Что такое генная инженерия и что она изучает?

Предъявляемые требования

Генная инженерия — это сравнительно молодая, но быстро развивающаяся наука. К её представителям предъявляют очень строгие требования, без соответствия которым невозможно будет качественно выполнять трудовые обязанности.

Перечень требований:

• Образование. Генный инженер должен иметь диплом вуза по одной из профильных специальностей (генетика, биология, микробиология). Дополнительным преимуществом научного сотрудника будет прохождение профессиональных курсов.
• Знания. Инженер-генетик должен хорошо разбираться в физике, биологии, химии, инженерии, бионике и биомедицине. Кроме этого, специалисту невозможно обойтись без знания английского языка и профессиональных компьютерных программ.
• Навыки. Специалист в области генной инженерии должен уметь работать с биоматериалом, химическими реактивами и современным оборудованием.
• Опыт работы. В большинстве случаев, чтобы получить должность в серьёзной организации, нужно иметь опыт работы лаборантом в каком-либо НИИ, преподавателем профильных дисциплин или сотрудником фармацевтической компании.

Что делает hardware engineer

Вместе с нашим владельцем продукта по промышленному интернету вещей я прохожу все этапы создания устройства: момент зарождения потребности на заводах, обсуждение деталей и требований, разработка, тестирование и внедрение на производстве.

На первом этапе моя задача заключается во взаимодействии с предприятиями холдинга. Я выясняю, какое устройство им нужно, каким требованиям оно должно отвечать. После выбора подрядчика и заключения договора вместе с разработчиками устройства мы осуществляем подбор электронных компонентов (микроконтроллера и сенсоров под соответствующий температурный диапазон), корпусов, продумываем варианты креплений устройства.

Дальше, когда мы получаем от разработчиков первый прототип, я занимаюсь его тестированием. К примеру, в «СИБУР ПолиЛабе» в Сколково, где происходит тестирование продуктов из полимеров, открылась наша hardware-лаборатория. Наличие собственной лаборатории по испытанию электроники развязывает нам руки в отношении сроков и количества итераций проведения тестов. Климатические испытания часто проводятся в течение нескольких недель, поэтому невыгодно каждый раз платить за аренду лаборатории у внешних подрядчиков.

Для их климатического тестирования у нас в лаборатории есть сертифицированная термокамера, куда я помещаю датчики, подключаю их к системе, которая собирает и отображает показания их работы, и тестирую в разных температурных условиях, от –60 до +100 градусов.

Испытания наших датчиков контроля температуры ExT-01 прошли успешно, и пилотная партия уже установлена на одном из заводов Тобольска.

Также я занимаюсь тестированием на вибростенде датчиков вибрации, которые, в случае успешного прохождения испытаний, тоже будут установлены на предприятиях холдинга.

Кстати, иногда к нам обращаются коллеги из других подразделений с просьбой что-нибудь протестировать. Например, недавно в термокамере мы испытывали взрывозащищенные смартфоны. Целую неделю я приходила в лабораторию и морозила их с 9 утра до 9 вечера. Тестирование помогло выбрать наиболее подходящее решение для задачи коллег.

Обязанности

В первую очередь у работника должно быть высшие профильное образование, превосходные знания по биологии, физике, химии и генетике, владение иностранными языками и умение работать с компьютерной техникой.

Главная задача специалиста – разработка современных технологий в биологии и медицине для решения проблем охраны здоровья. Специалист обязан работать над способами изменения свойств живых организмом, разработкой искусственных органов, разработкой генно-модифицированных организмов. Специалист обязан относится к своей работе ответственно, ведь от этого зависит жизнь и здоровье людей. Биоинженер занимается разработкой новых лекарственных препаратов.

Где учиться на тканевого инженера

В данный момент в нашей стране нет образовательных программ, проводящих обучение по данной специальности, существует лишь ряд лабораторий при научно-исследовательских институтах, специализирующихся на тканевой инженерии. Специалисты, желающие развиваться в этой области, могут получить базовое медицинское образование. Также следует рассмотреть возможность обучения за рубежом: в США и Европе активно развиваются магистратуры по данной специальности.

Профессионально важные качества:

• системность мышления;
• интерес к работе в междисциплинарной области;
• готовность к работе в условиях неопределенности;
• научно-исследовательский интерес;
• отовность к командной работе.

