Bioinformatyka, branża z przyszłością

W świecie, który warto poznawać także metodami interdyscyplinarnymi, rośnie znaczenie nowych dziedzin inżynierii i wiedzy. Jedną z nich jest bioinformatyka.

Czas przesilenia przyspiesza wcześniej występujące trendy technologiczne, ale także dokonuje przewartościowań: pojawiają się nowi zwycięzcy i nowi przegrani. Do tych pierwszych należą dostawcy rozwiązań teleinformatycznych (sieci) i usług cyfryzacyjnych. Świat po koronawirusie będzie potrzebował więcej miejsc pracy w domowych biurach, więcej sieciowej przepustowości dla wideokonferencji, więcej sprzętu dla mobilnej edukacji czy zdalnych konsultacji medycznych.

Do obszarów, które szybko zyskają na znaczeniu należy także bioinformatyka. Dyscyplina tyleż nowa co jednocześnie wielodziedzinowa. Ta ostatnia cecha jest szczególnie istotna. Świat jest interdyscyplinarny i nic sobie nie robi z naszego zaszufladkowanego jego widzenia. Każdy praktyczny problem, przed którym stajemy, dotyczy zawsze, mniej lub bardziej, wielu różnych dziedzin. Dziura ozonowa powstała nad naszymi głowami m.in. z powodu braku syntezy wielodziedzinowej wiedzy.

Chemia, astrofizyka, meteorologia, ale także marketing, socjologia, chłodnictwo czy znajomość trendów mody – wszystkie te dziedziny składają się na ten konkretny fenomen. Już tylko w dziedzinie ekonomii jego badanie wymaga prognozowania: rozwoju rynku lodówek w Chinach, produkcji kosmetyków we Francji czy krzywych zakupu samochodów w Ameryce Południowej. Związek tych trzech przykładów z dziurą ozonową jest oczywisty, dla każdego kto zna mechanizmy jej powstawania. Klasyczna to już egzemplifikacja interdyscyplinaryzmu.

Podobnie jest z jeszcze bardziej złożonymi fenomenami, np. zmianami klimatycznymi. Również wyzwania pandemiczne nie są jednodziedzinowe. Ich wymiar medyczny stanowi jedynie „ostatnią linię frontu“. Szczepionki, leki czy niezbędny sprzęt to tylko wierzchołek badawczo-rozwojowej góry lodowej. Wcześniej potrzebna jest intensywna współpraca naukowców, inżynierów czy prawników różnych specjalizacji, dopiero suma ich wysiłków prowadzi do (sub)optimów gospodarczych czy społecznych.

Koniec zawodu informatyka

Z pewnością i w przyszłości będzie wysokie zapotrzebowanie na specjalistów IT. Informatyka jest jednak tak rozległą dziedziną, że należy spytać: na jakich? Pojęcie „informatyk” staje się równie puste, bądź równie pojemne, co np. „lekarz” czy „inżynier”. Bez komentarzy i specjalizacji terminy te mówią niewiele. Jaki lekarz, jaki inżynier i jaki informatyk? „Czysta” postać tej profesji zanika.

Rozwój technologiczny powoduje, że nie może przecież istnieć jednolita grupa zawodowa „informatyków”, tak jak nie ma racji bytu mówienie o „operatorach narzędzi rolniczych” w agrotechnice. Takowymi są w końcu i łopata, i samolot czy wreszcie komputer.

Obok istniejących zawodów informatycznych pojawiają się kolejne. Po to, aby funkcjonował robot przemysłowy, potrzebny jest konstruktor, który zaprojektuje jego mechanikę oraz elektronik do układów sterowania i programista do ich kodowania. Te trzy profile może łączyć fizycznie jedna osoba: robotyk. Skoro powstała nowa dziedzina inżynierska i naukowa, tzw. kloudonomika (cloudonomics), potrzebni będą specjaliści w tym obszarze. Informatyka uczuciowa (affective computing) to pole rozwojowe dla potrafiących połączyć algorytmikę z psychologią.

Dla poruszania się w obszarze ekonofizyki (econophysics), nie wystarczy znajomość programowania, potrzebne jest minimum wiedzy w dwóch – co najmniej – dodatkowych dyscyplinach.

Przykłady zawodów informatycznych
Projektowanie i implementacje sprzętowo-programowe programista, inżynier teleinformatyki, technik bezpieczeństwa, planista sieci, projektant baz danych, specjalista multimedialny, ekspert internetowy, ergonomista interfejsów, grafik ekranowy (web designer)
Analiza systemowa analityk systemowy, planista systemowy, projektant aplikacji, infobroker, pracownik przetwarzania wiedzy (knowledge worker)
Serwis klientów wewnętrznych i zewnętrznych KAM (key account manager), specjalista ds. szkoleń, pracownik serwisowy (hotline), inżynier help-desk, supporter IT, sprzedawca (sprzętu, oprogramowania)
Koordynacja i zarządzanie kierownik informatyki (departamentu, zakładu, działu, projektu, zespołu, serwisu), koordynator jakości IT, audytor informatyczny, specjalista ds. dokumentacji (technical writer)
Doradztwo i integracja organizator ERP, integrator systemów, konsultant aplikacyjny, menedżer wiedzy, specjalista hurtowni danych, doradca informatyki gospodarczej, inżynier e-biznesu
Administracja administrator (sieci, baz danych, konfiguracji, systemu operacyjnego, narzędzi pracy grupowej) web-master, manager ERP, prawnik informatyczny (np. RODO)

Technologie dyfuzyjne

W interdyscyplinarnym świecie społeczeństwa informatycznego integrująca rola wiedzy jest szczególnie istotna. Informatyka jest technologią dyfuzyjną przenikając, bezpośrednio lub pośrednio, wszelkie obszary cywilizacji. Pojęcie diffusion technology pojawiło się już w XIX wieku, gdy dostrzeżono innowacyjną rolę pewnych centralnych wynalazków, jak maszyna parowa (kolej, statki, przemysł) czy elektryczność.

