رشته بیوفیزیک | معرفی گرایش ها، حقوق و درآمد و بازار کار
بیوفیزیک چیست؟
بیوفیزیک پلی بین دو رشته
تحقیقات بیولوژیکی در قرن بیست و یکم شامل آزمایش‌هایی است که دادههای فیزیکی و محاسباتی زیادی تولید میکنند. زیست شناسان به تنهایی نمی‌توانند این دادهها را تحلیل یا پیش بینی و درک کنند چگونه این سیستمهای بیولوژیکی بر اساس قوانین فیزیک کار میکنند.
در اینجا است که بیوفیزیکدانها وارد می‌شوند. بیوفیزیکدانها در علوم کمی مانند فیزیک، ریاضیات و شیمی آموزش دیده‌اند و قادرند طیف گسترده‌ای از مباحث را بررسی کنند. برخی از این مباحث در ادامه معرفی شده‌اند.
- بررسی چگونگی ارتباط سلولهای عصبی
- چگونگی جذب نور توسط سلولهای گیاهی و تبدیل آن به انرژی
- چگونگی تغییر در DNA سلولهای سالم و تبدیل آنها به سلولهای سرطانی
- و بسیاری از مشکلات بیولوژیکی دیگر
تا به اینجای مطلب شناخت اولیه و به نسبت قابل قبولی درباره رشته بیوفیزیک بدست آورده‌اید. در ادامه توضیحات خیلی بیشتر و دقیق‌تری از این رشته، نحوه تحصیل، گرایش‌ها، بازار کار و غیره نوشته‌ایم. در صورت تمایل به مرور سریع و خلاصه نکات مهم این رشته، پیشنهاد می‌کنیم که اسلاید‌های زیر را بررسی کنید.
تاریخچه بیوفیزیک
بیوفیزیک شاخه‌ای نسبتا جدید از علم است. در اوایل تا اواسط قرن بیستم این رشته به عنوان یک زیر شاخه علوم پایه ایجاد شد. با این حال، پایههای مطالعه بیوفیزیک بسیار پیش‌تر، در قرن نوزدهم، توسط گروهی از فیزیولوژیست‌‌ها در برلین شکل گرفت.
در سال ۱۸۵۶، «آدولف فیک» (Adolf Fick)، یکی از دانشجویان لودویگ، اولین کتاب درسی با عنوان بیوفیزیک را منتشر کرد. اما در آن زمان فناوری و سطح علم فیزیک به اندازه کافی پیشرفته نبود تا بتواند سیستمهای بیولوژیک را به شکلی گسترده، مانند سطح مولکولی مطالعه کند.
در حال حاضر، مطالعات این حوزه بر موضوعات نوینی همچون تغییرات اقلیمی متمرکز شده است. به عنوان مثال، برخی از دانشمندان این حوزه در حال تولید سوختهای زیستی از میکروارگانیسم‌‌های زنده هستند که میتوانند به عنوان سوخت جایگزین بنزین استفاده شوند.
شناخت انواع رشته های دانشگاهی به کمک فرادرس
فرادرس به منظور کمک به آشنایی با رشتههای دانشگاهی مختلف توسط دانش‌آموزان، مجموعه‌ای از فیلم‌های آموزشی را به صورت رایگان تولید و منتشر کرده است. در این مجموعه فیلم، تمام رشتههای دانشگاهی موجود در کشور یک به یک بررسی شده‌اند. از دروس کلی رشته تا ادامه تحصیل و بازار کار و غیره در این فیلم‌ها پوشش داده شده‌اند. داوطلبان حضور در دانشگاه باید با آگاهی کامل از رشتههای مورد علاقه خود اقدام به انتخاب رشته کنند.
به منظور بررسی رشتههای دانشگاهی معرفی شده در این مجموعه آموزش از لینک زیر استفاده کنید.
انواع بیوفیزیک
بیوفیزیک در بسیاری از شاخههای متنوع زیست شناسی گنجانده شده است. برخی از زمینههای تحقیقاتی در این رشته یا زیست شناسی شامل موارد زیر هستند:
- بیوفیزیک غشا (Membrane iophysics): مطالعه ساختار و عملکرد غشاهای سلولی، از جمله کانال‌های یونی، پروتئینها و گیرنده‌های تعبیه شده در آنها در حوزه بیوفیزیک غشا قرار می‌گیرند.