Профилирующие дисциплины:

• биология;
• химия;
• физика;
• математика;
• информатика.

Какими личностными качествами нужно обладать

Прежде всего, это усидчивость. За важнейшими открытиями стоят годы усердной, сложной и не самой динамичной работы в лаборатории или в кабинете. Ученый может потратить массу времени и сил на проект, который в итоге окажется провальным

Необходимо иметь железные нервы и целеустремленность, важно верить в свои силы даже тогда, когда все оборачивается против вас

Одновременно с этим нужно обладать развитым интеллектом и логическим мышлением, быть открытым к постоянному обучению и повышению квалификации

Еще одно важное личностное качество потенциального биотехнолога – коммуникабельность. Важно поддерживать контакт с научным сообществом и уметь работать в команде, находить общий язык с руководителями и спонсорами проекта, грамотно выстраивать общение с подчиненными

Предъявляемые требования

Генная инженерия — это сравнительно молодая, но быстро развивающаяся наука. К её представителям предъявляют очень строгие требования, без соответствия которым невозможно будет качественно выполнять трудовые обязанности.

Перечень требований:

1. Образование. Генный инженер должен иметь диплом вуза по одной из профильных специальностей (генетика, биология, микробиология). Дополнительным преимуществом научного сотрудника будет прохождение профессиональных курсов.
2. Знания. Инженер-генетик должен хорошо разбираться в физике, биологии, химии, инженерии, бионике и биомедицине. Кроме этого, специалисту невозможно обойтись без знания английского языка и профессиональных компьютерных программ.
3. Навыки. Специалист в области генной инженерии должен уметь работать с биоматериалом, химическими реактивами и современным оборудованием.
4. Опыт работы. В большинстве случаев, чтобы получить должность в серьёзной организации, нужно иметь опыт работы лаборантом в каком-либо НИИ, преподавателем профильных дисциплин или сотрудником фармацевтической компании.

Что такое генная инженерия?

Как известно, наследственные признаки любого живого существа записаны в каждой клетке организма в виде совокупности генов – элементов сложных белковых молекул РНК и ДНК. Вводя в геном живого существа чужеродный ген, можно изменить свойства получаемого организма, причём в нужную сторону: сделать сельскохозяйственную культуру более устойчивой к морозу и болезням, придать растению новые свойства и т.д.

Организмы, полученные в результате такой переделки, называются генно-модифицированными, или трансгенными, а научная дисциплина, занимающаяся исследованием модификаций генома и разработкой трансгенных технологий – генетической или генной инженерией.

Оплата труда

Размер заработной платы зависит от специализации, наибольший оклад получают специалисты, занятые в сфере IT-технологий, биомедицинской инженерии, нанотехнологий. В целом уровень оплаты труда в сфере инженерного дела достаточно высокий, на него оказывают влияние фактическое место работы, уровень работодателя и область деятельности.

Карьерный рост

Инженеры, работающие по специальности, регулярно повышают квалификацию: III, I, I категории. Они могут получить место главного инженера и другие руководящие должности.

Профессиональные знания

Объем профессиональных знаний определяет специализация.

1. Основы инженерного дела.
2. ГОСТ, СНиП, ТУ и другие стандарты.
3. Этапы стандартизации.
4. Правила выполнения чертежей.
5. Техника безопасности и охрана труда.

Учеба

Мои знания по биологии и химии находились где-то на уровне шестого класса. Уволившись, я засела за учебники. Друзья привезли целую полку книг.

По химии мне больше всего понравилась вот эта книга:

Джон Мур, «Химия для чайников»

А по биологии лучше всего зашли лекции на Youtube: CrashCourse (на английском) и лекции Окштейна. Заниматься по YouTube посоветовал знакомый, который учится на биолога в Голландии: «Я не понимаю, как можно читать учебники на русском – они такие занудные!»

Еще занималась в Академии Хана, прошла курс по генной инженерии на Coursera (он, кстати, русскоязычный, подготовлен сотрудниками Новосибирского государственного университета).

Так в сидячем режиме учебы прошло 2 месяца.

Учеба

Мои знания по биологии и химии находились где-то на уровне шестого класса. Уволившись, я засела за учебники. Друзья привезли целую полку книг.

