csbphd

beräknings-och systembiologi

fältet beräknings-och systembiologi representerar en syntes av ideer och tillvägagångssätt från biovetenskap, fysik, datavetenskap och teknik. Nya framsteg inom biologi, inklusive human genome project och massivt parallella tillvägagångssätt för att undersöka biologiska prover, har skapat nya möjligheter att förstå biologiska problem ur ett systemperspektiv. Systemmodellering och design är väl etablerade inom tekniska discipliner men är nyare inom biologi. Framsteg inom beräknings-och systembiologi kräver tvärvetenskapliga team med skicklighet i att tillämpa principer och verktyg från teknik och datavetenskap för att lösa problem inom biologi och medicin. För att ge utbildning inom detta framväxande område integrerar programmet Computational and Systems Biology (CSB) MITS världsberömda discipliner inom biologi, teknik, matematik och datavetenskap. Kandidater från programmet är unikt beredda att göra nya upptäckter, utveckla nya metoder och skapa nya paradigmer. De är också väl positionerade för att ta kritiska ledarroller i både akademi och industri, där detta område blir allt viktigare.

CSB vid MIT

beräknings-och systembiologi, som praktiseras vid MIT, är organiserad kring “3 Ds” av beskrivning, destillation och design. I många forskningsprogram används systematisk datainsamling för att skapa detaljerade molekylära eller cellulära nivåbeskrivningar av ett system i ett eller flera definierade tillstånd. Med tanke på komplexiteten hos biologiska system och antalet interagerande komponenter och parametrar utförs systemmodellering ofta i syfte att destillera de väsentliga eller viktigaste delsystemen, komponenterna och parametrarna och att erhålla förenklade modeller som behåller förmågan att exakt förutsäga systembeteende under ett brett spektrum av förhållanden. Destillation av systemet kan öka modellernas tolkbarhet i förhållande till evolutionära och tekniska principer som robusthet, modularitet och utveckling. De resulterande modellerna kan också tjäna till att underlätta rationell utformning av störningar för att testa förståelsen av systemet eller för att ändra systembeteende (t.ex. för terapeutisk intervention), liksom ansträngningar för att utforma relaterade system eller system som består av liknande biologiska komponenter.

Csb fakultet och forskning

mer än 70 fakultetsmedlemmar vid Institutet deltar i MIT: s Computational and Systems Biology Initiative (CSBi). Dessa utredare spänner över nästan alla avdelningar i School of Science och School of Engineering, vilket ger Csb-studenter möjlighet att bedriva avhandlingsforskning i en mängd olika laboratorier. Det är också möjligt för studenter att ordna samarbetsprojekt med gemensam handledning av fakultetsmedlemmar med olika kompetensområden. Områden för aktiv forskning inkluderar beräkningsbiologi och bioinformatik, gen-och proteinnätverk, regulatorisk genomik, Molekylär biofysik, Instrumentationsteknik, cell-och vävnadsteknik, prediktiv toxikologi och metabolisk teknik, bild-och bildinformatik, nanobiologi och mikrosystem, biologisk design och syntetisk biologi, neurosystembiologi och cancerbiologi.

CSB PhD-programmet

CSB PhD-programmet är ett Institutövergripande program som har utvecklats gemensamt av institutionerna för biologi, bioteknik och elektroteknik och datavetenskap. Programmet integrerar biologi, teknik och beräkning för att ta itu med komplexa problem i biologiska system, och Csb-doktorander har möjlighet att arbeta med Csb-fakulteten från hela Institutet. Läroplanen har en stark tonvikt på grundmaterial för att uppmuntra eleverna att bli skapare av framtida verktyg och tekniker, snarare än bara utövare av nuvarande tillvägagångssätt. Sökande måste ha en grundexamen i biologi (eller ett relaterat område), bioinformatik, kemi, datavetenskap, matematik, statistik, fysik eller en teknisk disciplin, med dubbla betoning grader uppmuntras.

Csb Graduate Education

alla studenter bedriver en kärnplan som innehåller klasser i biologi och beräkningsbiologi, tillsammans med en klass i beräknings-och systembiologi baserad på den vetenskapliga litteraturen. Avancerade valfria ämnen inom vetenskap och teknik förbättrar både bredden och djupet i varje elevs utbildning. Under sitt första år, förutom kurser, genomför eleverna rotationer i flera forskargrupper för att få en bredare exponering för arbete vid gränsen för detta område och att identifiera ett lämpligt laboratorium för att bedriva avhandlingsforskning. Csb-studenter fungerar också som lärarassistenter under en termin under det andra året för att vidareutveckla sina undervisnings-och kommunikationsförmåga och underlätta deras interaktioner mellan discipliner. Studenter deltar också i utbildning i ansvarsfullt genomförande av forskning för att förbereda dem för komplexiteten och kraven i modern vetenskaplig forskning. Programmets totala längd, inklusive klassarbete, kvalificerade undersökningar, avhandlingsforskning och förberedelse av avhandlingen är ungefär fem år.

läroplan

Csb-läroplanen har två komponenter. Den första är en kärna som ger grundläggande kunskaper om både biologi och beräkningsbiologi. Den andra är ett anpassat program av valfria ämnen som väljs av varje student i samråd med medlemmarna i Csb graduate committee. Målet är att ge eleverna bred latitud för att definiera sitt individuella intresseområde, samtidigt som de ger övervakning och vägledning för att säkerställa att träningen är noggrann och grundlig.

läroplanen

läroplanen består av tre klassrumsämnen plus en uppsättning av tre forskningsrotationer i olika forskargrupper. Klassrumsämnena faller i tre områden som beskrivs nedan.

