Csbphd
computationele en systeembiologie
het gebied van computationele en systeembiologie vertegenwoordigt een synthese van ideeën en benaderingen uit de biowetenschappen, natuurwetenschappen, informatica en engineering. De recente vooruitgang in biologie, met inbegrip van het menselijke genoomproject en massively parallelle benaderingen van het onderzoeken van biologische steekproeven, hebben nieuwe kansen gecreëerd om biologische problemen vanuit een systeemperspectief te begrijpen. Systemen modelleren en ontwerpen zijn goed ingeburgerd in technische disciplines, maar zijn nieuwer in de biologie. Vooruitgang in computationele en systeembiologie vereisen multidisciplinaire teams met vaardigheid in het toepassen van principes en tools van engineering en informatica om problemen in de biologie en geneeskunde op te lossen. Om onderwijs te bieden in dit opkomende gebied, integreert het programma Computational and Systems Biology (CSB) de wereldberoemde disciplines van MIT in biologie, engineering, wiskunde en informatica. Afgestudeerden van het programma zijn uniek voorbereid om nieuwe ontdekkingen te doen, nieuwe methoden te ontwikkelen en nieuwe paradigma ‘ s vast te stellen. Ze zijn ook goed gepositioneerd om kritische leiderschapsrollen op zich te nemen in zowel de academische wereld als de industrie, waar dit veld steeds belangrijker wordt.
CSB aan het MIT
computer-en systeembiologie, zoals toegepast aan het MIT, is georganiseerd rond “de 3 Ds” van beschrijving, destillatie en ontwerp. In vele onderzoeksprogramma ‘ s, wordt de systematische gegevensverzameling gebruikt om gedetailleerde moleculaire of Cellulaire beschrijvingen van een systeem in één of meer gedefinieerde Staten tot stand te brengen. Gezien de complexiteit van biologische systemen en het aantal op elkaar inwerkende componenten en parameters, wordt systeemmodellering vaak uitgevoerd met als doel de essentiële of belangrijkste subsystemen, componenten en parameters te distilleren en vereenvoudigde modellen te verkrijgen die het vermogen behouden om systeemgedrag onder een breed scala van omstandigheden nauwkeurig te voorspellen. Destillatie van het systeem kan de interpreteerbaarheid van de modellen verhogen in relatie tot evolutionaire en technische principes zoals robuustheid, modulariteit en evolvabiliteit. De resulterende modellen kunnen ook dienen om rationeel ontwerp van verstoringen te vergemakkelijken om begrip van het systeem te testen of om systeemgedrag te veranderen (bijvoorbeeld voor therapeutische interventie), evenals inspanningen om gerelateerde systemen of systemen te ontwerpen die uit soortgelijke biologische componenten zijn samengesteld.
CSB faculteit en onderzoek
meer dan 70 faculteitsleden van het Instituut nemen deel aan het Computational and Systems Biology Initiative (CSBi) van het MIT. Deze onderzoekers omvatten bijna alle afdelingen in de School Of Science en de School of Engineering, het verstrekken van CSB studenten de mogelijkheid om proefschrift onderzoek in een breed scala van verschillende laboratoria na te streven. Het is ook mogelijk voor studenten om gezamenlijke scriptieprojecten te organiseren met gezamenlijke begeleiding door faculteitsleden met verschillende expertisegebieden. Gebieden van actief onderzoek omvatten computationele biologie en bio-informatica, gen-en eiwitnetwerken, regulerende genomica, moleculaire biofysica, instrumentatie engineering, cel en weefsel engineering, voorspellende toxicologie en metabolische engineering, beeldvorming en beeldinformatica, nanobiologie en microsystemen, biologisch ontwerp en synthetische biologie, neurosystemenbiologie, en kankerbiologie.