По химии мне больше всего понравилась вот эта книга:

Джон Мур, «Химия для чайников»

А по биологии лучше всего зашли лекции на Youtube: CrashCourse (на английском) и лекции Окштейна. Заниматься по YouTube посоветовал знакомый, который учится на биолога в Голландии: «Я не понимаю, как можно читать учебники на русском – они такие занудные!»

Еще занималась в Академии Хана, прошла курс по генной инженерии на Coursera (он, кстати, русскоязычный, подготовлен сотрудниками Новосибирского государственного университета).

Так в сидячем режиме учебы прошло 2 месяца.

Общие сведения

Биоинженер – специалист, который целенаправленно занимается изменением свойств живого организма. Профессия подходит тем людям, которые интересуются химией и биологией. Биоинженерия – одно из современных направлений современной науки. Это интегральная наука, она возникла на стыке физики, химии, биологии, генной инженерии и компьютерных технологий.

Биоинженеры работают с живыми организмами и системами, применяют в своей работе передовые технологии и достижения науки для решения медицинских проблем. Специалисты участвуют в разработке и создании новых приборов и оборудования. Также они участвуют в разработке новых процедур, опираясь на междисциплинарные знания. Таким образом появляются новые технологии, способны облегчить жизнь людей.

Не путайте биоинженерию с генной инженерией. Генная инженерия занимается изменением ДНК живых организмов, и является всего лишь ответвлением биоинженерии. Дисциплина направлена на углубление уже существующих знаний в области инженерии, биологии и медицины для укрепления здоровья людей за счет научных разработок.

Важными достижениями науки является разработка искусственных суставов, современных протезов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения. Все это тесно переплетается с биотехнологиями и приносит пользу человечеству.

Профессионал должен обладать такими важными качествами:

• хороший интеллект;
• аналитический пытливый ум и склонность к естественным наукам;
• уметь анализировать и находить практическое применение известным теоретическим и полученным в ходе собственных исследований данным;
• знать принципы обращения с лабораторной и исследовательской техникой, основ хранения веществ, реактивов;
• уметь составлять отчеты о проделанной исследовательской деятельности.

Положительные стороны профессиональной деятельности:

• высокая заработная плата (но учтите что сразу после ВУЗа вы не будете получать максимальный оклад);
• высокая востребованность на рынке труда квалифицированных специалистов;
• карьерный рост;
• возможность проводить на работе исследования, нужные для ваших научных интересов;
• сотрудничество с международными холдингами и проектами;
• возможность стажировки за границей.

Минусы работы:

• сложное обучение в ВУЗе;
• высокая ответственность за разработки;
• работа с опасными химикатами;
• не всегда работа происходит в чистой и уютной лаборатории;
• возможный ненормированный рабочий день;
• одна ошибка может завалить проект всей команды;
• возможные неудачи во время разработок;
• получение не таких результатов, как вы ожидали;
• моральное напряжение.

Странности ученых

Не странности, конечно. А те специфические качества, которые я не замечала в общении с людьми других профессий.

1. Ученые очень холодно относятся к научпопу. Я бы даже сказала, с неприязнью. «Зачем такие книги читать, почему вы не читаете “Биологию стволовых клеток”?» «В России нормального научпопа нет». Это самые мягкие примеры того, что я слышала о научпопе 🙂
2. Ученые общаются на своем языке, полном терминов. Если есть термин, то они выберут его, потому что так корректнее. «Суспендировать», а не смешивать. «Амплифицировать», а не размножить. Белок «экспрессируется» в клетке, а не выделяется. А теперь представьте, что предложение из 10 слов наполовину состоит из таких терминов – это будет речь Павла Юрьевича 🙂 Можно послушать подкаст с Павлом здесь.
3. Главная цель ученого – провести исследование и получить вывод, получить новое знание. Будет ли кто-то регистрировать патент и строить на этом знании бизнес – ему по большей степени все равно.

Место работы

Инженеры необходимы абсолютно везде, однако место работы определяет образование. Инженер-электроник требуется в производственные компании, биотехнолог найдет работу в исследовательских институтах, на фармацевтических производствах, в лабораториях. Также инженеры востребованы в конструкторских бюро, крупных и маленьких компаниях, производящих продукты питания, технику, предметы быта, текстиль и т. д. Они работают на авиационных и машиностроительных предприятиях, в IT-агентствах, заняты в сфере энергетики, металлургии, военного дела, горнодобывающей промышленности – работы очень много, эта тенденция не изменится в ближайшее несколько десятков лет.

