Molekuláris bionika alapképzés (BSc)
Bevezetés
A Magyar Akkreditációs Bizottság 2006. június 30-án akkreditálta a Semmelweis Egyetemmel közösen 2007-től tanítandó új, Európában úttörő Molekuláris bionika BSc. és ráépülő Info-bionika és Orvosi biotechnológia szakjainkat.
A kutatás egy új területének és minőségének kibontakozásával találkozunk a XXI. század hajnalán. Ezt az Egyesült Államokban röviden NBIC-vel rövidítik: a nano-bio-info-cogno szinergia. Ami a szolgáltatásokat és az új termékeket illeti, a fő célpontok a biológiai, információs és orvosi technológiák területei és metodikái, ott vannak azonban az agrár és állategészségügyi alkalmazások is.
Ezek a technológiák kerülnek előtérbe az Európai Unió új FP-s keretprogramjának rövidesen közzétételre kerülő alapelveiben is. Mások úgy fogalmaznak, hogy a két csúcstechnológiának a találkozásáról van szó: az információs technológiák és a biotechnológiák szinergiájáról.
A fentiek szerint négy diszciplína, a
- biológia,
- fizika,
- kémia, az
- elektronika és
információs technológia, az orvostudománnyal kiegészítve, abba beépülve, új kapcsolatrendszert alakít ki, melynek gyümölcseit egy-két éve már nemcsak lélegzetelállító tudományos eredmények, de új termékek és szolgáltatások sorozata jelzi. Az alkalmazások az állategészségügy és az agrártechnológiákban is megjelennek. A vezető nagy egyetemek campusait járva, különösen az Egyesült Államokban, szinte mindenütt új épületek emelkednek ennek a multidiszciplináris kutatási területnek a művelésére, ahol a fenti szakterületek művelői és a doktoranduszaik már ebben az új "multidiszciplinában" dolgoznak. Jobb híján molekuláris bionikának nevezzük. Ami azonban hiányzik - és éppen ezekben az években bontakozik ki, - az éppen egy új alapképzés, amelyben a fenti négy diszciplína szelektív alapjai és egyes elemei új kapcsolatba és megvilágításba kerülnek és kialakítják a maguk kísérleti eszközeit és metodikáját is.
Mik teszik lehetővé ennek a hihetetlenül gyors fejlődésnek és új területnek a kibontakozását? Egyrészt a technika történetében első ízben vált lehetővé a molekulák műszeres megfigyelése és molekula méretű alkatrészekből gépek építése, másrészt a számítástechnika sokoldalú új lehetőségeket nyitott meg. A mikrotechnika, mikroelektronika kibontakozásával és elterjedésével, majd a nanotechnológia megjelenésével megragadhatóvá és alakíthatóvá váltak a molekulák dinamikáját meghatározó elektromágneses kölcsönhatások. Így olyan gépek építhetők, amelyek az élő anyag mozgásait kísérő fizikai jelenségeket már molekuláris szinten is érzékelik és megjelenítik, illetve az élő anyaggal kölcsönhatásba lépő programozott gépeket építhetnek be az élő szervezetbe. Új molekuláris képalkotó rendszerek egész sora van születőben (Molecular- and Bio Imaging). Új lehetőségek nyílnak az élő és élettelen interfészek kialakítására, intelligens "protézisek" és gyógyszerek kidolgozására.
A mikro- és nano-elektronikai technológiai bázison a chip-ek mechanikai, optikai, elektromos és mágneses tulajdonságaival egy chipen kémiai és biológiai laboratóriumok építhetők tömeggyártással. lyen példa a DNS meghatározó gene-chip. Az elmúlt év legújabb eredményeiből néhányat kiragadva, ezek egy-egy új terület kibontakozását is jelentik. 2006 február elején mutatták be azt a gene-chip-et, amely elektronikus úton érzékeli az azonosított genetika kódrészt, mivel a hibridizáció időbeli megtörténtét azonnal, a chip-en elektronikusan érzékeli. Tehát direkt kapcsolatba kerül a biomolekuláris reakció az elektronikus érzékeléssel és számítással.
Egy másik példa a világ jelenlegi legnagyobb teljesítményű számítógépe, a nevében is jellegzetes, IBM gyártmányú Blue Gene többszázezres processzor seregével egy három dimenziós toroidális celluláris dinamikus rendszert képez, hogy topografikus elrendezésével is kövesse a kiszámítandó molekuláris dinamikus jelenség térbeli szerkezetét. Egy protein folding 10 nanosecundumos jelenségét femtosecundumos lépésekben számolja ki.