- بیوفیزیک محاسباتی / نظری (Computational/theoretical biophysic): مدل‌سازی ریاضی برای تحلیل سیستمهای بیولوژیکی در حوزه بیوفیزیک محاسباتی و نظری استفاده می‌شود. در این شاخه، ساختار فیزیکی و عملکرد پروتئینها، کمپلکس‌‌های مولکولی و ساختارهای بیومولکولی در سطح اتمی مطالعه می‌شود.
- مهندسی پروتئین (Protein engineering): به منظور ایجاد و اصلاح پروتئینها برای توسعه زیست شناسی مصنوعی، از مهندسی پروتئین استفاده می‌شود. مهندسی پروتئین اغلب در پیشبرد سلامت انسان و طراحی درمان‌های نوین بیماری کاربرد دارد.
- ساختارهای مولکولی (Molecular Structures): بیوفیزیک ساختارهای مولکولی، بر ساختمان مولکولهای بیولوژیکی شامل پروتئینها، اسید‌‌های نوکلئیک و لیپید‌‌ها تمرکز دارد.
- مکانیسمها: استفاده از مکانیسم‌‌های فیزیکی برای توضیح وقایع فرآیند‌‌های بیولوژیکی در شاخه بیوفیزیک مکانیسمها قرار می‌گیرد. برخی از مکانیسم‌‌های فیزیکی شامل انتقال انرژی در غشا‌‌ها، تا خوردگی یا فولدینگ پروتئین (که موجب تشکیل ساختار منجر به عملکردهای خاص می‌شود)، حرکت سلولی و رفتار‌های الکتریکی سلولها هستند.
شاخههای مختلف بیوفیزیک
بیوفیزیک به دلیل این که تلفیقی از دو رشته فیزیک و علوم زیستی است در شاخههای مختلفی طبقه‌بندی می‌شود. این شاخه ها در ادامه معرفی شده‌اند.
- بیوفیزیک مولکولی (Molecular Biophysics): این شاخه از این علم مانند رشتههای بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی به دنبال یافتن ساختارهای فیزیکی، برهمکنش‌ها، تنظیمات بیومولکول‌های سلولی و پدیده‌های مولکولی است.
- بیوفیزیک سلولی (Cellular Biophysics): بیوفیزیک سلولی یکی از شاخههای این رشته است که بر اصول فیزیکی عملکرد سلول متمرکز است.
- بیوفیزیک فیزیولوژیک (Physiological Biophysics): این شاخه به بررسی مکانیسمها و عملکردهای اندام‌های مختلف بدن مانند مغز می‌پردازد.
- بیوفیزیک پرتوها (Radiation Biophysics): این شاخه از بیوفیزیک به اثرات ناشی از پرتوها بر سیستمهای زنده می‌پردازد.
- بیوفیزیک نظری (theoretical Biophysics): به مطالعه و بررسی مدل‌سازی سامانه‌های زیستی بیوفیزیک نظری می‌گویند.
- بیوفیزیک جمعیت‌های سلولی (Biophysics of Cell Populations): این بخش از این رشته به بررسی تقسیم و رشد سلولها و مطالعه سلولهای سرطانی می‌پردازد.
نحوه انتخاب رشته با کمک مسیر فرادرس
مراحل انتخاب رشته با مسیر
اجرای درست مراحل انتخاب رشته به دستیابی به بهترین نتیجه کمک می‌کند. برای انجام این کار می‌توانید فیلم زیر را مشاهده کنید. در فیلم پایین قدم‌به‌قدم انتخاب رشته با مسیر فرادرس آموزش داده شده است.
بیوفیزیکدانها چه کاری انجام میدهند؟
تجزیه و تحلیل دادهها و ساختار
مدل‌سازی رایانه (Computer Modelling)
حرکت مولکولها
یکی دیگر از زمینه‌هایی که دانشمندان بیوفیزیک مطالعه می کنند، نحوه حرکت هورمون‌ها در اطراف سلولهای بدن و ارتباط سلولها با یکدیگر است. با به کارگیری برچسب‌های فلورسانس، محققان محققان قادر به ردیابی حرکت مولکولها داخل سلول شده‌اند.
علوم اعصاب (Neuroscience)
محققان بیوفیزیک در حال ساخت مدلهای رایانهای به نام شبکه‌های عصبی هستند تا بتوانند نحوه عملکرد مغز و سیستم عصبی را شناسایی کنند و به درک جدیدی از نحوه پردازش اطلاعات بینایی و شنوایی دست یابند.