Генный инженер

Генным инженером является ученый, который специализируется на изменении особенностей живых организмов путем выполнения манипуляций с их системой ДНК.

История профессии

Вторая половина XX века — период, когда ученые направляли свою деятельность на проведения исследований и детальное изучение живой природы.

В начале 50-х годов, когда мир узнал о молекулярной биологии, ученые получили отличную возможность детально изучить способы хранения и передачи наследственной информации. Это послужило стимулом развития генной инженерии. Возникла необходимость в специалистах, способных создавать новые организмы с измененной генетической структурой, усиливая либо устраняя их определенные качества.

Особенности профессии

Генный инженер — это человек, который путем применения молекулярного клонирования, может напрямую воздействовать на генетический аппарат живого организма, оперировать разными генами, синтезировать их, переносить от одного вида другому и комбинировать на свое усмотрение.

В ходе проведения экспериментов ученый активно применяет методы молекулярной и клеточной биологии, цитологии, генетики, микробиологии и вирусологии. Бессмысленно идти в науку в расчёте на большие доходы и скорую славу.

Сегодня профессия Генный инженер входит в число перспективных, ведь наука не стоит на месте. Достижения генной инженерии сложно переоценить, в частности — медицине и сельском хозяйстве. Вместе с тем, не стоит рассчитывать на скорую славу.

Чтобы добиться признания, необходимо проделать колоссальный труд, демонстрируя успешные результаты экспериментов.

Обязанности

Работа генным инженером предусматривает:

• видоизменение структуры живых организмов на генном уровне с целью усилить их устойчивость к различным вирусам;
• выведение трансгенных растений;
• создание эффективных средств борьбы с насекомыми;
• проведение ряда исследований с целью изучить структуру и специфику генов;
• постоянное наблюдение за подопытным материалом с последующим составлением письменного отчета о проделанной работе и результативности;
• написание научных работ и выступление на конференциях.

Важные качества

Необходимые качества, которыми должен обладать генный инженер:

• ответственный подход к выполнению поставленных задач;
• скрупулезность;
• целеустремленность;
• собранность;
• стрессоустойчивость;
• хорошая память;
• аккуратность;
• склонность к экспериментам.

Навыки и знания

Генный инженер — это специалист, который должен отлично знать такие предметы, как химия, биология и физика.

Результативная деятельность в данной области невозможна без знания ключевых технологий генной инженерии и умения правильно использовать профессиональное оборудование.

Ученому необходимо в совершенстве владеть английским языком, чтобы не испытывать сложностей при общении с иностранными коллегами и без труда читать литературу.

Перспективы и карьера

Профессия Генный инженер предусматривает широкий спектр возможности дальнейшего трудоустройства. Специалисты подобного профиля востребованы в НИИ, научных центрах и лабораториях, специализирующихся на создании лекарственных препаратов клиниках и организациях.

Что касается продвижения по карьерной лестнице, то начальной ступенькой является должность помощника лаборанта.

При наличии нужного количества практического опыта и безукоризненном выполнении своих обязанностей, специалист вправе рассчитывать на возможность проводить самостоятельные исследования. Перед ним открывается перспектива спустя некоторое время занять место старшего научного сотрудника.

При отсутствии желания заниматься научной деятельностью, есть отличный шанс создать собственное дело, выращивая трансгенные продукты и животных для дальнейшей реализации либо трудиться на должности агронома в одной из сельскохозяйственных организаций.

Обучение

Работа генным инженером возможна при наличии у претендента на вакантное место диплома о высшем образовании специальности «Генетика», «Биология» либо «Микробиология».

С целью совершенствования профессиональных навыков стоит посещать квалификационные курсы, изучать материалы передового опыта и читать специализированную литературу.

