Комп’ютерні науки - прискорювач досягнень в біотехнології

Біотехнологія входить в топ нових технологій сучасного світу. Біотехнологія - це область досліджень, яка передбачає практичне використання біологічних процесів у промисловому виробництві. Перші застосування біотехнології призвели до виробництва пива, вина та сиру. Завдяки розвитку технологій розробка вакцин та виробництво інсуліну стали можливими завдяки біотехнології.

Це міждисциплінарна сфера, яка використовує біологічні системи, організми або похідні для розробки продуктів і технологій для різних галузей. Останні досягнення в галузі біотехнології зробили її однією з найпопулярніших технологій, що призвело до прориву в області редагування генів, персоналізованої медицини та сталого сільського господарства. Біотехнологія відіграє вирішальну роль у вирішенні глобальних проблем, таких як охорона здоров’я, продовольча безпека та екологічна стійкість. Сьогодні біотехнології  спираються на комп’ютерні науки.

Непосвяченим може здатися, що комп’ютерні науки ніяк не можуть мати відношення до біотехнології. Раніше єдиними дисциплінами, які застосовуються в біотехнології, були біологія, хімія та біохімія. І це так і є, але комп’ютерні науки мають відношення до галузі біотехнології у багатьох відношеннях, особливо в галузі біоінформатики – аспекту, що передбачає розробку програмних інструментів та методів для розуміння біологічних даних. Можливість візуалізувати, моделювати та аналізувати біологічну та генетичну інформацію стала можливою завдяки додаткам комп’ютерних наук. Ось останні технологічні тенденції застосування біотехнології за допомогою комп’ютерних наук:

• Генна інженерія для створення генетично модифікованих організмів (ГМО).
• Технологія CRISPR-Cas9 для точного редагування генів і генної терапії.
• Біофармацевтика для виробництва терапевтичних білків і вакцин.
• Сільськогосподарська біотехнологія для вирощування посухостійких культур і рослин, стійких до шкідників.
• Екологічна біотехнологія очищення стічних вод і виробництва біопалива.

В результаті впровадження комп’ютерних наук, до трійки найкращих професій у галузі біотехнології входять: інженери-біоінформатики, комп'ютерні біологи, аналітики біоінформатики.

Інженери-біоінформатики. Інженери-біоінформатики, також звані розробниками програмного забезпечення для біоінформатики, — це вчені-комп'ютерники, які пишуть програмні програми та інструменти, які використовуються біологами в галузі біотехнології та біоінформатики для проведення досліджень та аналізу. Біоінформатична інженерія вимагає глибокого розуміння та глибоких знань алгоритмів, структур даних, високопродуктивних обчислень та розробки програмного забезпечення. Вони повністю або частково відносяться до галузі комп’ютерних наук. Більше того, перш ніж людина зможе стати інженером з біоінформатики, вона повинна мати гарні навички програмування. Наприклад, типовий інженер-біоінформатик з компанії Seres Therapeutics, Кембрідж (Массачусетс), проектує, моделює та розробляє системи управління даними, які поєднують лабораторні, операційні та дослідницькі дані. Робота вимагає, щоб інженер-біоінформатик мав кваліфікацію в галузі комп'ютерних наук та деяких інших суміжних дисциплін. Інженери-біоінформатики також проектують та підтримують високопродуктивні конвеєри біологічних даних, які можуть використовувати біологи.

Комп'ютерні біологи. Іноді помилково вважають, що робота комп'ютерного біолога збігається із роботою вченого-фармацевта. Однак, хоча вони до певної міри перетинаються, обчислювальна біологія відрізняється. Ця робота вимагає поєднання інформатики та біології для розробки основних алгоритмів, які використовуються при аналізі даних, щоб спробувати зрозуміти біологічні процеси. У суспільстві біологічні і генетичні дані набагато доступніші. В результаті досвідченим вченим-комп'ютерникам доводиться використовувати обчислювальні процеси для пошуку рішень таких проблем, як генетичні порушення, хвороби та інші проблеми. Це пов'язано з тим, що комп'ютерні програми можуть використовуватися в науці різними способами, наприклад, для перевірки гіпотез і відстеження причинно-наслідкових зв'язків. Таким чином, біологи більше не працюють поодинці. Обчислення тепер є невід'ємною частиною біологічних експериментів та аналізів. Тому біотехнологічні компанії зараз об'єднують фахівців у галузі комп'ютерних наук із біологами, щоб застосовувати найкращі можливі обчислювальні методи та концепції до біологічних даних з метою розвитку наукових знань.

Аналітики біоінформатики. Аналітики біоінформатики виконують великомасштабний аналіз і маніпулювання біологічними даними, щоб представити дані в організованому вигляді. Вони тісно співпрацюють із біологами, а також можуть працювати з інженерами з біоінформатики, щоб надати вимоги до систем обробки даних, методів візуалізації та інтерфейсів користувача, які можуть використовуватися великими командами. Наприклад, типовий аналітик з біоінформатики в трансляційній генетиці компанії Regeneron Pharmaceuticals, Нью-Йорк, забезпечує біоінформатичну підтримку генетичних проектів та маніпулює генотипними та фенотиповими даними для підтримки досліджень та розробок Regneron.

Знання в галузі комп’ютерних наук дуже актуальні для галузі біотехнологій, а уміння та навички комп’ютерних наук, як і раніше, матимуть вирішальне значення для зростання цієї галузі.

Кафедра Комп’ютерних наук запрошує на навчання на бакалаврат, магістратуру та в аспірантуру цілеспрямованих та зацікавлених в особистому розвитку абітурієнтів та студентів! Інноваційний зміст навчання на кафедрі Комп'ютерні науки забезпечує ефективне використання різноманітних інформаційних ресурсів, що створює можливість отримання випускникам за фахом 122 Комп'ютерні науки високооплачуваних робочих місць після закінчення університету, а в майбутньому і професії в області біотехнології.