مهندسی زیستی، فناوری نانو، بیومتریال
بیوفیزیک همچنین در درک بیومکانیک و استفاده از این اطلاعات در طراحی اندام‌های مصنوعی و پروتز‌های بهتر و همچنین ساخت نانومواد موثر برای دارورسانی هوشمند نقش مهمی دارد.
تصویربرداری
بیوفیزیکدانان تکنیکهای پیشرفته تصویربرداری پزشکی از جمله MRI، سی تی اسکن و اسکن PET را توسعه داده‌اند. محققان این علم همچنان برای توسعه فناوری ایمن‌تر، سریع‌تر و دقیق‌تر برای بهبود تصویربرداری پزشکی تلاش میکنند تا پزشکان بتوانند با شناخت بهتر بدن به تشخیص سریع و آسان بیماریها دست یابند.
برنامههای پزشکی
اکوسیستم
متخصصان بیوفیزیک کجا کار میکنند؟
بیوفیزیکدانان معلمان و محققان در حوزه‌های زیست شناسی، فیزیک، مهندسی و بسیاری از زمینههای دیگر هستند. آنها میتوانند در دانشگاهها، بیمارستانها، استارتاپهای فنی و شرکتهای مهندسی زیستی که در حال توسعه آزمایشهای نوین تشخیصی، سیستمهای انتقال دارو یا سوختهای زیستی بالقوه هستند، فعالیت کنند.
بیوفیزیکدانان مدلهای رایانهای را توسعه میدهند تا دریابند که به عنوان مثال، چرا یک گونه ویروس آنفولانزای جدید سیستم ایمنی بدن را از بین میبرد. آنها همچنین مدلهای سه بعدی ساختارهای جدید پروتئین را برای درک بهتر نحوه عملکرد آنها تهیه میکنند. کسانی که در زمینه این علم آموزش دیده‌ند، فرصتهای شغلی گسترده و متنوعی دارند.
رایج ترین گزینههای شغلی برای بیوفیزیکدانان شامل تحقیق، تدریس یا ترکیبی از هر دو است. تحصیل تا مقطع کارشناسی ارشد به طور کلی برای تبدیل شدن به معلم بیوفیزیک، مدیر آزمایشگاه یا همکار تحقیقاتی لازم است. محققان اصلی که آزمایش‌ها را طراحی می‌كنند و بر تمام تحقیقات انجام شده در آزمایشگاه نظارت می‌كنند، اغلب دارای مدرک دکتری بیوفیزیک هستند. افرادی که دارای مدرک کارشناسی در رشته بیوفیزیک هستند، میتوانند به عنوان تکنسین‌‌‌های تحقیقاتی در آزمایشگاه‌های مربوط به این حوزه مشغول به کار شوند.
به طور کلی دانش آموختگان رشته بیوفیزیک میتوانند در دانشگاهها و موسسات آموزش عالی، در مراکز تحقیقاتی مهندسی زیستی و پزشکی فعالیت کنند.
رشته بیوفیزیک
برخی دانشگاهها مدرک کارشناسی یا کارشناسی ارشد علوم بیوفیزیک را ارائه میدهند، در حالی که برخی دیگر فقط مدرک این رشته را از سطح کارشناسی ارشد ارائه میدهند (یعنی مدرک کارشناسی ارشد و یا دکتری). دروس مقاطع مختلف بیوفیزیک بر روی رشتههای فیزیک و زیست شناسی متمرکز شده است و معمولاً افرادی که در این حوزه مشغول به تحصیل هستند، می‌بایست در کلاس‌‌‌های ریاضی و شیمی و زیست‌شناسی زیادی شرکت کنند.
