Почему программисты
идут в биоинформатику?

Несмотря на то, что большая часть студентов магистратуры "Биоинформатика и системная биология" сейчас – это ребята с биомедицинским бэкграундом, на программе есть и второй трек – для выпускников IT и математических специальностей. Кто и зачем выбирает это направление, чем отличается обучение и какими проектами могут заниматься программисты – узнали у студентов и выпускников трека «Алгоритмическая биоинформатика».
Основные различия в учебном плане на двух треках – в первом семестре. Биологи изучают программирование и базовую статистику, а ребята с IT-бэкграундом получают знания по молекулярной биологии, продвинутой статистике и алгоритмам. Во втором семестре почти все занятия общие, на них студенты ходят вместе. А вот в третьем начинаются профильные дисциплины по выбору, которые студенты посещают в зависимости от своих исследовательских интересов.

Немного отличаются и научные проекты, которыми занимаются студенты разных направлений. Так, магистранты био-профиля в основном проводят исследования, направленные на фундаментальный научный биологический результат. А программисты создают программные решения для такой работы, алгоритмы для анализа данных.

Но вместе с тем, одна из задач программы – научить студентов с разным бэкграундом находить общий язык и подготовить их к совместной работе над большими проектами, потому что биоинформатические исследования часто проводятся в смешанных командах. Получается ли это? Спросили у нескольких студентов и выпускницы программы.
Елизавета Власова, студентка 1-го курса
Окончила бакалаврскую программу «Прикладная математика и информатика» (кафедра КТ) в ИТМО
На самом деле мой путь в биоинформатику начался довольно давно. Когда я училась в школе, собиралась поступать в бакалавриат на химфак. Но в итоге передумала, потому что у меня не очень хорошо получалось работать руками: проводить эксперименты, титровать и т.д. Тогда же, еще до поступления в университет, я нашла сайт Института биоинформатики и поняла, что это те же химия-биология, но без экспериментов. Поэтому я решила поучиться в ИТМО на разработчика, и уже с этими знаниями уйти в биоинформатику.

Претворять свой план в жизнь я начала на втором курсе: во время учебной практики познакомилась с бывшим преподавателем программы Никитой Алексеевым и начала заниматься биоинформатикой под его руководством. На третьем курсе я делала проект по сборке гаплотипов вирусов, на четвертом занималась анализом антител против COVID-19.

Также после второго курса бакалавриата я поступила в Институт биоинформатики и проучилась там один год. А еще через год прошла на «Биоинформатику и системную биологию». Я даже не рассматривала другие магистерские программы, хотела остаться в ИТМО и поступить именно сюда.

Учиться на программе классно. Мне нравится, что знания со многих курсов можно сразу применять на практике — например, я в восторге от курса Никиты Артёмова по медицинской генетике. В то же время надо учитывать, что с хорошим математическим бэкграундом некоторые предметы будут казаться довольно простыми — у меня так было со статистикой в первом семестре и курсом по Python во втором. При этом стоит сказать, что преподаватели всегда идут навстречу и находят способы сделать обучение интереснее – например, по Python нам предложили выполнить проект вместо обычных домашек.

Вообще разница в учебной программе для студентов с биологическим и IT бэкграундом довольно большая. Биологи изучают дискретную математику, базовую статистику и Python, а программисты — основы молекулярной биологии, углубленный курс статистики и алгоритмы. Некоторые из этих предметов мне довольно хорошо знакомы, но всё равно было полезно повторить сложные моменты.

Мне кажется, что для ребят, которые хотят начать заниматься биоинформатикой, эта магистратура — отличный вариант! За пару лет можно выучить необходимую биологию, подтянуть свои программистские и математические знания и начать сразу применять их на практике, работая над научными проектами.
Валерий Кван, студент 2-го курса
Окончил программу «Информатика и вычислительная техника» в СПбПУ, перевелся с магистерской программы «Технологии разработки компьютерных игр» ИТМО после 1-го семестра
Мой бакалавриат по сути был направлен на получение базовых знаний в области Computer Science. Мы занимались всем: от низкоуровневого программирования, компиляторов, аппаратной части до прикладной математики и разработки приложений. К выпуску я понял, что хочу работать с компьютерной графикой и писать рендер-движки на С++. Это желание привело меня в ИТМО на магистерскую программу «Технологии разработки компьютерных игр».

