Биология

Биологию как область исследований можно разделять по двум основным принципам: методология и область знаний. И те, и другие могут сочетаться друг с другом (особенно методы), то есть весьма вероятно, что конкретный проект будет иметь отношение сразу к нескольким из перечисленных пунктов. Плюс: это даёт разнообразие навыков, делающее вас более ценным специалистом. Минус: минусы всех областей суммируются. То есть, если ваш проект вовлекает биохимию и биоинформатику, то у вам светят все проблемы связанные и с тем, и с другим (и ещё немножко – как следствие границы двух областей).

Классификация по методологии.

Biomedicine

Биомедицина. Общее слово для все исследований типа «мы хотим научиться лечить (предотвращать) заболевание X».

Плюсы:

Проще получать финансирование. У вас будет ощущение, что вы занимаетесь чем-то полезным.

Минусы:

Проекты такого типа несколько рискованны для PhD, потому что вопрос ставится не по принципу: «давайте посмотрим, что получится», а по принципу: «нам нужен эффект от предполагаемого лечения». Если эффекта нет, у вас проблемы.

Physiology

Физиология. Обычно применительно к какой-нибудь конкретной системе (например, нейрофизиологий). Будет частью почти любого проекта, где часть экспериментов проводится in vivo. Если вы не готовы работать с животными (а это будут, скорее всего, мыши или крысы, в крайнем случае, рыбы – про мух и червей так обычно никто не говорит), то вам лучше избегать этого слова в описании потенциального проекта.

Плюсы

Вы можете быть уверены, что если вы что-то видите, то так оно и есть (нет вопроса, а не является ли наблюдаемый эффект просто следствием несовершенности in vitro системы). И, скорее всего, ваше исследование будет так или иначе связано с потенциальным медицинским применением, что придаёт осмысленности происходящему и веса в собственных глазах. На многие из вопросов невозможно с уверенностью ответить, не проведя эксперимент in vivo.

Минусы

Как уже было сказано, это работа с животными. Одна из проблем: это может быть долго. То есть, ваш эксперимент (особенно, если это мыши или крысы) может тянуться несколько месяцев (до 12). И что-то может пойти не так. Всё, что угодно: мыши умрут по каким-то своим причинам (не все, но для статистики уже не хватит); в середине эксперимента выяснится, что лаборант из вивария выдал вам не тех; в самом конце другой лаборант забудет подписать образцы, и вы не сможете отличить эксперимент от контроля; оборудование сломается ровно в тот день, когда вам оно нужно, и т.д. В других областях вы тоже от этого не застрахованы, но повторение отнимет меньше времени. Вы будете привязаны к суточному циклу своего модельного организма. Вы будете зависеть от фазы луны, времени года, качества корма, аккуратности сотрудников вивария и т.д. Возможно, вам придётся индуцировать у подопытных животных заболевание, которое вы хотите исследовать/лечить: рак, диабет, что-нибудь нейродегенеративное, миодистрофию… Некоторые из протоколов при работе с модельными организмами - не для слабонервных. И наконец, в некоторых странах (как минимум, во всей Европе) вам придётся получать согласование на работу с животными для каждого эксперимента. Это жуткая бюрократия.

Cell biology

Клеточная биология. Вся работа на уровне клетки, в т.ч. с клеточными культурами.

Плюсы

Большинство экспериментов проходят достаточно быстро (несколько дней, максимум месяц). Воспроизводимость лучше, чем in vivo, меньше посторонних факторов, влияющих на результат. Минусы: Зависит от конкретной культуры клеток. Есть достаточно капризные. Если вам придётся работать с ними, можете забыть про выходные. Можно нарваться на довольно неприятные протоколы длиной 12-36 часов с инкубациями достаточно короткими, чтобы домой было не уйти. К сожалению, заранее догадаться, что вам что-то такое светит, невозможно. Ну, и упомянутый ранее вопрос: «а вы уверены, что в организме всё происходит так же?»