ادامه تحصیل در رشته بیوفیزیک داخل ایران
اگر علاقه‌مند به ادامه تحصیل در رشته بیوفیزیک در مقطع کارشناسی ارشد هستید، باید به این نکته توجه داشته باشید که در آزمون ورودی مقطع ارشد باید در رشته زیست شناسی سلولی و مولکولی شرکت کنید. برای موفقیت در آزمون ارشد و ادامه تحصیل در این رشته، تسط بر دروس زیر الزامی است:
- زبان تخصصی رشته زیست شناسی
- زبان عمومی
- مجموعه زیست شناسی ( گیاهی، جانوری، میکروبی، سلولی و مولکولی، ژنتیک، بیوشیمی، بیوفیزیک، اکولوژی و تکامل)
- ژنتیک
- زیست شناسی سلولی و مولکولی
- میکروبیولوژی
- مجموعه ویروس شناسی، قارچ شناسی و ایمنی شناسی
- بیوفیزیک
- مجموعه زیست شناسی دریا (پلانکتون شناسی، کفزیان، بوم شناسی، فیزیولوژی آبزیان)
دانشگاه‌هایی که در مقطع ارشد در رشته بیوفیزیک دانشجو می‌پذیرند عبارت هستند از:
- دانشگاه الزهرا - ویژه خواهران
- دانشگاه تبریز
- دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان
- دانشگاه تربیت مدرس
- دانشگاه تهران
- دانشگاه خوارزمی - تهران
- دانشگاه تربیت مدرس
- دانشگاه پیام نور استان فارس
- دانشگاه پیام نور استان یزد
اگر فردی پس از فارغ‌التحصیلی در مقطع کارشناسی‌ارشد، علاقه‌مند به ادامه تحصیل و انجام پژوهش در این رشته باشد، می‌تواند با شرکت در آزمون ورودی دکتری که هر سال در اسفند ماه برگزار می‌شود، به هدف خود دست یابد. اما توجه به این نکته مهم است که تسط به دروس عنوان شده در زیر و آشنایی کافی با زبان انگلیسی و استعداد تحصیلی لازمه موفقیت در این آزمون خواهد بود:
- مجموعه دروس تخصصی در سطوح کارشناسی
- بیوشیمی
- بیوفیزیک
- میکروبیواوژی
- ژنتیک
- زیست‌شناسی سلولی و مولکولی
- مجموعه دروس کارشناسی ارشد
- بیوفیزیک سلولی، پرتوی و مولکولی
- بیوترمودینامیک
- دروس عمومی
- زبان انگلیسی
- استعداد تحصیلی
پس از موفقیت در مرحله اول آزمون دکتری، شرکت در مصاحبه علمی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای موفقیت در مصاحبه علمی که به صورت حضوری و با حضور اساتید این رشته برگزار می‌شود، باید داوطلب باید از اعتمادبه‌نفس بالایی برخوردار باشد. در این راستا، مجموعه آموزشی فرادرس اقدام به تهیه و تولید دوره‌هایی برای تقویت سخنوری و موفقیت در مصاحبه آزمون دکتری کرده است:
- (+) فیلم آموزش آمادگی مصاحبه آزمون دکتری
- (+) فیلم آموزش اصول موفقیت در آزمون های تحصیلات تکمیلی
- (+) فیلم آموزش مدیریت و کنترل استرس - شیوه تفکر و ارزیابی موثر
- (+) فیلم آموزش برنامه ریزی عصبی کلامی NLP برای افزایش مهارتهای ارتباطی
- (+) فیلم آموزش طراحی سخنرانی
- (+) فیلم آموزش تقویت عزت نفس، اعتماد به نفس و خودباوری
- (+) فیلم آموزش مقدماتی فن بیان و اصول سخنوری
- (+) فیلم آموزش اصول و تکنیک های متقاعد سازی افراد
داوطلب پس از موفقیت در مصاحبه علمی، به تحصیل در رشته بیوفیزیک در مقطع دکتری در دانشگاه موردنظر خود خواهد پرداخت. باید به این نکته توجه داشته باشید که پژوهش و آشنایی با روشهای جستجوی مقالات علمی یکی از پایههای اصلی شروع پژوهش در این دوره است. در نتیجه، تماشای دورههای آموزشی زیر کمک شایانی برای موفقیت در این مسیر طولانی و چالش‌برانگیز خواهد بود:
- (+) فیلم آموزش انتخاب نشریه معتبر علمی و نحوه ارسال مقالات
- (+) فیلم آموزش روش تحقیق - نحوه نگارش پایان نامه
- (+) آموزش طراحی پاورپوینت برای ارائه، دفاع پایان نامه و رساله دکتری
- (+) فیلم آموزش نگارش ادبیات تحقیق و پژوهش در پایان نامه و مقاله Literature Review
- (+) فیلم آموزش استفاده از پایگاه استنادی اسکوپوس Scopus
با نرم‌افزار رایگان انتخاب رشته «مسیر»، آگاهانه و هوشمند انتخاب رشته کنید؛ رشته و محل‌های تحصیل را جستجو و مقایسه کنید و فهرست انتخاب‌های خود را بسازید.
