Биофизика, или биологическая физика⤵️

Это —направление науки, возникшее на границе биологии с различными разделами физики.

О чём это

"изучение физических и физико-химических явлений, протекающих в тканях и органах человека, животных и растений, и построение количественных физико-математических теорий в тех областях учения о жизни, где возможно сведение явлений на чисто физические причины", - говорит академик П.Лазарев.

Биофизику сегодня принято делить на три больших раздела:
🔵молекулярную биофизику,
🔵биофизику клетки,
🔵и биофизику сложных систем.
По «набору» изучаемых явлений и используемых методов она тяготеет к физике, а по объектам и целям исследований – к биологии.

Выделяют условно четыре группы проблем, стоящих перед современной наукой:

1️⃣Прежде всего это создание методов контроля, защиты и восстановления 🍀среды, необходимой для жизни человека.
2️⃣ Во-вторых, дальнейшее развитие профилактики, диагностики, поддержания и восстановления ✌ здоровья человека.
3️⃣В-третьих, поиск оптимальных вариантов обеспечения человека 🥞пищей, полезной для здоровья.
4️⃣ И, наконец, выяснение путей преодоления трудностей, связанных с уменьшением запасов полезных 🛠️ископаемых.

Биофизические процессы на примере человеческого организма

В человеке тесно переплетено физическое и биологическое начало. В организме можно выделить процессы, близкие к физическим. Например,

Процесс кровообращения в своей основе является физическим, так как связан с течением жидкости (гидродинамика), распространением упругих колебаний по сосудам (колебания и волны), механической работой сердца (механика), генерацией биопотенциалов (электричество) и т.п. Или - дыхание, которое связано с движением газа (аэродинамика), теплоотдачей (термодинамика), испарением (фазовые превращения), и так далее.
Кроме физических макропроцессов, есть молекулярные процессы, которые определяют поведение биологических систем.

Биофизика решает и более ⛓️частные проблемы, имеющие большое прикладное значение.
Например, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, радиоизотопы, радиоспектроскопия электронного и ядерного магнитного резонанса, оптическая спектроскопия, различные методы радиоэлектроники и кибернетики.

Направления биофизики

✅Экологическая биофизика

Учёные погружены в мир одного из самых удивительных процессов на нашей планете — в мир фотосинтеза, а также в разработку новейших методов экологического мониторинга.

✅Физическая химия мембран и биофотоника

Разработка новых молекулярных инструментов, методов функциональной визуализации клеточных процессов и оптогенетических систем.

✅Молекулярное моделирование и теоретическая биофизика

Использование методов компьютерного моделирования для решения различных биологических и медицинских задач.

✅Медицинская биофизика и направленный транспорт лекарств

Здесь создаются новые эффективные и безопасные методы терапии таких заболеваний, как злокачественные новообразования, опасные вирусные инфекции и нарушения внутриклеточной регуляции.

✅Квантовая биология

Это одна из самых молодых областей современной биофизики, изучающая биологические процессы на наномасштабном уровне, на котором открываются абсолютно новые физические эффекты.

✅Нейробиофизика и редокс-биология

В этом направлении занимаются экспериментальными исследованиями и математическим моделированием сигнальных процессов, протекающих в нейронах, глии и сосудах головного мозга, разрабатывают новые оптические методы диагностики патологий головного мозга.

@sravniprog #биофизика #профессия

А где учиться Биофизике?

В вузах учебные программы с биофизическими профилями встречаются на следующих направлениях ⤵️

Бакалавриат:
✔️03.03.01 Прикладные математика и физика,
✔️03.03.02 Физика,
✔️06.03.01 Биология,
✔️12.03.04 Биотехнические системы и технологии.

Специалитет: ✔️30.05.02 Медицинская биофизика.

Магистратура:
✔️03.04.02 Физика,
✔️06.04.01 Биология,
✔️12.04.04 Биотехнические системы и технологии,
✔️16.04.01 Техническая физика.

