Csbphd

Computational and Systems Biology

dziedzina biologii obliczeniowej i systemów stanowi syntezę pomysłów i podejść z nauk przyrodniczych, nauk fizycznych, informatyki i inżynierii. Ostatnie postępy w biologii, w tym human genome project i masowo równoległe podejścia do sondowania próbek biologicznych, stworzyły nowe możliwości zrozumienia problemów biologicznych z perspektywy systemów. Modelowanie i Projektowanie systemów są dobrze znane w dyscyplinach inżynierskich, ale są nowsze w biologii. Postępy w biologii obliczeniowej i systemowej wymagają wielodyscyplinarnych zespołów z umiejętnościami stosowania zasad i narzędzi z inżynierii i Informatyki do rozwiązywania problemów w biologii i medycynie. Aby zapewnić edukację w tej rozwijającej się dziedzinie, program Computational and Systems Biology (CSB) integruje światowej sławy dyscypliny MIT w biologii, inżynierii, matematyce i informatyce. Absolwenci Programu są wyjątkowo przygotowani do dokonywania nowych odkryć, opracowywania nowych metod i ustanawiania nowych paradygmatów. Są również dobrze przygotowani, aby objąć krytyczne role przywódcze zarówno w środowisku akademickim, jak i w przemyśle, gdzie ta dziedzina staje się coraz ważniejsza.

CSB na MIT

Biologia obliczeniowa i systemowa, praktykowana na MIT, jest zorganizowana wokół “3 Ds” opisu, destylacji i projektowania. W wielu programach badawczych systematyczne gromadzenie danych jest wykorzystywane do tworzenia szczegółowych opisów molekularnych lub komórkowych na poziomie systemu w jednym lub kilku zdefiniowanych Stanach. Biorąc pod uwagę złożoność systemów biologicznych oraz liczbę interakcji komponentów i parametrów, modelowanie systemu jest często prowadzone w celu destylacji podstawowych lub najważniejszych podsystemów, komponentów i parametrów oraz uzyskania uproszczonych modeli, które zachowują zdolność do dokładnego przewidywania zachowania systemu w szerokim zakresie warunków. Destylacja systemu może zwiększyć interpretowalność modeli w odniesieniu do ewolucyjnych i inżynieryjnych zasad, takich jak solidność, modułowość i ewolucyjność. Powstałe modele mogą również służyć do ułatwienia racjonalnego projektowania perturbacji w celu przetestowania zrozumienia systemu lub zmiany zachowania systemu (np. w celu interwencji terapeutycznej), a także do projektowania powiązanych systemów lub systemów złożonych z podobnych składników biologicznych.

Wydział i badania CSB

ponad 70 członków wydziału w Instytucie uczestniczą w inicjatywie MIT Computational and Systems Biology Initiative (CSBi). Badacze ci obejmują prawie wszystkie działy w Szkole Nauk Ścisłych i Szkole Inżynierii, zapewniając studentom CSB możliwość prowadzenia badań tezy w wielu różnych laboratoriach. Możliwe jest również dla studentów do organizowania wspólnych projektów pracy dyplomowej ze wspólnym nadzorem przez członków wydziału z różnych dziedzin wiedzy. Obszary aktywnych badań obejmują biologię obliczeniową i bioinformatykę, sieci genowe i białkowe, genomikę regulacyjną, biofizykę molekularną, inżynierię instrumentacyjną, inżynierię komórkową i tkankową, toksykologię predykcyjną i inżynierię metaboliczną, obrazowanie i informatykę obrazową, nanobiologię i mikrosystemy, projektowanie biologiczne i biologię syntetyczną, biologię neurosystemów i biologię nowotworów.

