تکنیک های آمار و ریاضی استفاده می شود. در ادامه مطلب ضمن آشنایی با رشته بیوانفورماتیک، به بازار کار این رشته، وظایف متخصصان انفورماتیک و مواردی از این قبیل خواهیم پرداخت.
آشنایی با رشته بیوانفورماتیک
رشته بیوانفورماتیک یکی از جدیدترین شاخه های زیست شناسی است که مهم ترین هدف آن بررسی رفتار سلول ها با هدفی کل نگر است. دانشمندان این حوزه به جای یک ژن، مجموعه ای از ژن ها را به صورت همزمان مورد بررسی قرار می دهند. این افراد ارتباطات و چگونگی تأثیر ژن ها را بر یکدیگر مطالعه می کنند. این شاخه از علم همراه با گرایش های بر گرفته از آن مانند زیست شناسی سامانه ای محاسباتی و بیوتکنولوژی سامانه ای، ارتباط نزدیکی با بیوانفورماتیک دارند.
رشته بیوانفورماتیک برنامه ریزی های رایانه ای را برای تجزیه و تحلیل اختصاصی ژنومیک مورد استفاده قرار می دهد. این رشته نوعی از مهندسی اطلاعات است که در زمینه سلامتی نیز کاربرد دارد. قسمت عمده ای از این رشته دانشگاهی به مدیریت و استفاده از اطلاعات پزشکی بیماران می پردازد. این گرایش از علوم کامپیوتر، از فناوری های اطلاعات پزشکی برای توسعه، پیشرفت و بهبود خدمات سلامتی استفاده می کند تا خدماتی با کارایی بهتر، کیفیت بالاتر، فرصت های جدیدتر و هزینه کمتر ارائه گردد.
بازار کار رشته بیوانفورماتیک در ایران
طی سال های اخیر پیشرفت در زیست شناسی مولکولی و تجهیزات مورد نیاز پژوهش در این خصوص، به افزایش سریع تعیین توالی ژنوم بسیاری از گونه های موجودات منجر شد. به طوری که امروزه پروژه های تعیین توالی ژنوم ها یکی از پروژه های متداول در این زمینه به شمار می روند. بر همگان آشکار است که انجام آزمایشات گوناگون، بدون یک طراحی منظم، قبل از آن و بدون نیاز به تجزیه و تحلیل نتایج، بعد از آزمایش، به معنای هدر رفتن حجم کثیری از انرژی، زمان و منابع انسانی و مالی است. به همین خاطر است که در هر گروه پژوهشی، نیاز به یک متخصص بیوانفورماتیک به شدت احساس می شود.
دانش آموختگان برای ورود به بازار کار، ضمن آشنایی با مهارت های تخصصی مورد نیاز می بایست با دیگر مهارت های فردی نیز آشنایی کامل داشته باشند. به یاد داشته باشید که آن مهارت های فردی می توانند شخصی را از دیگر رقبا متمایز سازند و موفقیت او را در موقعیت ها و زمینه های مختلف شغلی به ارمغان بیاورند. این مهارت ها باعث تعامل بهتر فرد در محیط های کاری و سازمان شده که از آن به «مهارت های نرم» یاد می شود.
بنابراین با توجه به این که تنها سرمایه مورد نیاز جهت اشتغال در حرفه بیوانفورماتیک، پشتکار، بهره هوشی بالا، کنجکاوی و تمرکز است. می توان نتیجه گرفت که فارغ التحصیلان این رشته دانشگاهی به خصوص مقطع دکتری، آینده درخشانی خواهند داشت.
رشته بیوانفورماتیک برای چه کسانی مناسب است؟
از آن جایی که این رشته یک دانش بین رشته ای محسوب می شود، با توجه به ماهیت خود با دانش هایی نظیر فیزیک، ریاضی، مهندسی شیمی، مهندسی پزشکی، کامپیوتر، آمار و زیست شناسی در ارتباط است. متخصصان این حوزه برای تفسیر داده های زیستی ابزارهای مختلف محاسباتی را مورد استفاده قرار می دهند. به همین خاطر لازم است در زمینه ریاضی و کامپیوتر، پایه علمی محکمی داشته باشند. به صورت کلی این رشته برای افرادی با ویژگی های زیر مناسب است:
- افرادی که از کار با رایانه، کد نویسی و یادگیری نرم افزارهای مناسب لذت می برند.
- کسانی که نسبت به مسائل گوناگون زیست شناسی مانند نحوه اثر داروها، شبکه های انتقال پیام و عملکرد مولکول های زیستی کنجکاو هستند.
- افرادی که تفکر خلاق داشته و عاشق فعالیت های چالشی، ریاضی پیچیده و محاسبات هستند.
- افرادی بر منظم سازی اطلاعات، شناسایی الگوها و مسئله یابی تمرکز دارند.
- کسانی که دارای مهارت در زبان انگلیسی بوده و به طراحی و تولید نرم افزار و ورود به میدان رقابت علاقه دارند.