Jedną z właściwości informatyki są wszechzwiązki połączeń międzyobiektowych sprzętu i oprogramowania, na zasadzie „każdy z każdym” (cecha sieciowości IT, modułów i funkcji ERP, internetu). Inna to taka, że inwestycje dyfuzyjne zaczynają w pełni działać, gdy ich skutki dotrą do różnych obszarów gospodarki czy podsystemów przedsiębiorstwa, co wymaga czasu (trudności w stosowaniu klasycznego rachunku rentowności).

Tak więc programista tworzący aplikację finansową powinien być także trochę księgowym. Z kolei księgowy winien wiedzieć, co to jest pole alfanumeryczne, rekord czy SQL. W przeciwnym razie żaden z nich nie będzie porozumiewać się z drugim precyzyjnie, względnie dla uzyskania wspólnego języka będą zdani na „tłumacza”, kogoś kto zna obie strony systemu: techniczną i użytkową.

Ten wymóg powoduje, że wśród pracowników IT znajdują się tacy, którzy nie programują, np. analitycy, natomiast swego rodzaju programistami stają się użytkownicy, generując graficznie aplikacje 4GL. Podobne zależności dotyczą bioinformatyki, powiązanej z infogenetyką – dziedziny, z definicji, interdyscyplinarnej.

Bioinformatyk to na pewno zawód z przyszłością a w związku z aktualnym kryzysem, chciałoby się powiedzieć – z teraźniejszością. Mamy bowiem do czynienia z dynamiczną sytuacją i nowe trendy technologiczne, które już obecnie ulegają wzmocnieniu, dostrzeżemy na większą skalę w dłuższej perspektywie.

Jednak nawet przedkryzysowe statystyki są wyraźne. Według forum bioinformaticshome.com, w latach 2018-2026, zapotrzebowanie na zawody bioninformatyczne, zarówno badawcze jak i techniczne, będzie systematycznie rosło w średnim tempie 5–9%.

Dane korespondują z przewidywaniami Światowego Forum Ekonomicznego wskazującymi na kluczowe znaczenie technologii: sztucznej inteligencji, maszynowego uczenia i Big Data – dla wzrostu gospodarczego w skali planetarnej. W tym strategicznym i wielodziedzinowym obszarze znajduje się również bioinformatyka.

Bioinformatyka dla każdego

Dlaczego akurat styk informatyki i szeroko rozumianej biologii tak szybko zyskuje na znaczeniu? Z jednej strony, życie i zdrowie pozostają najważniejszymi wartościami a ich gwarantowanie wymaga najnowocześniejszych technologii, do których należy informatyka. Po drugie: farmacja, medycyna, genetyka, biochemia czy biocybernetyka generują olbrzymie ilości danych.

Tymczasem specjaliści nie potrzebują danych „surowych”, prostych ale kompaktowych informacji strukturalnych, prowadzących do usystematyzowanej wiedzy. A projekt sekwencjonowania genomu (wstępny opis w projekcie GHP ok. r. 2000) był niczym wyprawy Kolumba czy Magellana. To dopiero zarysy kolejno odkrywanych kontynentów. Jeszcze bez Antarktydy i Australii.

Stopniowo pozyskiwane informatycznie fragmenty DNA gromadzone były w bazach danych, prowadząc do strukturalnej genomiki. Dziś, dzięki bioinformatyce a w szczególności jej subdyscyplinie – infogenetyce, można było sprawnie rozszyfrować genom nowego koronawirusa. To z kolei stanowi podstawę testów genetycznych, pewniejszych diagnostycznie niż tańsze testy typu serologicznego, które mogą pełnić uzupełniająco funkcję kliniczno-kontrolną. Teraz chodzi o to, aby taki dobry test był prosty, tani i dostępny dla każdego, nawet – kiedyś – w warunkach domowych.

Jedno jest pewne: w trakcie kryzysu czy po nim, pracy dla firm bioinformatycznych nie zabraknie.

Przykłady obszarów i zastosowań bioinformatycznych
Bioinformatyka strukturalna projektowanie (prognozowanie), porównywanie, klasyfikowanie i definiowanie struktur białek, modele strukturalne
Bioinformatyka funkcjonalna prognozowanie oddziaływań białek, modelowanie ścieżek metabolicznych, profilowanie ekspresji genów, definiowanie lokalizacji komórkowej białka
Bioinformatyka sekwencji sekwencjonowanie, analizy porównawcze sekwencji, drążenie (mining) baz danych sekwencji, odkrywanie domen i motywów
Bioinformatyka systemowa modelowanie systemów biologicznych, algorytmy, wizualizacje i symulacje komórek, sieci regulacyjne oraz interakcji białek
Bioinformatyczne bazy wiedzy systemy ekspertowe, metody wnioskowania, narzędzia reprezentacji i rozpowszechniania danych, nauka i edukacja elektroniczna (e-science)
Filogenetyka szacowanie podobieństw ewolucyjnych, modele ewolucji molekularnej
Bioobrazy pozyskiwanie i analiza obrazów mikroskopowych (3D)


IBM Think Digital Summit Poland, 16-17 września 2020
TOP 200