Биоинженер профессия. Александр Панчин

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.

Подробности Обновлено: 23.01.2019 19:05 Опубликовано: 08.05.2017 12:48

Биоинженером является ученый, изучающий особенности разных материй и организмов для дальнейшего создания новых продуктов и поиска решений проблем медицины, фармации, генетики.

История профессии:

Автором термина «биоинженерия» принято считать британского ученого и диктора Хайнца Вульфа, который он озвучил аудитории слушателей в 1954 году. Разработчиками первой программы биоинженерии специалисты Университета штата Миссисипи. Она увидела мир в 1967 году.

С того времени профессия Биоинженер постепенно начала продвигаться в разряд перспективных и востребованных. Ученые ставили перед собой грандиозные цели и смогли добиться ошеломляющих результатов в области биомедицинской и генетической инженерии.

Особенности профессии:

Недопустимо обобщать биоинженерию с генной инженерией, ведь последняя является лишь отраслью. Биоинженерия берет за основу применения новейших методик, способствующих решению многих проблем в области медицины.

Результатом продуктивной деятельности ведущих умов биоинженерии стало создание искусственных суставов, кожных протезов, кардиостимуляторов, аппарата почечного диализа и искусственного кровообращения.

Профессия Биоинженер не подходит людям, которые желают мгновенно обрести мировую славу и зарабатывать баснословные деньги. Чтобы деятельность принесла соответствующие труды, необходимо проявить терпение и направить силы на проведение исследований и разработку авторских методик в данной сфере.

Обязанности:

Биоинженер - это специалист, который разрабатывает и в дальнейшем применяет эффективные методики в области биологии и медицины, целенаправленны на решение проблем по охране здоровья. В процессе экспериментальных исследований ученые наделяют живые организмы новыми признаками и свойствами, создают искусственные органы и успешно разрабатывают ГМО путем воздействия на генотип подопытного объекта.

Биоинженеры принимают участие в разработке новых видов препаратов. Благодаря их кропотливому труду появился инсулин, гормон человеческого роста, интерферон, вакцина против гепатита B. Дополнительно, специалисты занимаются синтезом эффективных биокатализаторов, применяемых в промышленности, создают способствующие оперативной утилизации отходов микроорганизмы.

В спектр должностных обязанностей также входит:

генная селекция продуктов питания;
планирование рабочего процесса;
наблюдения за подопытными объектами;
фиксация полученных в ходе эксперимента данных и дальнейшая их обработка;
подготовка нужных материалов и технического оснащения;
соблюдения правил ТБ на рабочем месте.

Важные качества:

аналитический склад ума;
ответственность;
целеустремленность;
устойчивость к стрессам;
скрупулезность;
хорошее зрение и развита мелкая моторика;
тяга к изучению точных наук.

Навыки и знания:

Работа биоинженером предусматривает, что претендент на вакантную должность знает ключевые азы в области биологии, химии, физики и генетики. Требуется владение английским языком, ведь придется общаться с иностранными коллегами, посещать конференции не только в роли слушателя, но и докладчика (при наличии собственных разработок). Специалист должен уверенно владеть ПК, обращаться с профессиональным оборудованием и знать правила хранения веществ, реактивов и пр.

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.

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.

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.

Главная » Части речи » Биоинженер профессия. Александр Панчин