مسیر، محصولی از فرادرس، به شما کمک می‌کند تا در میان بیش از بیش از ۳۵,۰۰۰ رشته‌محل جستجو کنید، بیش از ۶۰۰ رشته دانشگاهی را بررسی کنید و در مورد بیش از ۷۰۰ دانشگاه کشور آگاهی کسب کنید و انتخاب آگاهانه و هوشمند برای ورود به دانشگاه داشته باشید. اگر بین چند رشته یا دانشگاه مردد هستید، می‌توانید گزینه‌ها را با هم مقایسه کنید؛ اگر هم انتخاب‌هایتان مشخص است، می‌توانید فهرست خود را هوشمندانه تنظیم و اولویت‌بندی کنید.
مطالب مجله فرادرس را در جستجوی گوگل سریع‌تر ببینید
سلام وقت بخیر رشته ام ریاضی فیزیکه میخوام بدونم از طریق کدام یک از رشته های کارشناسی برای ارشد میتونیم بیو فیزیک بخونیم؟
با سلام خدمت شما همراه گرامی؛
بهترین رشتههای کارشناسی برای ارشد این رشته عبارت‌اند از:
– زیست سلولی و مولکولی / بیوتکنولوژی: مستقیم‌ترین مسیر (پایه زیستی و آزمایشگاهی قوی).
– فیزیک: بهترین مسیر برای علاقه‌مندان به فرمول‌نویسی، محاسبات و مدل‌سازی زیستی.
– مهندسی پزشکی / شیمی: گزینههای جایگزین و بسیار مناسب.
بنابراین اگر کار با سلول و آزمایشگاه را دوست دارید، زیست سلولی و اگر مفاهیم فیزیکی و ریاضی را ترجیح می‌دهید، فیزیک بهترین انتخاب برای لیسانس است.
از بازخورد و همراهی شما با مجله فرادرس سپاسگزاریم.
سلام من تجربی خوندم و کارشناسی زیست سلولی و مولکولی وارشد بیوفیزیک
سلام. وقتتون بخیر. آیا از رشته فیزیک میشه در مقطع ارشد بیوفیزیک خوند؟ اگه آره چه کورس هایی رو باید بگذرونیم که در زمینه بیولوژی هم اطلاعاتی داشته باشیم؟
سلام، وقت شما بخیر؛
برای بررسی اینکه امکان شرکت در کنکور ارشد بیوفیزیک را دارید یا خیر بهتر است هر سال به دفترچه ثبت نام کنکور وزارت علوم مربوط به همان سال مراجعه کنید، چون قوانین ممکن است تغییر کنند. اما به عنوان کسی که پایه فیزیک قوی دارد دروس مربوط به زیست شناسی و سلولی – مولکولی و همچنین میکروبیولوژی لازم است مطالعه شود. می‌توانید به کورس‌های زیر در فرادرس مراجعه کنید.
از همراهی شما با فرادرس خرسندیم.
سلام.می خواستم بدونم از رشته تجربی به بیوفیزیک می رسیم یا ریاضی فیزیک؟
ممنون میشم اگه کامل توضیح بدید.
سلام
بیوفیزیک رشته ای هست که برا فوق لیسانس هست
و یکسری رشته از لیسانس میتونن امتحانش رو بدن
من خودم میخوام مثلا زیست شناسی سلولی مولکولی بخونم تو لیسانس و بعد فوق رو بیوفیزیک بخونم…بنظرم تجربی بری بهتره
درود و وقت بخیر
درامد بیوفیزیکدان ها حدودی چه مقدار هستش؟ ایا بازار کار خوبی داره این رشته؟
واقعا ممنونم از سایت خوب شما.
فقط یه سوال، بچه های تجربی میتونند بیوفیزیک بخونند؟؟!
ممنون میشم اگه راهنماییم بکنید…..
سلام بله از طریق ورود به رشته زیست شناسی سلولی ملکولی و سپس از طریق ازمون ارشد به این رشته جذاب وارد شوید
درود… از سركار خانم دلخواهي براي مطالب ارزشمندشان بسيار سپاسگزارم.
سلام.من کارشناسی سلولی و مولکولی دارم.و میخوام ارشد بیوفیزیک دانشگاه آزاد قبول شم کنکور امسال یعنی ۱۴۰۰.میخواستم ببینم درس ها رو باید چن درصد بزنم؟ و حدود رتبه قبولی چقدر هس؟