🥇В предметном рейтинге по направлению «Физика» за 2024 г по убыванию вузы идут в таком порядке:
МГУ #мгу
МФТИ #мфти
СпбГУ #спбгу
МИФИ #мифи
НГУ #нгу
Политех Петра Великого #СпбПУ
ИТМО #итмо
ВШЭ #вшэ
МИСИС #мисис
ТГУ #тгу
УрФУ #урфу
ТПУ #тпу
КФУ #кфу
СпбАУ им. Алферова #спбау
МГТУ им. Баумана #баумана

🔔Помним, что в рейтинги не попадают маленькие, но узкоспециализированные вузы и филиалы, например: МГУ в г . Саров #мгу_Саров, СарФТИ (филиал (МИФИ) #мифи.

А Медицинская биофизика, есть не только в медицинских вузах❕(хотя и там тоже):

РНИМУ им. Пирогова (Москва) #рниму #пирогова
СпбГПМУ (Санкт-Петербург) #спбгпму
ВГУ (Воронеж) #вгу
БашГМУ (Уфа) #башгму
УрФУ (Екатеринбург) #урфу
ННГУ (Нижний Новгород) #ннгу
СибГМУ (Томск) #сибгму
СевГУ (Севастополь) #севгу
ДВФУ (Владивосток) #двфу

Мы ещё расскажем на этой неделе про факультеты, связанные с медициной в не медицинских вузах, и эти 🔼товарищи там будут почти все встречаться.

@sravniprog #биофизика #вузы

🧐Что такое МГУ Саров

Новый филиал Московского государственного университета расположился в 160 километрах от Нижнего Новгорода, в открытой части Сарова.
Филиал был открыт 4 года назад,в 2021 году.

📍Место выбрано не случайно: это город, на территории которого находятся Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ), а также Национальный центр физики и математики (НЦФМ), где уже идёт строительство научных установок миди- и мега-сайенс класса.

"Эти масштабные проекты требуют специалистов по разным направлениям фундаментальной физики, математики и вычислительным и суперкомпьютерным технологиям".

126 преподавателей из МГУ, РАН и других ведущих научных организаций обеспечивают образовательный процесс. Среди них:
• 6 академиков РАН;
• 8 членов-корреспондентов РАН;
• 2 профессора РАН;
• 42 доктора наук;
• 68 кандидатов наук.

«У проектов в Сарове особая задача.

Мы помним, что у истоков атомного проекта стояли учёные, которые на то время были на переднем крае ядерной физики. Необходимость шагнуть от химического получения энергии к ядерному, с потенциалом в миллионы раз больше, заставила страну сконцентрировать беспрецедентные ресурсы

📍Сегодня те федеральные научные центры, которые исторически были нацелены на решение стратегических задач, снова ищут выход на новые горизонты физики — это сверхсильные магнитные поля, использование сверхмощных лазеров, суперкомпьютерные вычисления и так далее.

📚В Саров приехали лучшие преподаватели. За ними пошли студенты с перспективой поработать на установках миди- и мегасайенс и сделать на них мировые открытия — в этом и есть идея НЦФМ и его образовательного ядра — МГУ Саров.

По большому счёту, разделение труда такое:
основу кадров госкорпорации Росатом формирует деятельность МИФИ и ведущих университетов;
НЦФМ и "Новый Снежинск" внесут свой вклад в формирование научной элиты, среди которой будут и те, кто сможет влиться в коллективы федеральных ядерных центров",

— говорит Директор проектного офиса госкорпорации «Росатом» по развитию образования и международному сотрудничеству Валерий Карезин.

Хорошее описание того, что происходит внутри МГУ Саров нашли тут.

Образовательные программы, на которые ведётся набор:

Специалитет 03.05.02 «Физика частиц и экстремальных состояний материи» (совместная программа Росатом и НЦФМ).

Магистратура:
✓ 01.04.02 «Прикладная математика и информатика» (очная форма, бюджет и договор). Программы "Вычислительные методы и методика моделирования", "Суперкомпьютерные технологии математического моделирования и обработки данных".
✓03.04.02 «Физика» (очная форма, бюджет и договор), программы "Теоретическая физика, "Экстремальные электромагнитные поля, релятивистская плазма и аттосекундная физика", "Ядерная физика и фотоника".

Сайт МГУ Саров.

