ביולוגיה חישובית היא תחום מדעי חדש, המתמודד עם מהפכת המידע שעוברת הביולוגיה בשנים האחרונות. טכנולוגיות חדישות מזרזות משמעותית ניסויים ביולוגיים ומאפשרות לאסוף כמויות ענק של נתונים, ולכן הניתוח של נתונים אלו הופך לאתגר מרכזי במחקר. כל נתון הוא פיסת פאזל ועלינו לחבר מיליוני פיסות לתמונה ביולוגית שלמה. אתגר זה מורכב מאוד שכן פיסות הפאזל אינן תואמות זו את זו במדויק, חלקן חסרות, ואחרות חוזרות על עצמן, אבל המאמץ כדאי; התמונות המתקבלות (מערכות ביולוגיות) הן יפות, עשירות בפרטים, ומלמדות אותנו על התהליכים שיוצרים אותן ומשנים אותן ללא הרף. ברמה המעשית, התובנות החדשות משמשות בסיס לדור הבא של טיפולים רפואיים וטכנולוגיות חקלאיות.
בחזית מהפכת המידע הביולוגי נמצאת היכולת לקרוא את המידע הגנטי של יצורים חיים ובפרט של האדם. כיום קריאת הגנים של אדם ספציפי (שישה מיליארדי אותיות), עם כל הייחודיות המבדילה אותו מכל שאר בני האדם, היא פעולה כמעט שגרתית שעלותה נמוכה יחסית. בהתאם לכך, הניתוח של המידע הגנטי והבנתו הם המשימה העיקרית שנטלה על עצמה הביולוגיה החישובית ותת התחום הזה קיבל שם משלו - ביואינפורמטיקה. בנוסף הביולוגיה החישובית חוקרת גם תהליכי ההתפתחות ביצורים חיים, אבולוציה מולקולארית, עיבוד המידע במערכת העצבים ורשתות שיתוף הפעולה והתחרות בין יצורים חיים בסביבתם הטבעית.
מה עושים ביולוגים חישוביים?
ביולוגים חישוביים משתמשים בעקרונות של מדעי המחשב, מתמטיקה וסטטיסטיקה כדי לפתח כלים לעיבוד מידע ביולוגי, ולהשתמש בהם בצורה מושכלת. כלים אלה כוללים מודלים מתמטיים, אלגוריתמים ותוכנות מחשב אשר כורים מידע מבסיסי נתונים גדולים, מוצאים בהם תבניות חוזרות ועוזרים לחוקרים להסיק מהם מסקנות.
האופי הבין-תחומי של הביולוגיים החישוביים מעמיד אותם במוקד המחקר האקדמי והתעשייתי, בתחומים כגון: פענוח מחלות ופיתוח תרופות, עיבוד מידע רפואי ופיתוח תוכנות לשימוש הרפואה, קידוד אותות ומידע במוח, פיתוח והשבחת זני צמחים ובע"ח ועוד...
למי מתאימה הביולוגיה החישובית?
לימודי הביולוגיה החישובית מתאימים לתלמידים בעלי זיקה ואהבה למדעי הביולוגיה, הרפואה והמוח אשר מבינים את הכוח המחקרי העצום של מתמטיקה ומדעי המחשב.
מה לומדים?
ההתמודדות עם האתגר של מהפכת המידע הביולוגי דורשת ארגז כלים שונה מזה שנרכש בלימודי ביולוגיה רגילים. הרקע המתמטי חייב להיות עמוק יותר ונדרשת שליטה בתכנות ובפיתוח אלגוריתמים.
המחלקות למדעי החיים ולמדעי המחשב מציעות למתעניינים בביולוגיה חישובית תוכנית לימודים דו-מחלקתית תלת-שנתית, הכוללת לימודי מדעי החיים ומדעי המחשב. תכנית זו מאפשרת לבוגריה להמשיך לתואר שני בכל אחד מהתחומים ללא השלמות (מדעי החיים) או עם השלמות מועטות (מדעי המחשב). התוכנית מתאימה במיוחד למי ששואף להתמקד בסוגיות ביולוגיות או רפואיות ולהתמודד איתן באמצעות שיטות חישוביות.
תוכנית זו דורשת גם עמידה בתנאי הקבלה של המחלקה למדעי המחשב.