اصلی ترین وظایف متخصصان بیوانفورماتیک چیست؟
اگرچه گذراندن دروس اصلی این رشته می تواند دانشجویان را برای ورود به بازار کار آماده کند، اما برای تبدیل شدن به یک متخصص انفورماتیک موفق، بهتر است مهارت های زیر را کسب نمایید. به طور کلی از مهم ترین مسئولیت ها و وظایف متخصصان بیوانفورماتیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- برخورداری از توانایی راهنمایی و آموزش دیگران
- شناخت پژوهش های عملی و علمی در زمینه کاری خود
- آشنایی با اولویت های پژوهشی ارگان ها و نهادهای مختلف
- به روز بودن همیشگی به دلیل برخورداری از پایگاه های اطلاعاتی قابل اعتماد
- آشنایی با نرم افزارها و ابزارهای پرکابرد در حوزه کاری خود
- مهارت های مربوط به کارآفرینی، به ویژه فروش و بازاریابی
- مهارت در گفتگو و ارتباط با متخصصان دیگر رشته ها به خصوص رشته زیست شناسی
- برخورداری از مهارت در دانش ریاضی و آمار به خاطر داده های پیچیده هنگام طراحی و تفسیر آزمایش ها
رشته بیوانفورماتیک چه کاربردهایی دارد؟
رشته بیوانفورماتیک علاوه بر این که برای تحقیقات زیست شناسی مولکولی و پایه ژنومی ضرورت دارد، نقش مهمی در بسیاری از زمینه های علم زیست پزشکی و بیوتکنولوژی خواهد داشت. برخی از کاربردهای بیوانفورماتیک در ادامه ذکر شده است:
- از بیوانفورماتیک به منظور تجزیه و تحلیل رونویسی ژن ها استفاده می گردد.
- ابزارها و لوازم این رشته در تفسیر، تحلیل و پیش بینی یافته های بالینی و پیش بالینی تأثیر دارند.
- رشته بیوانفورماتیک به شکل تئوری به منظور شناسایی و اصلاح ساختار محصولی ارگانیک، طراحی یک ترکیب و ارزیابی اثرات درمانی آن به کار می رود.
- نقش بیوانفورماتیک در توسعه دارو و جنبه های کشف دارو غیر قابل انکار است.
- بیوانفورماتیک نقش مهمی در ژنومیک عملکردی، ژنومیک ساختاری و ژنومیک تغذیه ای بر عهده دارد. این رشته جدید علمی با ساختار پروتئین، الگوهای فعالیت منحصر به فرد، ترکیب پروتئین داخل سلولی و تعامل یک پروتئین با پروتئین دیگر در ارتباط است.
دانشگاه های پذیرنده رشته بیوانفورماتیک در ایران
در حال حاضر رشته بیوانفورماتیک در مقطع فوق لیسانس در دانشگاه های مختلفی ارائه می شود و فارغ التحصیلان رشته های مختلف با شرکت در آزمون ورودی این مقطع و انتخاب هر کدام از گروه های آموزشی مجموعه علوم کامپیوتر، مهندسی کامپیوتر و ریاضی امکان ادامه تحصیل در رشته بیوانفورماتیک را خواهند داشت. این رشته در مقطع دکتری تخصصی تنها در دانشگاه تهران ارائه می گردد. به همین خاطر دانشجویان مقطع دکتری از بین فارغ التحصیلان برتر علوم زیستی، علوم پایه، علوم مهندسی و سایر رشته ها برگزیده می شوند. در ادامه به دانشگاه های پذیرنده این رشته در ایران اشاره خواهیم کرد:
- دانشگاه صنعتی شریف
- شهید باهنر – کرمان
- امیرکبیر – تهران
- الزهرا – تهران
- تربیت مدرس – تهران
- دانشگاه زابل
- تربیت مدرس – مجازی دولتی
- تربیت مدرس – پردیس خودگردان
- امیرکبیر – پردیس خودگردان
- علم و فرهنگ (غیر انتفاعی)
- شهاب دانش – قم (غیر انتفاعی)
- دانشگاه البرز – آبیک (غیر انتفاعی)
دانشگاه های برتر جهان در رشته بیوانفورماتیک
در حال حاضر ۱۰ دانشگاه برتر جهان از نظر رشته های مرتبط با علوم کامپیوتر و داده کاوی شامل موارد زیر هستند:
- هاروارد (آمریکا)
- استنفورد (آمریکا)
- کمبریج (انگلیس)
- آکسفورد (انگلیس)
- EPFL (سوییس)
- کارنگی ملون (آمریکا)
- انستیتو تکنولوژی ماساچوست (MIT، آمریکا)
- دانشگاه کالیفرنیا (UCB، آمریکا)
- دانشگاه ملی سنگاپور (NUS، سنگاپور)
- انستیتو تکنولوژی سوییس (ETH، سوییس)
معرفی دروس دانشگاهی رشته بیوانفورماتیک
همان طور که پیشتر اشاره کردیم، این رشته ترکیبی از علوم زیستی و محاسباتی است. به همین خاطر برای تحصیل این رشته در دانشگاه ضروری است ترکیبی از این دروس در دانشگاه تدریس شود. مهم ترین دروس رشته بیوانفورماتیک در مقطع دکتری تخصصی به شرح زیر است:
- آمار بیزی
- یادگیری ماشین
- بیوانفورماتیک پیشرفته
- پایگاه داده های زیستی
- طراحی محاسباتی دارو
- داده کاوی در سیستم سلامت
- الگوریتم های بیوانفورماتیک
- ساز و کار های مولکولی سلامت
- مدل سازی شبکه های متابولیکی
منبع : آرگا