Molecular biology

Молекулярная биология. Исходным материалом всё равно будут либо клетки, либо ткани.

Плюсы

После первичной обработки образцов их обычно можно оставить на какое-то время, то есть хотя бы на выходных не работать. Увеличивается воспроизводимость по сравнению с клеточной биологией.

Минусы

Растут и сомнения, а не является ли то, что вы видите, ошибкой эксперимента (есть для этого замечательное английское слово artifact)

Biochemistry

Биохимия. Исходный материал – обычно клетки.

Плюсы

Почти те же, что и у молекулярной биологии. Можно не работать по выходным (скажем так, ваш эксперимент этого требовать не будет. Ваш босс может). Воспроизводимость методов выше, чем в молекулярной биологии.

Минусы

Значительно вырастает чувствительность методов к вариациям вследствие неоднородности клеточной культуры (либо ткани) и различий между культурами при повторе эксперимента. Некоторые из экспериментов могут оказаться очень дорогими. А результаты – трудно интерпретируемыми. А ещё может быть нужно много работать при +4.

Synthetic biology

Синтетическая биология. По сути, воссоздание какой-то из систем одного модельного организма в другом. Хороший пример – оптогенетика.

Плюсы

Метод – очень мощный.

Минусы

Способ исследования взаимодействия различных компонентов системы – несколько искусственный. Включает в себя пункты 2-5 в произвольных комбинациях (со всеми их минусами).

Bioinformatics

Биоинформатика. В большинстве своём это работа с данными так называемых «-omics» экспериментов.

Плюсы

Быстро развивающаяся область, в которой специалистов гораздо меньше, чем нужно.

Минусы

Вам придётся работать с биологами. Да, в вашем случае это будет проблемой. Большинство из них принципиально не понимают (а многие и не хотят), что именно вы делаете и что вы не волшебник и не можете сделать карету из тыквы. Возможный источник проблем: работа в группе "единственным биоинформатиком". Это значит: во всех проектах надо что-то делать, но своего проекта нет. Для постдока это может создать трудности при дальнейшем поиске мест. Для аспиранта это резко снижает шансы на успешное окончание аспирантуры. В таком случае велик шанс, что ваш босс ничего не понимает в том, что вы делаете. В лучшем случае, он это признает и оставит вас выплывать самостоятельно. В худшем попытается давать советы и требовать, чтобы вы им следовали.

Structural biology

Структурная биология. Определение структур биологических молекул (чаще всего, белков или РНК). Методы: рентгеноструктурная кристаллография, ЯМР, криоэлектронная микроскопия (одна лаборатория обычно занимается чем-то одним).

Плюсы

Вашу работу с высокой долей вероятности будут использовать другие. Если что-то получилось, велик шанс хорошее опубликоваться.

Минусы

Редкая область биологии, где принцип: «отрицательный результат – тоже результат» не работает вообще. Если вам нужно определенное разрешение, чтобы вычислить структуру вашей молекулы, то пока вы его не добьётесь (оптимизацией условий), то результата у вас нет никакого. Проекты такого типа несколько рискованны для PhD. Вам гарантировано много работы на +4. В случае с рентгеноструктурной кристаллографией, ещё и ночные смены на синхротроне (а если не повезёт – то и суточные).

Biophysics

Биофизика. Общее слово для всех попыток рассмотреть биологические объекты как физические.

Плюсы

Активно развивающаяся область. Велико разнообразие как объектов исследования, так и методов (от эксперимента до компьютерного моделирования)

Минусы

Необходимость общаться с биологами (для вас это будет проблемой: они принципиально не понимают особенностей подхода биофизиков к проблеме, требований области, и зачем вообще это нужно). И ещё: биологи будут считать вас физиками, физики – биологами. И постарайтесь не оказаться «единственным биофизиком» (см. раздел 7)

Translational research

...