@sravniprog #мгу_саров #росатом #нцфм

Экспериментаторская. Проект «БИОС-3» #биофизика

Идеи освоения космоса, пилотируемых миссий, как, впрочем, и жизни под землёй - все базируются на возможности длительного существовании человека в замкнутых экосистемах.
Понятно, что, если лететь от Земли далеко и долго, или жить в Бункере - нужно самообеспечение. А если уж осваивать новые планеты - тем более. 🌴

📱 При создание замкнутых экосистем, которые бы создавали сами воздух, воду, пищу, неизбежно возникает главный вопрос "Как этого добиться" ❓
Сегодня расскажем об одном известном эксперименте #биофизиков.

🌱Как всё начиналось

Один из первых и, что важно - удачных, биофизических экспериментов по созданию замкнутых экосистем проводился ещё в 1972 г. в нашей стране: в подвале Института биофизики Сибирского отделения РАН.

Целью проекта было изучить и на практике смоделировать поддержание человеческой жизни в космосе, ну а ещё придумать решение для обитания в неблагоприятных условиях Земли: в Арктике и Антарктике, под водой, под землёй, в высокогорье, пустынях, а также в условиях загрязнённой окружающей среды.

В замкнутой системе на входе поступают определённые вещества. Например, кислород, который в первую очередь необходим человеку, углекислый газ, он нужен для растений. А также пищевые компоненты, вода — то, чем питается человек.
Всё это попадает в систему, и там происходят определённые преобразования.

Вообще, экспериментов у нас было несколько, начиная с 1964 года, и БИОС 3 - последний и самый продуктивный из них.

Теоретическая база была создана академиками Института физики СО РАН в Красноярске Леонидом Васильевичем Керенским, Иосифом Исаевичем Гительзоном и Иваном Александровиче Терсковым.

🌱Первые попытки
До этого пытались создать такие системы на основе одноклеточной водоросли хлорелла (длились эксперименты БИОС-1 от 12 часов до 90 суток). Водоросль хорошо давала кислород, но при употреблении в пищу вызывала аллергию.

🌱БИОС -3. Как всё было устроено

↔️В проекте БИОС-3 экипаж из трёх исследователей полгода жил в полностью замкнутом пространстве.
В герметичном бункере размерами 14x9x2.5 метров с стенами из нержавеющей стали.
Добровольцы дышали воздухом, который вырабатывали растения 🌿, ели выращенные ими овощи (морковь, свеклу, редис, огурцы, пряные травы)🥕, пекли хлеб из выращенной тоже самими пшеницы🍞. Пили воду, которая проходила многократные циклы очистки. Понятно, что использовали и собственные отходы.

Для обеспечения жизни использовалась экспериментальная установка: автономная по управлению (управлялась самостоятельно экипажем эксперимента) замкнутая экологическая система жизнеобеспечения.
В жилом отсеке располагались три каюты, кухня-столовая, санузел, отсек управления и рабочая зона-мастерская-лаборатория с оборудованием для переработки урожая, утилизации несъедобной биомассы и ремонтных работ, а также системами доочистки воды и воздуха.

Чтобы избежать изоляции людей снабдили телевизором и телефоном. Была система охлаждения и подачи энергии извне.

🌱Результаты эксперимента

Им удалось на 100 процентов обеспечить себя воздухом и водой и почти на 50 - пищей.
Эксперимент был, действительно, уникальным. Удалось добиться 75-типроцентного коэффициента замкнутости системы. ☝️Что очень существенно, ведь на 100 до сих пор не удалось никому.

🌱А что потом?

Эксперимент был признан его создателями успешным. На некоторое время потом заморожен в 90-е. Но уже в 2012-2013 годах на базе БИОС-3 реализовывался проект Международной Европейской программы (Моделирование биозагрязнения связанных с космосом местообитаний).

А с 2013 года началось сотрудничество российских учёных с китайскими коллегами, которые в это время начали работы над собственной установкой с поэтичным названием Лунный дворец (Юэгун-1). Опыт красноярских исследователей был непосредственно применён китайцами в 2014 году.