Modern biologi (ett ämne): en term för modern biologi vid MIT stärker biologibasen för alla studenter i programmet. Ämnen inom biokemi, genetik, cellbiologi, molekylärbiologi eller neurobiologi uppfyller detta krav. Den särskilda kursen som varje student tar beror på deras bakgrund och kommer att bestämmas i samråd med examensmedlemmar.

beräkningsbiologi (ett ämne): en term för beräkningsbiologi ger studenterna en bakgrund i tillämpningen av beräkning till biologi, inklusive analys och modellering av sekvens -, struktur-och systemdata. Detta krav kan uppfyllas av 7.91 / 20.490 grunden för beräknings-och systembiologi.

ämnen i beräknings-och systembiologi (ett ämne): Alla förstaårsstudenter i programmet deltar i / 7.89 ämnen i beräknings-och systembiologi, en utforskning av problem och tillvägagångssätt inom beräknings-och systembiologi genom fördjupad diskussion och kritisk analys av utvalda primära forskningshandlingar. Detta ämne är begränsat till första året doktorander i CSB eller relaterade områden för att bygga en stark gemenskap bland klassen. Det är det enda ämnet i programmet med en sådan begränsning.

Forskargruppsrotationer (Tre Rotationer): För att hjälpa studenter med labbval och tillhandahålla en rad forskningsaktiviteter inom beräknings-och systembiologi deltar eleverna i tre forskningsrotationer av en till två månaders varaktighet under sitt första år. Studenter uppmuntras att få erfarenhet av experimentella och beräkningsmetoder som tas över olika discipliner vid MIT.

avancerade valfria

kravet på fyra avancerade valfria är utformat för att utveckla både bredd och djup. De valfria lägger till basen för den diversifierade kärnan och bidrar med styrka inom områden relaterade till studentintresse och forskningsriktning. För att utveckla djup måste två av de fyra avancerade valmöjligheterna vara inom samma forskningsområde eller avdelning. För att utveckla bredd måste minst en av de valfria vara inom teknik och minst en inom vetenskap. Varje student utformar ett program med avancerade valfria ämnen som uppfyller distributions-och områdeskraven i nära samråd med medlemmarna i graduate committee.

Ytterligare Ämnen: Som är typiskt för studenter i andra doktorandprogram vid MIT, kan Csb-doktorander ta klasser utöver de nödvändiga diversifierade kärn-och avancerade valfria ämnen som beskrivs ovan. Dessa ytterligare ämnen kan användas för att lägga till bredd eller djup i den föreslagna läroplanen och kan vara användbara för att utforska avancerade ämnen som är relevanta för studentens avhandlingsforskning under senare år. Csb Graduate Committee arbetar med varje doktorand för att utveckla en väg genom läroplanen som är lämplig för hans eller hennes bakgrund och forskningsintressen.

utbildning i ansvarsfullt genomförande av forskning: Under hela programmet förväntas studenterna delta i workshops och andra aktiviteter som ger utbildning i det etiska genomförandet av forskning. Detta är särskilt viktigt inom tvärvetenskapliga områden som beräknings-och systembiologi, där olika discipliner ofta har mycket olika filosofier och konventioner. I slutet av det fjärde året kommer studenterna att ha haft cirka 16 timmars utbildning i ansvarsfullt genomförande av forskning.

Kvalificerade Tentor: Förutom kurser och en forskningsuppsats måste varje elev klara en skriftlig och en muntlig kvalifikationsexamen i slutet av det andra året eller början av det tredje året. Den skriftliga tentamen innebär att utarbeta ett forskningsförslag baserat på studentens avhandlingsforskning och presentera förslaget för examinationsutskottet. Denna process ger en stark grund för avhandlingsforskningen, som innehåller nya forskningsideer och förfining av forskningsprojektets omfattning. Den muntliga tentamen baseras på de kurser som tagits och på relaterad publicerad litteratur. De kvalificerade tentorna är utformade för att utveckla och visa djup i ett valt område (avhandlingsforskningens område) samt kunskapsbredd inom området beräknings-och systembiologi.

Avhandlingsforskning: forskning kommer att utföras under överinseende av en csbi-fakultetsmedlem, som kulminerade i inlämnandet av en skriftlig avhandling och dess muntliga försvar inför community and thesis defense committee. Vid det andra året kommer en student att ha bildat en examensrådgivande utskott som de kommer att träffas med på årsbasis.