Эксперименты с двумя видами

Плазмиды другого вида бактерий, например Staphylococcus aureus

(золотистого стафилококка), сами по себе не способны размножаться в клеткахE. coli . Однако в них могут размножаться гибридные плазмиды, составленные искусственным путем из куска плазмидыS. aureus и фрагмента плазмидыE. coli . Был проведен эксперимент, в котором соединили плазмидыS. aureus , устойчивого к пенициллину, и плазмиды штаммаE. coli , устойчивого к тетрациклину. Когда затем гибридные плазмиды были введены в клеткиE. coli , полученный штамм оказался устойчивым и к пенициллину, и к тетрациклину. Этот эксперимент, в котором был осуществлен перенос генетической информации между неродственными организмами, позволил предположить, что в клетки бактерии можно вводить молекулы ДНК и высших организмов и что они будут в этих клетках реплицироваться (копироваться).

Плюсы профессии генного инженера

Генная инженерия предоставляет ряд преимуществ сотрудникам в данной сфере:

• Обширные возможности для научной деятельности. Перед генными инженерами открывается множество дверей в возможностях для проведения различных экспериментов.
• Отсутствие монотонности. Это исходит из предыдущего пункта. Ввиду того, что работникам данной области постоянно приходится выполнять новые задачи и искать нестандартные решения, монотонная работа им не грозит.
• Постоянное развитие. Генная инженерия, как и многие другие научные сферы не стоят на месте. В связи с этим перед сотрудниками в данных областях открываются обширные возможности по повышению квалификации и изучению новых отраслей.
• Карьерный рост. Ввиду того, что профессия генного инженера на сегодняшний день ещё не раскрыта полностью и постоянно развивается, сотрудники данной области становятся всё более востребованными, в связи с чем всегда есть перспективы карьерного роста, причём как в России, так и за рубежом – наши специалисты ценятся во многих странах.
• Оплата труда. При наличии должного багажа знаний и необходимого опыта работы генный инженер может рассчитывать на достойную оплату труда. Однако на начальных этапах, ситуация не такая радужная, речь об этом пойдёт ниже.

Инженерный ренессанс и революция

Сегодня в России возрождают интерес к инжинирингу. Это касается в том числе образования. Например, летом 2020 года председатель правительства Михаил Мишустин утвердил «дорожную карту» в области инжиниринга и промышленного дизайна. Среди запланированных мероприятий — создание профильных центров на базе инновационных кластеров и вузов. Те, кто недавно получил диплом, в первую очередь ждут от инженерного образования востребованности: «Я выбрал профессию инженера, потому что в ней есть перспективы. Мы переходим в новую цифровую эру. Будут возводиться новые города, где инженеры востребованы, начиная от проектировщиков и заканчивая теми, кто это обслуживает и развивает. Инженеры необходимы везде. «Сколько живет человек, столько и идет стройка», — говорила мне мама еще при поступлении. Это так», — рассказывает о начале профессионального пути Александр Бирюков, менеджер проектного офиса отраслевого центра капитального строительства «Росатома».

Одновременно с этим четвертая промышленная революция уничтожает одни профессии и усложняет другие. На смену инженеру с линейкой и карандашом приходит инженер, который работает в цифровом мире: создает детализированные BIM-модели будущих объектов, с помощью технологии виртуальной и дополненной реальности занимается прототипированием изделий, прогнозированием и так далее. Современный инжиниринг касается всех стадий жизненного цикла продукта: от замысла и разработки до запуска и утилизации. И на всех этапах цифровой инженер использует инновационные цифровые инструменты. «Моя работа заключается в создании несущего каркаса здания. Это большая ответственность. Приходится все перепроверять по нескольку раз, но расчетные программы помогают не ошибиться. Раньше это делалось вручную, а теперь технологии ускорили процесс. Поэтому сотрудники должны регулярно проходить повышение квалификации, иначе знания устаревают. В то же время за серьезную подготовку я благодарна своему вузу — Московскому государственному строительному университету. При поступлении многие думают, что будут рисовать красивые домики, но приходится думать о болтах, рассчитывать узлы. Я довольна своим выбором, мне нравится решать неординарные задачи», — рассказывает Ольга Никитина, инженер-проектировщик третьей категории в компании «ВСК-Инвест».

