Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова всегда держит руку на пульсе развития науки и при необходимости активно подстраивает образовательные программы под запросы будущего. В статье расскажем про такие направления, как биоинформатика, нейрокибернетика и климатический инжиниринг. Эти дисциплины объединяют фундаментальную науку, новые технологии и глобальные вызовы, с которыми в скором времени столкнется человечество.
Когда геном человека становится кодом
Биоинформатика ― это, по сути, математическая биология. Биоинформатики являются своего рода «биологическими дата-сайнтистами», которые с помощью компьютерных методов изучают процессы: собирают, анализируют, хранят, организуют и визуализируют данные, прогнозируют структуру биологических молекул и определяют генетические причины самых разных процессов в организме.
На факультете биотехнологии и биологии МГУ уже сегодня учат студентов по программе «Биоинженерия и биоинформатика». Молодые люди изучают молекулярную биологию, генетику, программирование и машинное обучение. Такая траектория позволит им стать не только высококлассными специалистами, но и — в перспективе — управленцами в наукоемких проектах и компаниях.
Большая часть образовательного процесса посвящена изучению физики и математики, а также статистики, особенно на первых этапах обучения. Без этих знаний, как и без компетенций в компьютерных технологиях, студенты не смогут в дальнейшем работать с объемными экспериментальными данными, будь то геном человека (молекулы ДНК и прочие) или информация о производстве в организме белков и других молекул.
Как выстроить диалог мозга и машины
Нейрокибернетика — это синтез нейронаук, ИИ и инженерии. В МГУ это направление развивается на базе биологического факультета и факультета ВМК.
Студенты нейрокибернетики при помощи математического моделирования изучают строение нейронных сетей и работу нейронов. Также с помощью специализированного оборудования ученые пробуют воспроизвести работу нервной ткани живых существ. Это направление пользуется популярностью, так как сегодня активно развивается как машинное обучение, которое заимствовало принципы работы у головного мозга, так и различные нейроинтерфейсы и нейрокомпьютеры (как один из примеров можно привести нейроморфные вычисления или использование живых нейронов в вычислениях).
Нейрокибернетику в МГУ не преподают как отдельный предмет — ее изучают в рамках программ на биологическом факультете и факультете ВМК. Студенты глубоко погружаются в устройство нервной системы, чтобы понять принципы работы мозга и когнитивных процессов, а затем — их интеграцию с компьютерами, протезами и другими машинами.
Впрочем, обучающимся важно получить не только технические знания, но и в определенной степени привить философское мышление. В будущем область подобных исследований наверняка будет включать и вопросы этики: не только ученым, но и философам, и юристам предстоит решить, где пролегает граница между человеком и машиной.
Когда технологии борются с потеплением
Под климатическим инжинирингом и геоинженерией подразумеваются попытки ученых научиться влиять на меняющийся климат Земли. В первую очередь речь идет о борьбе с избыточным солнечным излучением в атмосфере и удалении из нее парниковых газов. Уже сегодня понятно, что одного только ограничения выбросов человечеству будет недостаточно.
Глубокие познания в области управления климатом будут необходимы студентам, которые будут строить новые города и создавать более комфортную среду в уже имеющихся мегаполисах, прогнозировать влияние изменения климата на экосистемы. Для этого им необходимо изучать метеорологию, моделирование климатических процессов (например, создание цифровых двойников городов), новые технологии для управления климатом (такие как распыление в атмосфере аэрозолей для отражения солнечного света обратно в космос), а также получать знания, которые позволят правильно оценивать риски подобных вмешательств.
В МГУ данное междисциплинарное направление развивают на географическом, биологическом и физическом факультетах, а также на факультете почвоведения. Климатический инжиниринг будет интересен абитуриентам, которые увлекаются экологией и хотят повлиять на будущее планеты.
После обучения климатические инженеры будут работать над созданием устойчивых экосистем, прогнозированием климатических катастроф и разработкой стратегий, которые помогут человечеству адаптироваться к изменению климата Земли.
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова не просто реагирует на тренды, но и формирует их. Новые дисциплины становятся ответом на глобальные изменения и вызовы. Миру нужно решать проблемы изменения климата, роста объемов биомедицинских данных и необходимости проводить сложнейшие вычисления, старения населения и цифровизации многих процессов. А потому Московский государственный университет уже сейчас готовит специалистов, которые будут формировать более устойчивое, здоровое и технологическое будущее России и мира.
