Что делают биоинформатики

Что изучают, сколько зарабатывают и какие карьерные перспективы имеют

Биоинформатика — это область знаний, в которой компьютерные методы и информационные технологии анализа данных применяются для интерпретации биологических явлений, связанных с биомолекулами. Самые популярные направления биоинформатики — это интерпретация последовательностей нуклеиновых кислот и белков, а также моделирование объемной структуры биомолекул и их взаимодействий между собой, например, при разработке лекарств. 

Одни биоинформатики сконцентрированы на конкретной биологической задаче, а другие заняты более общей миссией разработки новых алгоритмов. При этом чтобы преуспеть в этой науке хороший специалист должен, как минимум, ориентироваться в ряде дисциплин:

• знать основы биологии: молекулярную и клеточную биологию, геномику и методы генной инженерии;

• химию и биохимию;

• базовую статистику;

• и хотя бы один язык программирования: R или Python.

Такой набор изучаемых дисциплин редко встречается в рамках одной образовательной программы: мест, где готовят биоинформатиков в России немного. Среди них, например, факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ, магистерские программы биологического факультета МГУ и Институт биоинформатики.

Чаще всего в биоинформатику попадают две категории людей: либо с биологическим образованием, либо с образованием в программировании или математике. У каждой категории есть ряд своих преимуществ: биологи, как правило, способны осмысленнее интерпретировать данные, основываясь на комплексном видении задачи. Программисты, в свою очередь, эффективнее пишут программный код, в результате используя более сложные алгоритмы и методы анализа данных.

Люди из обеих категорий часто приходят в биоинформатику не сразу после получения высшего образования, а после нескольких лет работы в своей области. При этом такой опыт подчас помогает им в освоении новой профессии. Поэтому смело можно сказать, что начать переход в биоинформатику можно в любом возрасте. 

Кроме уже упомянутых знаний и навыков будущему биоинформатику нужно обладать тягой к постижению нового, упорством и терпением, чтобы поспевать за стремительно развивающимися технологиями. Важным качеством для этой профессии является и многозадачность, потому что у одного биоинформатика в работе может быть несколько проектов одновременно. Полезными будут также способность к самостоятельной работе и коммуникативные навыки.

Плюсы и минусы работы биоинформатика

В работе биоинформатикой можно выделить следующие плюсы:

• постоянное развитие в быстроменяющейся области знания;

• разработку технологий на переднем крае науки;

•  относительно высокие зарплаты;

• удаленную работу и гибкий график.

Кроме того, к плюсам стоит отнести существование огромного количество баз с различными биологическими данными. Поэтому биоинформатику необязательно иметь свой источник данных для анализа, и существуют целые научные группы, состоящие только из биоинформатиков.

Рассмотрим также и минусы работы биоинформатиком. Самые очевидные — это сидячая работа, требующая доступа к большим вычислительным ресурсам: обычного ноутбука, скорее всего, не хватит. Другой момент — многие биоинформатические программы и инструменты не поддерживаются разработчиками и перестают работать вскоре после публикации, и часто приходится тестировать несколько программ для одной задачи. 

Бывает, что все имеющиеся инструменты не подходят, тогда требуется либо разбираться в чужом коде, чтобы что-то исправить, либо писать свой. У большинства программ и инструментов нет хорошей документации, из-за чего может быть непонятно, что именно они делают или как ими пользоваться. Решение этих проблем может занять много времени. Еще один тонкий момент: иногда сложно опубликовать биоинформатическую статью в хорошем журнале, так как требуется экспериментальное подтверждение выводов.

Куда идут работать биоинформатики и сколько зарабатывают

Если вы захотели работать биоинформатиком и получили базовые навыки для этого, то нужно найти место работы. Большинство соискателей обращают внимание на заработную плату.

Blastim уже публиковал обзор зарплат в биотехе за 2021 год. По собранным данным, медианная зарплата биоинформатика составляла около 100 тыс. руб. в месяц, а старшего биоинформатика — около 120 тыс. руб. до вычета налогов. На февраль 2023 в вакансиях на место биоинформатика в России встречается зарплата от 60 до 150-200 тыс. руб. в месяц, а в США и Европе предлагают от $3 тыс. до $12,5 тыс. в месяц до вычета налогов.

При выборе работодателя соискателей интересует не только заработная плата, но и само место работы. Биоинформатики востребованы в научных институтах, медицинских центрах, фармакологических и биотехнологических компаниях. Их работа обладает огромным потенциалом как для фундаментальной науки, так и для улучшения качества жизни людей с помощью диагностики и лечения заболеваний.

Мировой рынок: тенденции и перспективы

Глобальный рынок биоинформатики в 2023 году составил более $14,5 миллиардов при темпе годового роста в 12,7%. Ожидается, что он вырастет до $24 миллиардов в 2027 году. 

К основным драйверам роста относят обширное использование биоинформатики в разных отраслях биологии, снижение стоимости секвенирования и увеличение объема данных. Другие факторы — это рост спроса на секвенирование белков и нуклеиновых кислот, увеличение вклада правительственных и частных организаций, способствующее развитию геномики и протеомики, а также все большее количество исследований в области молекулярной генетики и разработки лекарств. При этом барьерами развития рынка считаются нехватка квалифицированных специалистов и нестабильность процессов мировой экономики последних лет.

Рассмотрим ключевые тренды в биоинформатике на 2023 год, выделенные крупной биоинформатической комнанией Fios Genomics:

• Одной из тенденций станет продолжающееся развитие технологий секвенирования одиночных клеток. Эксперты прогнозируют рост количества проанализированных существующих данных, доступных в открытых базах и репозиториях.

• Анализ секвенирования белков на уровне отдельных молекул — метод, который только начинает развиваться, и 2023 год может стать годом его расцвета. Стоит обратить внимание на две конкретные технологии: флуоросеквенирование и секвенирование белков на полупроводниковых устройствах.

• В 2023 году ожидается рост популярности ChatGPT от OpenAI в биоинформатике. Этот чат-бот может помочь в написании и отладке кода, что делает его потенциально полезным инструментом. Однако пока еще неясно, станет ли ChatGPT важной частью инструментария биоинформатика или же его популярность поутихнет со временем. О попытках применить ChatGPT к биоинформатическим задачам Blastim уже писал ранее.

• Увеличение объема данных также станет ключевым вызовом для биоинформатиков, поскольку объем информации, доступной для исследований, растет с каждым днем. В 2023 году, вероятно, мы станем свидетелями разработки новых инструментов и технологий для управления, хранения и анализа больших объемов данных. Использование ИИ, машинного обучения и высокопроизводительных вычислений объединит биологическую информацию из многих источников для более точного тестирования и моделирования. 

Биоинформатика — стремительно растущая наука, которая набирает все большую популярность благодаря технологическому прогрессу и росту интереса к биологическим данным. Кроме того, биоинформатика испытывает «кадровый голод», поэтому если вы решили посвятить время постижению этой профессии, можно с уверенностью сказать, что ваши усилия окупятся. Специалисты в этой области знания будут востребованы десятилетия вперед.

Статья подготовлена Ильей Гридневым специально для Бластим.

Источник