Газовые центрифуги в технологическом цехе по разделению (обогащению) урана на территории Уральского электрохимического комбината. Новоуральск, 2019 год

(Фото: Донат Сорокин / ТАСС)

Сотрудники во время работы на пусковом блоке Ленинградской АЭС-2, 2018 год

(Фото: Петр Ковалев / ТАСС)

В профессии молодых инженеров привлекают и передовые технологии, а специальность регулярно попадает в списки самых востребованных. Кроме того, российским инженерам рады и за рубежом. Инженерное дело по популярности почти не уступает естественным наукам, экономике и менеджменту, и, по прогнозам, процент заинтересованных в технических профессиях будет только расти. Деньги тоже играют роль: зарплата в России за 2020 год составляет около ₽35 000, а оклад инженера — ₽49 000. Причем больше всего зарабатывают инженеры-программисты: ₽72 000. Это выше средних показателей по стране, но значительно ниже начальной зарплаты инженеров на международном рынке.

При этом российским вузам сложно успевать за быстрой сменой технологий. Поэтому в рамках национальных проектов разработали модель подготовки инженерных кадров, которая включает базовую инженерную и профессиональную подготовку, развитие STEM-компетенций (science — наука; technology — технология; engineering — инжиниринг; math — математика), междисциплинарность и активное участие индустриальных партнеров в образовательном процессе.

Экономика образования

Что такое STEM образование, и почему компании ценят таких специалистов

«Инженер — это основополагающая профессия современного мира: без него нельзя построить ни больниц, ни школ, ни домов, а значит, остальные профессии будут бесполезны. Я учусь в Российском университете транспорта (МИИТ). Теоретическая подготовка очень хорошая. Но в прикладных дисциплинах образование не всегда поспевает за изменениями в нормах и технологиях», — делится опытом Игорь Галабурда, студент третьего курса.

Сегодня российскому инжинирингу нужны «интеграторы», то есть специалисты, которые управляют проектом от идеи до вывода на рынок. А еще «трансляторы» — те, кто умеет связывать высокотехнологичные процессы. Подготовка квалифицированных кадров для российского инжиниринга — одна из задач Ассоциации инженеров-консультантов в строительстве. НАИКС занимается обучением специалистов различных отраслей.

Заработная плата

Заработная плата начинающего специалиста или аспиранта в государственном НИИ $160-350 в месяц. В лаборатории, которая финансироваться за счет грантов, получает в среднем $950-1300. Если гранты отсутствуют, то оклад составляете от $200 до $450, вне зависимости от разряда единой тарифной сетки. В отечественной компании молодой специалист зарабатывает в среднем $500-700 в месяц, а квалифицированный биоинженер от $1500 до 3000. Заработок специалистов в иностранных корпорациях составляет несколько тысяч долларов.

Размер заработной платы зависит от квалификации специалиста, его трудового стажа, места работы и региона страны. Чем выше степень и значимость учреждения, где работает человек, тем выше заработная плата. Значение имеет также уровень учреждения на уровне страны и международных компаний. Те люди, которые сотрудничают с зарубежными партнерами, получают больше, нежели те, что финансируются за счет государственного бюджета.

Теперь вы знаете основы о профессии биоинженера, и сможете выбрать подходящее место работы с достойной оплатой труда.

Какие проблемы решает генная инженерия

Цель генной инженерии – изменение свойств и характеристик живых организмов посредством воздействия на их геном (совокупность генов).

В частности, ГИ занимается решением следующих проблем:

1. придание устойчивости к определенным ядохимикатам (например, у сельхозкультур – к гербицидам);
2. получение устойчивости к болезням и вредителям;
3. увеличение продуктивности ГМО;
4. создание особых качеств и характеристик у модифицируемого объекта.

Изначально с помощью ГИ ученые добивались выведения сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням и дающим рекордные урожаи. Цель – устранение угрозы голода на Земле.

В наши дни цели уже куда масштабней – ученые пытаются посредством ГИ создать способы борьбы с такими серьезными заболеваниями, как ВИЧ или онкология, производить человеческий инсулин с использованием генетически модифицированных бактерий.

Достижения генной инженерии:

1. создание банка генов клонов бактерий с частицами ДНК различных биологических организмов, в том числе – человека;
2. промышленное производство инсулина, интерферона, гормональных фармацевтических препаратов на основе ГМ штаммов вирусов, бактерий и дрожжей;
3. создание высших биологических организмов (растений, рыб, млекопитающих).