Источник - тут

@sravniprog

Наверное, так в БИОСе эксперимент проводился😁
Они там в бункере без солнца вырастили и морковку, и свеклу, и огурцы... Картофель не пошёл только у них...может, жук колорадский...🪲

Что-то огурчика захотелось свежего, со сметаной, прям с грядки! 🥒

🌿🌱

@sravniprog #2лягухи

🙄 Как решиться на переезд. Выбор профессии.

Разбираем тут с вами, куда и зачем переезжать при получении образования.

Сегодня уже третья стратегия – Выбрать путь учёного. Путь в Науку.

Первая стратегия
Вторая стратегия

Итак, наука. Учёный как профессия.

Сейчас это направление всё ещё носит достаточно смутные очертания о возможном трудоустройстве в будущем.

Какие самые частые вопросы:
❓А куда потом?
❓Учиться, чтобы остаться в университете?
❓А получится ли уйти в науку за пределами вуза?

Как разобраться

➡️ Начинаем со "своего региона", посмотрите: а что есть в вашем регионе, там, где вы сейчас живёте, и рядом?
⏩Есть ли центры инноваций или разработки (R&D центры) или, может, в ⏩стратегии развития отраслей у государства есть интерес к определенной сфере по вашему региону (как с теми же искусственным интеллектом и беспилотными летательными аппаратами).

➡️Дальше смотрим по другим регионам и компаниям, ведущим научно - исследовательскую деятельность.
🟢У BIOCAD, например, центры разработок находятся в Любучанах (Московская обл) и Стрельнах (Санкт-Петербург) - тут мы писали о компании BIOCAD.
🟢А у СИБУРА - в Казане, Воронеже, Нижнекамске, Всеволжске, Нижнем Новгороде, Перми, Москве. Здесь пост в нашем канале о СИБУРе.

➡️Дальше смотрим, а где есть значимые научные Школы и исследовательские центры по тематике, которая чрезвычайно важна для государства и частного бизнеса, развивающего такие исследовательские проекты.

🗣 Иногда сосредоточение знаний обусловлено исторической перспективой,
иногда - наличием крупных корпораций в регионе,
иногда - опять же, желанием государства создать центр знаний в этой местности.

Как понять значимость, и где эти (научные) Школы есть

Мы некоторое время назад запустили, можно сказать, рубрику о том, "К кому идти учиться" . #научшкола
Вот тут можно посмотреть, или тут, или тут, а ещё вот тут.

➡️А дальше нужно будет сопоставить эти факты, конечно, с вашими склонностями.
Ведь научиться можно не всему.

Если нет желания, усидчивости, въедливости (ещё, возможно, таланта), а в немалой степени, и увлечённости темой исследования – учёным не стать.

И хорошо бы ещё найти место, где научная Школа и лаборатории будут решать действительно значимые, актуальные задачи. Но об этом вы сможете узнать, только погрузившись в тему, уже начав обучение, и познакомившись с людьми науки.

А есть ли города, где всё о науке?

Можно сказать, что безусловными центрами "знаний" являются, например:
📍Саров, Новый Снежинск;
📍Томск и Новосибирск;
📍Москва (ну просто потому, что концентрация инновационных компаний здесь высока). В Московской области наукограды - Зеленоград, Фрязино, Жуковский, Королёв и др.

Но не только… Почитайте о проектах МИФИ, или про установки Мегасаенс, или про задачи, которые решаются на Суперкомпьютерах в России.
Вот уже где, действительно, зарождается наука.

@sravniprog #научшкола

Если хочешь в хороший вуз, то иногда надо взять себя в руки и наконец переехать от бабули 👵
(не переживай! ты всё равно останешься её любимым "пирожочком" 😉)

@sravniprog

История из жизни Биофизика

«Часто академическая среда воспринимается как менее удачный выбор. Некоторые студенты действительно думают, что академическая (научная) среда слишком сложная, что это действительно тяжело, совсем не здорово и не приносит удовлетворения.

🩷Но самое лучшее в профессии учёного — это момент, в работе над своим проектом: ощущение от открытия чего-то нового, радость, когда ты на мгновение становишься единственным человеком в мире, который понимает что-то новое".

- говорит учёный Лиза Мэннинг.

