csbphd
Computational and Systems Biology
domeniul biologiei computaționale și a sistemelor reprezintă o sinteză a ideilor și abordărilor din științele vieții, științele fizice, informatica și ingineria. Progresele recente în biologie, inclusiv proiectul genomului uman și abordările masive paralele ale probării probelor biologice, au creat noi oportunități de a înțelege problemele biologice dintr-o perspectivă sistemică. Modelarea și proiectarea sistemelor sunt bine stabilite în disciplinele inginerești, dar sunt mai noi în biologie. Progresele în biologia computațională și a sistemelor necesită echipe multidisciplinare cu abilități în aplicarea principiilor și instrumentelor din inginerie și Informatică pentru a rezolva problemele din biologie și medicină. Pentru a oferi educație în acest domeniu emergent, programul Computational and systems Biology (CSB) integrează disciplinele MIT de renume mondial în biologie, inginerie, matematică și Informatică. Absolvenții programului sunt pregătiți în mod unic să facă descoperiri noi, să dezvolte noi metode și să stabilească noi paradigme. Ele sunt, de asemenea, bine poziționate pentru a-și asuma roluri critice de conducere atât în mediul academic, cât și în industrie, unde acest domeniu devine din ce în ce mai important.
CSB la MIT
Biologia computațională și a sistemelor, așa cum se practică la MIT, este organizată în jurul “celor 3 Ds” de descriere, distilare și proiectare. În multe programe de cercetare, colectarea sistematică a datelor este utilizată pentru a crea descrieri detaliate la nivel molecular sau celular ale unui sistem într – una sau mai multe stări definite. Având în vedere complexitatea sistemelor biologice și numărul de componente și parametri care interacționează, modelarea sistemului este adesea realizată cu scopul de a distila subsistemele, componentele și parametrii esențiali sau cei mai importanți și de a obține modele simplificate care păstrează capacitatea de a prezice cu exactitate comportamentul sistemului într-o gamă largă de condiții. Distilarea sistemului poate crește interpretabilitatea modelelor în raport cu principiile evolutive și inginerești, cum ar fi robustețea, modularitatea și evolutivitatea. Modelele rezultate pot servi, de asemenea, pentru a facilita proiectarea rațională a perturbațiilor pentru a testa înțelegerea sistemului sau pentru a schimba comportamentul sistemului (de exemplu, pentru intervenția terapeutică), precum și eforturile de proiectare a sistemelor sau sistemelor conexe compuse din componente biologice similare.
facultatea și cercetarea CSB
mai mult de 70 de membri ai Facultății de la Institut participă la inițiativa mit pentru Biologie computațională și sisteme (CSBi). Acești anchetatori acoperă aproape toate departamentele din școala de științe și școala de inginerie, oferind studenților CSB posibilitatea de a urmări cercetarea tezei într-o mare varietate de laboratoare diferite. De asemenea, este posibil ca studenții să organizeze proiecte de teză colaborative cu supraveghere comună de către membrii facultății cu diferite domenii de expertiză. Domeniile de cercetare activă includ Biologie computațională și bioinformatică, rețele de gene și proteine, genomică de reglementare, biofizică moleculară, inginerie instrumentație, inginerie celulară și tisulară, toxicologie predictivă și inginerie metabolică, imagistică și Informatică de imagine, nanobiologie și microsisteme, proiectare biologică și biologie sintetică, biologie neurosystems și biologie a cancerului.
programul de doctorat CSB
programul de doctorat CSB este un program la nivel de institut, care a fost dezvoltat în comun de către departamentele de biologie, inginerie biologică, și Inginerie Electrică și Informatică. Programul integrează Biologie, Inginerie și calcul pentru a aborda probleme complexe în sistemele biologice, iar doctoranzii CSB au posibilitatea de a lucra cu Facultatea CSBi din întregul Institut. Curriculum-ul are un accent puternic pe materialul fundamental pentru a încuraja elevii să devină creatori de instrumente și tehnologii viitoare, mai degrabă decât doar practicieni ai abordărilor actuale. Solicitanții trebuie să aibă o diplomă de licență în biologie (sau un domeniu conex), bioinformatică, chimie, informatică, matematică, statistică, fizică sau o disciplină de inginerie, cu diplome cu dublu accent încurajate.
CSB Graduate Education
toți elevii urmează un curriculum de bază care include clase în biologie și biologie computațională, împreună cu o clasă în biologie computațională și sisteme bazată pe literatura științifică. Electives avansate în știință și inginerie spori atât lățimea și profunzimea Educației fiecărui elev. În primul an, în plus față de cursuri, studenții efectuează rotații în mai multe grupuri de cercetare pentru a obține o expunere mai largă la locul de muncă la frontiera acestui domeniu și pentru a identifica un laborator adecvat în care să efectueze cercetări de teză. Studenții CSB servesc, de asemenea, ca asistenți didactici pe parcursul unui semestru în al doilea an pentru a-și dezvolta în continuare abilitățile de predare și comunicare și pentru a facilita interacțiunile dintre discipline. Elevii participă, de asemenea, la formarea în desfășurarea responsabilă a cercetării pentru a le pregăti pentru complexitatea și cerințele cercetării științifice moderne. Durata totală a programului, inclusiv munca în clasă, examenele de calificare, cercetarea tezei și pregătirea tezei este de aproximativ cinci ani.