Ez a két példa csupán a jéghegy csúcsa, amely jelzi, hogy milyen távlatokat nyitnak ezek az új szinergiák a gyógyszerkutatás és fejlesztés számára is. A nano-info-bio-technológiák egy új szakterületet indítanak, amely különösen jelentős a gyógyszeripar új és jövőbeli termékei és szolgáltatásai számára. Nemcsak új gyógyszerek, hanem új diagnosztikák és gyökeresen új gyógyszerbejuttató és hatás felügyeleti számító-szabályzó technikák jelennek meg. Az Intel ugyancsak az elmúlt hetekben jelentette be a másfél milliárd tranzisztoros chip-jét 65nm-es technológiával. Az integrált fizikai-biológiai érzékelés és számítás milliárd tranzisztoros számítógépekkel kombinálva eddig nem látott termékeket és szolgáltatásokat eredményez.
A Szentágothai János Tudásközpont (RET) keretében települt, a Józsefvárosban, a térségünkben első 3 Tesla erősségű fMRI berendezés, amely nem-invazív módon képes az agyi működés és betegségek 2mm felbontású funkcionális, tehát dinamikus érzékelésére. Ezeket az új technológiákat, új termékeket és szolgáltatásokat azonban már nem olyan szakemberek értik és tervezik, mint az elmúlt évszázadban képzett egyetemisták. Itt egyszerre kell tanulni, célzottan, de 18 éves kortól a fenti diszciplínákat. Ehhez egy új, multidiszciplináris alapképzés is szükséges. Ez az a trend, amely nagy sebességgel beindult, először az USA-ban, majd most már Európában és a Távol Keleten is látjuk nyomait.
Ez az az irányzat, amely gyökeresen új tartalmú és szemléletű képzést ad mind az alapképzésben, mind az erre szervesen épülő két M.Sc. szakon, melyeket idővel más M.Sc. szakok is követhetnek. Erre vállalkozik a két Egyetem közösen, a Szentágothai Tudásközpontban egyesült tagjai és partnerei segítségével. Reméljük, hogy megindítása után egy-két nagyobb vidéki egyetemvárosban is lesz követője. Örömmel vettük tudomásul a Debreceni Egyetem ezirányú elhatározását, valamint a Pécsi Egyetem és a Szegedi Egyetem hasonló érdeklődését. Azt a tehetséges, kiválóan teljesítő fiatalságot célozzuk meg, akik vágynak arra, hogy a természettudományok, az élettudományok és a műszaki tudományok keresztpontján legyenek alkotó szakemberek; nemzetközi együttműködésben, itthon, Magyarországon is, remélve, hogy egyikük-másikuk majd olyan cégeket is létrehoz idehaza, amelyek egy új iparág csirái lesznek.
Az oklevélben szereplő szakképzettség
- molekuláris bionikus (BSc in Molecular Bionics)
A képzésen nincsenek szakirányok, a képzést kizárólag akadémiai szakirány jelleggel mesterszakra való előkészítésként javasoljuk.
A képzési idő
- félévek száma: 7
- tanórák (minimálisan szükséges kontaktórák) száma: 2520
A megszerzendő kreditek száma
Összesen: 210, s ezen belül
- a képzési ág közös képzési szakaszához rendelendő kreditek minimális értéke: 160
- szakirány esetén a szakirányhoz rendelendő kreditek minimális értéke: -
- a szabadon választható tantárgyakhoz rendelhető kreditek minimális értéke: 11
- a szakdolgozathoz rendelhető kredit értéke: 20
- az elméleti és gyakorlati ismeretek vonatkozásában a gyakorlati ismeretek minimális kredit értéke: 30
- a nem közvetlenül az elméleti képzéshez kapcsolódó, intézményen kívül szervezett gyakorlati képzésben megszerzendő kreditek minimális értéke: 0
A képzés főbb tanulmányi területei és azok arányai
- Törzsanyag: 105-150 kredit
- Alapozás: 60-80 kredit
- Szakmai törzsanyag: 45-70 kredit
- Differenciált szakmai ismeretek: 50-80 kredit
- Szabadon választható ismeretek: 10-12 kredit
- Diplomamunka: 15-25 kredit
Mindösszesen: 210 kredit
Az alapképzési szak képzési célja
A molekuláris bionikus alapképzési szak célja szelektív biológiai, molekuláris fizikai-kémiai, elektronikai és számítástechnikai, valamint orvosi alapismereteket és kísérleti metodikákat elsajátító, ezeket a gyakorlati és elméleti munkában integrálni képes szakemberek képzése. A kiképzett szakemberek képesek ezeket az ismereteket alkalmazni a gyógyszer ipar, orvosi biotechnológiai és orvosi- és bio-elektronikai ipar, nanotechnológiai ipar, bio-protézis ipar, bio-képalkotó berendezés ipar és rokon iparágak területén és más kapcsolódó területeken (környezet- és közegészség-védelem, ipari és természeti katasztrófavédelem, köz- és személyi biztonság, személyre szóló orvosi és gyógyszertechnológiák stb.). A nagyértékű műszerkomplexumok használatának készségszintű oktatása által a végzős szakemberek képesek lesznek azon berendezések működtetésére, amelyek egyre jelentősebb szerepet kapnak az egészségügyi és ipari alkalmazásokban. Multidiszciplináris molekuláris kísérleti és metodikai ismereteik nélkülözhetetlenek lesznek e jövőt formáló iparágakban és szolgáltatásokban. Angol nyelvismeretük, amely a második évtől az angol nyelvű tanításon alapul, lehetővé teszi számukra a nemzetközi vállalatokban és intézményekben való aktív munkát és az ezekkel való kooperációt. A képzésben résztvevők egyben alapos kiképzést kapnak a mesterszakokban való továbbtanulásra és/vagy későbbi doktoranduszi munkára. A szakon belül egy szűkebb szakterületen speciális ismeretekre tesznek szert, amely a szakdolgozatban tükröződik.