💫 Путь учёного

Лиза Мэннинг получила докторскую степень по теоретической физике конденсированных сред, а построила научную карьеру, применяя принципы математики и физики к биологическим явлениям — от рака до эмбриогенеза.

На конференции в 2014 году биоинженер Джеффри Фредберг из Гарвардского университета представил фотографии клеток, поражённых астмой. Для большинства людей эти изображения были бы неразличимы — на всех них были видны плотно прилегающие друг к другу слои клеток в дыхательных путях людей, страдающих астмой.

🔬 Но как физик Лиза Мэннинг увидела то, чего не заметил никто другой: она сразу поняла, что некоторые из модельных тканей были твёрдыми, а некоторые — жидкими.

Ткани животных должны быть способны к перестройке и текучести, а также переходить в состояние, в котором они могут выдерживать механическое воздействие.

Однако, в то время как переход из твёрдого состояния в жидкое обычно сопровождается изменением плотности, многие клеточные системы, в том числе клетки при астме, могут переходить из твёрдого состояния в жидкое при постоянной плотности упаковки.

Многие свойства тканей зависят от биохимических процессов в составляющих их клетках, но некоторые коллективные явления можно описать с помощью математических моделей, что и является предметом исследования Мэннинг.

Источник - интервью Кэтрин Скиппер

@sravniprog #учёный #наука #биофизика

ЦЕЛЕВОЕ для СТУДЕНТОВ
Есть? Есть!

“Целевое обучение для студентов — это получение образования по выделенной квоте за счёт Заказчика. Работодатель (заказчик новых кадров) и студент заключают договор, по которому студент должен отработать определённое время (от 1 до 5 лет) на предприятии заказчика“.

— Всё почти так же, как с целевым при поступлении, кроме того момента, что вы можете найти себе заказчика целевого уже ПОСЛЕ поступления.

Зачем❓

❗️Меры поддержки – доп. стипендия, гарантированное место трудоустройства, другие стартовые условия при найме на работу в эту компанию, оплата полная или частичная обучения (да, всё верно, целевое доступно не только бюджетникам). 👍

Порядок действий

1️⃣Заказчики формируют предложения и размещают их на платформе "Работа в России" (в предложение указывают также сроки действия набора на целевое).

В случае, если заказчик входит в специальный перечень заказчиков из числа организаций, включенных в сводный реестр оборонно-промышленного комплекса, он вправе не размещать предложения на цифровой платформе "Работа в России".
Также там не размещаются заявки Генеральной прокуратуры, Следственного комитета, СВР, ФСБ и другие похожие службы.

2️⃣ Студент (в период обучения) письменно на бумаге подаёт заказчику или в организацию, осуществляющую образовательную деятельность, заявку.

«В 2024/25 и 2025/26 учебных годах заключение договора о целевом обучении с гражданином, обучающимся по образовательной программе, осуществляется только в письменном виде на бумажном носителе».

При этом заявку можно продублировать по электронной почте (и в образовательное учреждение, и в организацию), но ❗нужно передать и оригинал в месячный срок со дня направления копии.

3️⃣Затем организация, осуществляющая образовательную деятельность, вносит сведения о заявке на цифровой платформе "Работа в России" (если заявка была подана в неё) или это делает заказчик, если заявка подана заказчику.
🔹Должны это сделать не позднее следующего рабочего дня после дня поступления оригинала заявки в организацию.

4️⃣Далее Заказчик в установленные им сроки формирует список претендентов.
В случае, если число претендентов превышает требуемое Заказчику количество, проводит в порядке, установленном Заказчиком, отбор.

5️⃣Далее Заказчик готовит проект договора о целевом обучении; обеспечивает урегулирует разногласия по проекту договора о целевом обучении при их наличии; определяет время и место заключения договора о целевом обучении.

6️⃣ Когда договор подписан - гражданин письменно уведомляет организацию, осуществляющую образовательную деятельность, в которой он обучается, о заключении договора о целевом обучении с представлением копии этого договора.
🔹Должен это сделать - не позднее 10 рабочих дней после заключения договора о целевом обучении.

😮😷😷😷 Навигатор целевого по тегу #целевое

@sravniprog