het CSB PhD-programma
het CSB PhD-programma is een instituut – breed programma dat gezamenlijk is ontwikkeld door de departementen Biologie, Biologische Engineering, en elektrotechniek en Informatica. Het programma integreert biologie, engineering, en berekening om complexe problemen in biologische systemen aan te pakken, en CSB PhD-studenten hebben de mogelijkheid om te werken met csbi faculteit uit het hele Instituut. Het curriculum heeft een sterke nadruk op fundamenteel materiaal om studenten aan te moedigen om makers van toekomstige instrumenten en technologieën te worden, in plaats van alleen beoefenaars van de huidige benaderingen. Aanvragers moeten een undergraduate degree in de biologie (of een gerelateerd veld), bio-informatica, chemie, informatica, wiskunde, statistiek, natuurkunde, of een technische discipline, met dubbele nadruk graden aangemoedigd.
CSB Graduate Education
alle studenten volgen een kerncurriculum dat klassen in biologie en computationele biologie omvat, samen met een klasse in computationele en systeembiologie gebaseerd op de wetenschappelijke literatuur. Geavanceerde keuzevakken in wetenschap en techniek verbeteren zowel de breedte en diepte van het onderwijs van elke student. Tijdens hun eerste jaar, naast cursussen, voeren studenten rotaties uit in meerdere onderzoeksgroepen om een bredere blootstelling te krijgen aan het werk op de grens van dit vakgebied, en om een geschikt laboratorium te vinden waarin scriptieonderzoek kan worden uitgevoerd. CSB-studenten dienen ook als onderwijsassistenten tijdens een semester in het tweede jaar om hun onderwijs-en communicatievaardigheden verder te ontwikkelen en hun interacties tussen disciplines te vergemakkelijken. Studenten nemen ook deel aan training in het verantwoord uitvoeren van onderzoek om hen voor te bereiden op de complexiteit en eisen van het moderne wetenschappelijk onderzoek. De totale duur van het programma, inclusief klaswerk, kwalificerende examens, proefschrift onderzoek, en voorbereiding van het proefschrift is ongeveer vijf jaar.
Curriculum
het CSB-curriculum bestaat uit twee componenten. De eerste is een kern die fundamentele kennis van zowel biologie als computationele biologie biedt. De tweede is een op maat gemaakt programma van keuzevakken dat door elke student wordt geselecteerd in overleg met de leden van de CSB graduate committee. Het doel is om studenten een ruime speelruimte te geven bij het bepalen van hun individuele interessegebied, terwijl ze tegelijkertijd toezicht en begeleiding bieden om ervoor te zorgen dat de training streng en grondig is.
Kerncurriculum
het kerncurriculum bestaat uit drie klassikale vakken plus een set van drie onderzoekroosters in verschillende onderzoeksgroepen. De klassikale onderwerpen vallen in drie hieronder beschreven gebieden.
moderne biologie (één vak): een term moderne biologie aan het MIT versterkt de biologische basis van alle studenten in het programma. Onderwerpen in biochemie, genetica, celbiologie, moleculaire biologie of neurobiologie voldoen aan deze eis. De specifieke cursus van elke student zal afhangen van hun achtergrond en zal worden bepaald in overleg met de leden van het afstudeercomité.
computationele biologie (één onderwerp): een term van computationele biologie biedt studenten een achtergrond in de toepassing van computatie op de biologie, met inbegrip van analyse en modellering van sequentie -, structurele en systeemgegevens. Aan deze eis kan worden voldaan door 7.91/ 20.490 Foundations of Computational and Systems Biology.
onderwerpen in computationele en systeembiologie (één onderwerp): Alle eerstejaars studenten in het programma deelnemen aan /7.89 onderwerpen in computationele en systeembiologie, een verkenning van problemen en benaderingen op het gebied van computationele en systeembiologie door middel van diepgaande discussie en kritische analyse van geselecteerde primaire onderzoeksdocumenten. Dit onderwerp is beperkt tot eerstejaars promovendi in CSB of aanverwante vakgebieden om een sterke Gemeenschap onder de klas op te bouwen. Het is het enige onderwerp in het programma met een dergelijke beperking.