Az elsajátítandó szakmai kompetenciák
- Megfelelő ismeretek a molekulák világának fizikai, kémiai, elektromos, mágneses és optikai alapeffektusaiban.
- Gyakorlati készség a molekuláris biológiai laboratóriumi alapmérésekben és metodikákban, beleértve az elektronikai és számítástechnikai szakismereteket is.
- Részletesebb szakmai ismeretek, gyakorlati alkalmazási készség a választott szakmai iránynak megfelelő szakterületen.
- Képesség részfeladatok ellátására ellenőrzési, minősítési feladatokban és kutatás-fejlesztési területeken a kísérleti munka részfeladatainak ellátásában, részvétel a fejlesztésében és tervezésében.
- Átfogó ismeretek birtokában képesség új irányokba való betanulásra és akadémiai szakirányú mesterszakokra is.
- Angol nyelven aktív szakmai munka elvégzésére való alkalmasság.
- Megfelelő gazdasági alapismeretek, melyekre további ismeretanyag építhető a gyakorlati szakirányú mesterképzésben vagy más továbbtanulási formában.
A képzési ágon belüli közös képzési szakasznak az alapszak szempontjából fontos általános kompetenciái
Szakirányokat nem terveztünk, de a leendő mesterszakok (pl. Orvosi biotechnológia, Info-bionika stb.) témaköreiben specializációt biztosító tárgyakat javaslunk felajánlani.
A törzsanyag - szakképzettség szempontjából meghatározó - ismeretkörei
Alapozás I.
Természettudományi és matematikai alapismeretek
- matematika 25-35 kredit
- fiziko-kémia 10-15 kredit
- kémia 5-15 kredit
- biológia 4-8 kredit
Alapozás II.
Gazdasági és humán alapismeretek
- közgazdaságtan, vállalat-gazdaságtan 2-6 kredit
- menedzsment ismeretek 2-6 kredit
- tudománytörténet 2-6 kredit
- jogi ismeretek, iparjogvédelem 2-6 kredit
- filozófia 0-4 kredit
egyéb humán ismeretek 2-8 kredit
Szakmai törzsanyag
- elektronika modul 15-25 kredit
- számítástechnika modul 10-20 kredit
- biofizika modul 4-6 kredit
- molekuláris biológia modul 5-10 kredit
- idegtudomány modul 5-10 kredit
- Az intézmény hagyományainak és lehetőségeinek megfelelő további szakismeretek 0-15 kredit
Az ismeretek ellenőrzési rendszere, számonkérés
a) a vizsgaelőírások megadása
A hallgatók félévközi követelmények teljesítése esetén bocsáthatók szóbeli v. írásbeli vizsgára.
b) Szigorlati követelmények
A hallgatónak az egyik szigorlatot a matematikai a másikat pedig a molekuláris biológiai vagy a számítástechnikai modulok főtárgyaiból kell letennie, amely egyenként legalább 10, legfeljebb 25 kredit értékű ismeretanyag számonkérését jelenti.
c) a szakdolgozat követelményei
Egy elméleti kérdés tisztázása, vagy egy tervezési feladat megoldása a
d) a záróvizsgára bocsátás feltételei
- az abszolutórium megszerzése
- a bíráló(k) által elfogadott szakdolgozat
- a tanterv szerinti egyéb kritériumkövetelmények teljesítése
e) a záróvizsga
A záróvizsgán a vizsgázó ismerteti szakdolgozatának főbb eredményeit, válaszol a bíráló(k) és a bizottság észrevételeire és kérdéseire. A záróvizsgán ezen kívül legalább 10 legfeljebb 30 kredit értékű ismeretanyag kérhető számon. A záróvizsga eredménye része a diploma minősítésének.
f) Az oklevél kiadásának feltételei:
- legalább elégséges záróvizsga eredmény
- angol nyelvi középfokú nyelvvizsga
Az idegennyelv-ismeretre vonatkozó követelmények
Az alapfokozat megszerzéséhez államilag elismert legalább középfokú C típusú (az Európa Tanács Közös Európai Referenciakerete szerinti B2 szint), illetve azzal egyenértékű angol nyelvvizsga szükséges.