CSB PhD Program

CSB PhD program jest programem w skali całego Instytutu, który został wspólnie opracowany przez wydziały biologii, inżynierii biologicznej i Elektrotechniki i Informatyki. Program integruje biologię, inżynierię i obliczenia w celu rozwiązania złożonych problemów w systemach biologicznych, a doktoranci CSB mają możliwość pracy z wydziałami CSBi z całego Instytutu. Program nauczania kładzie duży nacisk na podstawowe materiały, aby zachęcić uczniów do stania się twórcami przyszłych narzędzi i technologii, a nie tylko praktykami obecnych podejść. Kandydaci muszą mieć Stopień licencjata w biologii (lub pokrewnej dziedzinie), bioinformatyka, chemia, informatyka, matematyka, statystyka, fizyka, lub dyscyplina inżynierska, z podwójnym naciskiem stopni zachęcane.

Csb Graduate Education

wszyscy studenci realizują podstawową podstawę programową, która obejmuje zajęcia z biologii i biologii obliczeniowej, wraz z klasą w biologii obliczeniowej i systemowej w oparciu o literaturę naukową. Zaawansowane zajęcia z przedmiotów ścisłych i inżynierskich zwiększają zarówno zakres, jak i głębię edukacji każdego ucznia. Podczas pierwszego roku, oprócz zajęć, studenci przeprowadzają rotacje w wielu grupach badawczych, aby uzyskać szerszą ekspozycję na pracę na granicy tej dziedziny i zidentyfikować odpowiednie laboratorium, w którym można prowadzić badania dyplomowe. Studenci CSB służą również jako asystenci dydaktyczni podczas jednego semestru na drugim roku, aby dalej rozwijać swoje umiejętności dydaktyczne i komunikacyjne oraz ułatwiać interakcje między dyscyplinami. Studenci uczestniczą również w szkoleniach w zakresie odpowiedzialnego prowadzenia badań, aby przygotować ich do złożoności i wymagań współczesnych badań naukowych. Całkowity czas trwania programu, łącznie z pracą lekcyjną, egzaminami kwalifikacyjnymi, badaniem pracy dyplomowej i przygotowaniem pracy dyplomowej wynosi około pięciu lat.

program nauczania

program nauczania CSB składa się z dwóch elementów. Pierwszy to rdzeń, który dostarcza podstawowej wiedzy zarówno z biologii, jak i biologii obliczeniowej. Drugi to dostosowany program zajęć, który jest wybierany przez każdego studenta w porozumieniu z członkami Komitetu absolwentów CSB. Celem jest umożliwienie studentom szerokiej swobody w określaniu ich indywidualnego obszaru zainteresowań, a jednocześnie zapewnienie nadzoru i wskazówek, aby zapewnić, że szkolenie jest rygorystyczne i dokładne.

podstawa programowa

podstawa programowa składa się z trzech przedmiotów w klasie plus zestaw trzech rotacji badawczych w różnych grupach badawczych. Przedmioty w klasie dzielą się na trzy obszary opisane poniżej.

Biologia współczesna (jeden przedmiot): termin Biologia współczesna na MIT. Przedmioty z Biochemii, genetyki, biologii komórki, biologii molekularnej lub neurobiologii spełniają ten wymóg. Konkretny kurs podjęty przez każdego studenta będzie zależeć od ich pochodzenia i zostanie określony w porozumieniu z członkami Komitetu absolwentów.

Biologia obliczeniowa (jeden przedmiot): termin Biologia obliczeniowa zapewnia studentom podstawy w zastosowaniu obliczeń do biologii, w tym analizy i modelowania sekwencji, danych strukturalnych i systemowych. Wymóg ten może być spełniony przez 7.91 / 20.490 Foundations of Computational and Systems Biology.

tematy z biologii obliczeniowej i systemowej (jeden przedmiot): Wszyscy studenci pierwszego roku w programie uczestniczyć w / 7.89 tematy w biologii obliczeniowej i systemów, eksploracji problemów i podejść w dziedzinie biologii obliczeniowej i systemów poprzez dogłębną dyskusję i krytyczną analizę wybranych podstawowych prac badawczych. Temat ten jest ograniczony do studentów pierwszego roku w CSB lub dziedzin pokrewnych w celu budowania silnej społeczności wśród klasy. Jest to jedyny przedmiot w programie z takim ograniczeniem.