Но помимо геймдева я также хотел заниматься наукой, которой, как мне тогда казалось, на моей программе было маловато. Одним из поворотных моментов, когда я задумался о переводе, стала дисциплина Scientific Reasoning. Там я писал эссе о редактировании генома – эта тема, а также вопрос восстановления филогенетических древ меня давно интересовали. Второй причиной стали красочные рассказы об учебе Игоря Глухова – студента «Биоинформатики и системной биологии», с которым мы вместе проходили общеуниверситетский курс. Немного посомневавшись, после первого семестра я все-таки решил перевестись на программу по биоинформатике.

Для перевода мне нужно было написать CV и подготовиться к собеседованию по вопросам с вступительного испытания. Само собеседование оказалось не очень сложным, чего нельзя сказать о дальнейших этапах. На закрытие академической разницы я потратил значительную часть второго семестра. Около месяца непрерывно учил молекулярную биологию, затем повторял матстатистику и сдавал по ней домашние задания. Но хочу сказать, что мне активно помогали новые одногруппники и преподаватели, что безусловно упростило адаптацию.

Сейчас я уже оканчиваю второй курс и в основном занимаюсь своим дипломом. Я работаю над моделями предсказания заболеваний на основе эпидемиологических и биологических данных. Это в дальнейшем может помочь исследователям понять, какие данные и архитектуры моделей лучше использовать для прогнозирования наступления разных клинических случаев.

На мой взгляд, студенты с IT-бэкграундом на этой программе могут не только улучшить свои навыки по анализу данных, машинному обучению, прикладной математике и матстатистике, но и научиться применять их на биологических данных. Если вы хотите заниматься чистой разработкой – пилить приложения или сложные системы, – то, конечно, стоит выбрать другое направление (хотя даже моим увлечениям C++ и графическими АPI я могу найти применение в сфере структурной биоинформатики). А вот если вы хотите попробовать себя в биотехнологиях и медицине, эта программа точно подойдет!
Екатерина Казанцева, выпускница программы 2022 года
Окончила «Защищенные системы связи» в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ) в 2011 году
Я уже давно работала в IT – занималась сетевой инфраструктурой, но задумывалась сменить сферу деятельности. Меня привлекала биоинформатика тем, что она совмещает биологию (которая мне нравилась еще со школы) и информатику, то есть я могла переиспользовать свои навыки из IT. Я начала искать варианты обучения и за пару месяцев до поступления нашла программу магистратуры в ИТМО.

Мне понравилось, что программа ориентирована на практику, и ты сразу получаешь навыки работы над реальными задачами. Из-за того, что я совмещала обучение с full-time работой, нагрузка была очень высокой. Но у меня никогда не было разочарования: я видела пользу и понимала, зачем я сюда пришла.

В рамках диплома я занималась темой фазирования частичной метагеномной сборки с Михаилом Колмогоровым. Эта тема казалась мне интересной и в то же время сложной. Я понимала, что выбрав ее, смогу многому научиться – так и получилось. Сейчас я продолжаю работать в своей старой компании Quadcode на позиции тимлида сетевой команды, но параллельно доделываю дипломный проект. В будущем мы планируем опубликовать статью с результатами, после чего я буду искать работу в сфере биоинформатики.

Если есть желание и понимание, для чего вам биоинформатика, я рекомендую эту программу людям с программистским бэкграундом. На мой взгляд, она сложная и емкая. Но если вы уже работаете в IT, то скорее всего привыкли постоянно учиться – поэтому обязательно справитесь!