Rotaties Van Onderzoeksgroepen (Drie Rotaties): Om studenten te helpen met labselectie en een scala aan onderzoeksactiviteiten op het gebied van computationele en systeembiologie te bieden, nemen studenten deel aan drie onderzoeksrotaties van één tot twee maanden gedurende hun eerste jaar. Studenten worden aangemoedigd om ervaring op te doen in experimentele en computationele benaderingen in verschillende disciplines aan het MIT.
geavanceerde keuzevakken
de vereiste van vier geavanceerde keuzevakken is ontworpen om zowel breedte als diepte te ontwikkelen. De keuzevakken dragen bij aan de basis van de gediversifieerde kern en dragen bij aan kracht op gebieden die gerelateerd zijn aan de interesse van studenten en onderzoeksrichting. Om diepte te ontwikkelen, moeten twee van de vier geavanceerde keuzevakken zich in hetzelfde onderzoeksgebied of dezelfde afdeling bevinden. Om de breedte te ontwikkelen, moet ten minste één van de keuzevakken in de techniek en ten minste één in de wetenschap zijn. Elke student ontwerpt een programma van geavanceerde keuzevakken dat voldoet aan de distributie-en gebiedseisen in nauw overleg met de leden van de graduate committee.
Aanvullende Proefpersonen: Zoals typisch is voor studenten in andere doctoraatsprogramma ‘ s aan het MIT, kunnen CSB-promovendi lessen volgen die verder gaan dan de vereiste gediversifieerde kern-en geavanceerde keuzevakken zoals hierboven beschreven. Deze extra vakken kunnen worden gebruikt om breedte of diepte toe te voegen aan het voorgestelde curriculum, en kunnen nuttig zijn om geavanceerde onderwerpen te verkennen die relevant zijn voor het scriptieonderzoek van de student in latere jaren. De CSB Graduate Committee werkt samen met elke afgestudeerde student om een pad te ontwikkelen door het curriculum dat geschikt is voor zijn of haar achtergrond en onderzoeksinteresses.
Opleiding In verantwoordelijk onderzoek: Gedurende het hele programma, zullen studenten worden verwacht om workshops en andere activiteiten die training in de ethische uitvoering van onderzoek te bieden bij te wonen. Dit is vooral belangrijk in interdisciplinaire gebieden zoals computationele en systeembiologie, waar verschillende disciplines vaak zeer verschillende filosofieën en conventies hebben. Tegen het einde van het vierde jaar zullen de studenten ongeveer 16 uur training hebben gehad in het verantwoord uitvoeren van onderzoek.
Kwalificerende Examens: Naast cursussen en een onderzoeksthesis moet elke student aan het einde van het tweede jaar of aan het begin van het derde jaar slagen voor een schriftelijk en mondeling examen. Het schriftelijk examen omvat het opstellen van een onderzoeksvoorstel op basis van het scriptieonderzoek van de student en het voorleggen van het voorstel aan de examencommissie. Dit proces vormt een sterke basis voor het proefschrift onderzoek, waarin nieuwe onderzoeksideeën en verfijning van de reikwijdte van het onderzoeksproject. Het mondeling examen is gebaseerd op de gevolgde cursus en op verwante gepubliceerde literatuur. De kwalificerende examens zijn ontworpen om diepte te ontwikkelen en aan te tonen in een geselecteerd gebied (het gebied van het proefschrift onderzoek) evenals breedte van kennis over het gebied van computationele en systeembiologie.
scriptieonderzoek: het onderzoek zal worden uitgevoerd onder toezicht van een lid van de CSBi-faculteit, culminerend in de indiening van een geschreven scriptie en de mondelinge verdediging ervan voor de community and thesis defense committee. In het tweede jaar heeft een student een adviescommissie voor scripties gevormd die jaarlijks bijeenkomt.