Rotacje Grup Badawczych (Trzy Rotacje): Aby pomóc studentom w wyborze laboratorium i zapewnić szereg działań badawczych w biologii obliczeniowej i systemowej, studenci uczestniczą w trzech rotacjach badawczych trwających od jednego do dwóch miesięcy podczas pierwszego roku. Studenci są zachęcani do zdobycia doświadczenia w podejściach eksperymentalnych i obliczeniowych podejmowanych w różnych dyscyplinach na MIT.

zaawansowane Electives

Wymaganie czterech zaawansowanych electives ma na celu rozwój zarówno szerokości, jak i głębokości. Przedmioty dodatkowe stanowią podstawę zróżnicowanego rdzenia i przyczyniają się do wzmocnienia obszarów związanych z zainteresowaniami studentów i kierunkiem badań. Aby rozwinąć głębię, dwie z czterech zaawansowanych opcji muszą znajdować się w tym samym obszarze badawczym lub dziale. Aby rozwijać szerokość, co najmniej jeden z wybranych musi być w inżynierii i co najmniej jeden w nauce. Każdy student projektuje program zaawansowanych electives, który spełnia wymagania dystrybucji i obszaru w ścisłej konsultacji z członkami Komitetu absolwentów.

Dodatkowe Tematy: Jak to jest typowe dla studentów w innych programach doktoranckich w MIT, CSB doktoranci mogą brać zajęcia poza wymaganym zróżnicowany rdzeń i zaawansowane electives opisane powyżej. Te dodatkowe przedmioty mogą być wykorzystane do dodania szerokości lub głębokości do proponowanego programu nauczania i mogą być przydatne do eksploracji zaawansowanych tematów istotnych dla badań magisterskich studenta w późniejszych latach. Komitet absolwentów CSB współpracuje z każdym studentem, aby opracować ścieżkę poprzez program nauczania odpowiedni dla jego tła i zainteresowań badawczych.

szkolenie w zakresie odpowiedzialnego prowadzenia badań: W całym programie oczekuje się, że studenci będą uczestniczyć w warsztatach i innych działaniach, które zapewniają szkolenia w zakresie etycznego prowadzenia badań. Jest to szczególnie ważne w dziedzinach interdyscyplinarnych, takich jak biologia obliczeniowa i systemowa, gdzie różne dyscypliny często mają bardzo różne filozofie i konwencje. Do końca czwartego roku studenci będą mieli około 16 godzin szkolenia w zakresie odpowiedzialnego prowadzenia badań.

Egzaminy Kwalifikacyjne: Oprócz zajęć i pracy naukowej każdy student musi zdać pisemny i ustny egzamin kwalifikacyjny na koniec drugiego roku lub na początku trzeciego roku. Egzamin pisemny polega na przygotowaniu propozycji badawczej na podstawie badania pracy magisterskiej studenta oraz przedstawieniu propozycji Komisji Egzaminacyjnej. Proces ten stanowi silny fundament dla badań dyplomowych, włączając nowe pomysły badawcze i udoskonalając zakres projektu badawczego. Egzamin ustny opiera się na przeprowadzonych zajęciach i związanej z nimi literaturze. Egzaminy kwalifikacyjne mają na celu rozwinięcie i wykazanie głębi w wybranym obszarze (obszar badań dyplomowych), a także poszerzenie wiedzy z zakresu biologii obliczeniowej i systemowej.

badania nad pracą: badania będą prowadzone pod nadzorem członka wydziału CSBi, zakończone złożeniem pisemnej pracy dyplomowej i jej ustnej obrony przed wspólnotą i Komisją obrony pracy dyplomowej. Na drugim roku student utworzy Komitet Doradczy tezy, że będą one spotkać się na zasadzie rocznej.