Curriculum
curriculum-ul CSB are două componente. Primul este un nucleu care oferă cunoștințe fundamentale atât despre biologie, cât și despre biologia computațională. Al doilea este un program personalizat de electives care este selectat de fiecare student în consultare cu membrii Comitetului absolvent CSB. Scopul este de a permite studenților latitudine largă în definirea zonei lor individuale de interes, oferind în același timp supraveghere și îndrumare pentru a se asigura că formarea este riguroasă și aprofundată.
Curriculum de bază
curriculum-ul de bază este format din trei discipline de clasă, plus un set de trei rotații de cercetare în diferite grupuri de cercetare. Subiectele clasei se încadrează în trei domenii descrise mai jos.
Biologie modernă (un subiect): un termen de biologie modernă la MIT consolidează baza de biologie a tuturor studenților din program. Subiecții din biochimie, genetică, biologie celulară, biologie moleculară sau neurobiologie îndeplinesc această cerință. Cursul special urmat de fiecare student va depinde de fundalul lor și va fi determinat în consultare cu membrii Comitetului absolvent.
Biologie computațională (un subiect): un termen de biologie computațională oferă studenților un fundal în aplicarea calculului la biologie, inclusiv analiza și modelarea secvenței, a datelor structurale și a sistemelor. Această cerință poate fi îndeplinită de 7.91/ 20.490 fundamentele biologiei computaționale și a sistemelor.
subiecte în biologia computațională și a sistemelor (un subiect): Toți studenții din primul an din program participă la / 7.89 subiecte în biologia computațională și a sistemelor, o explorare a problemelor și abordărilor în domeniul biologiei computaționale și a sistemelor prin discuții aprofundate și analize critice ale lucrărilor de cercetare primare selectate. Acest subiect este limitat la doctoranzi din primul an în CSB sau domenii conexe pentru a construi o comunitate puternică în rândul clasei. Este singurul subiect din program cu o astfel de limitare.
Rotații De Grup De Cercetare (Trei Rotații): Pentru a ajuta studenții cu selecția de laborator și să ofere o serie de activități de cercetare în biologie computațională și sisteme, elevii participă la trei rotații de cercetare de una până la două luni în timpul primului an. Elevii sunt încurajați să câștige experiență în abordări experimentale și computaționale luate în diferite discipline la MIT.
Electives avansate
cerința de patru electives avansate este conceput pentru a dezvolta atât lățimea și adâncimea. Electives adăuga la baza nucleului diversificat și să contribuie puterea în domenii legate de interesul studenților și direcția de cercetare. Pentru a dezvolta profunzimea, două dintre cele patru elective avansate trebuie să se afle în aceeași zonă sau departament de cercetare. Pentru a dezvolta lățimea, cel puțin unul dintre electives trebuie să fie în inginerie și cel puțin unul în știință. Fiecare student proiectează un program de electives avansate care satisface cerințele de distribuție și zona în strânsă consultare cu membrii Comitetului absolvent.
Subiecți Suplimentari: Așa cum este tipic pentru studenții din alte programe de doctorat la MIT, doctoranzii CSB pot lua cursuri dincolo de nucleul diversificat necesar și de electivele avansate descrise mai sus. Aceste subiecte suplimentare pot fi folosite pentru a adăuga lățimea sau adâncimea curriculumului propus și ar putea fi utile pentru a explora subiecte avansate relevante pentru cercetarea tezei elevului în anii următori. Comitetul absolvent CSB lucrează cu fiecare student absolvent pentru a dezvolta o cale prin curriculum adecvat pentru interesele sale de fond și de cercetare.
instruire în desfășurarea responsabilă a cercetării: Pe tot parcursul programului, studenții vor fi așteptați să participe la ateliere și alte activități care oferă instruire în conduita etică a cercetării. Acest lucru este deosebit de important în domenii interdisciplinare, cum ar fi biologia computațională și a sistemelor, unde diferite discipline au adesea filozofii și convenții foarte diferite. Până la sfârșitul celui de-al patrulea an, studenții vor avea aproximativ 16 ore de formare în desfășurarea responsabilă a cercetării.
Examene De Calificare: În plus față de cursuri și o teză de cercetare, fiecare student trebuie să treacă un examen de calificare scris și oral la sfârșitul celui de-al doilea an sau la începutul celui de-al treilea an. Examenul scris presupune pregătirea unei propuneri de cercetare pe baza cercetării tezei studentului și prezentarea propunerii Comisiei de examinare. Acest proces oferă o bază solidă pentru cercetarea tezei, încorporând noi idei de cercetare și perfecționarea domeniului de aplicare al proiectului de cercetare. Examenul oral se bazează pe cursurile luate și pe literatura publicată aferentă. Examenele de calificare sunt concepute pentru a dezvolta și a demonstra profunzimea într-o zonă selectată (zona cercetării tezei), precum și lățimea cunoștințelor în domeniul biologiei computaționale și a sistemelor.
cercetarea tezei: cercetarea va fi efectuată sub supravegherea unui membru al Facultății CSBi, culminând cu prezentarea unei teze scrise și a apărării sale orale în fața comisiei de apărare a comunității și a tezei. Până în al doilea an, un student va fi format un comitet consultativ de teză cu care se va întâlni anual.
