Integrated Life Sciences: Biologie, Biomathematik und Biophysik (BSc)

Du interessierst Dich für Biologie, hast aber gleichzeitig auch eine Begabung für Mathematik und/oder Physik? Dann bietet Dir der interdisziplinäre Studiengang „Integrated Life Sciences – Biologie, Biomathematik und Biophysik“ (ILS) ein in Deutschland einzigartiges Studium: Eine Ausbildung an der Schnittfläche zwischen der Biologie, Mathematik und Biophysik.

Wie hängt die Funktion von Zellen von ihrer Zusammensetzung, Struktur und Dynamik ab? Welche Funktion haben dabei die zellulären Proteine, ihre Sequenz oder die biologischen Membranen der Zelle? Wie lassen sich Proteine im Labor oder am Computer designen? Diese und andere Fragen lassen sich erst mit Hilfe der revolutionären Entwicklungen in der biologischen Forschung der vergangenen Jahre untersuchen. Die Neuerungen in der Biologie erfordern aber auch immer mehr Verständnis für andere naturwissenschaftliche Disziplinen. So können die riesigen Datenmengen aus DNA-Sequenzierprojekten nur mittels ausgeklügelter mathematischer Algorithmen ausgewertet werden, um beispielsweise die Evolution von Zellen oder Organismen zu untersuchen. Neue optische Verfahren der Physik ermöglichen zudem das Verfolgen von biologischen Makromolekülen, z.B. in der Zellbiologie – von ihrer Entstehung, über den Weg durch die Zelle bis an ihre eigentlichen Zielstrukturen. Schließlich können die Struktur und Funktion von einzelnen Makromolekülen in Simulationen am Rechner studiert werden.

Dies sind nur einige Beispiele, die zeigen, dass in der modernen Biologie nicht mehr allein das klassische biologische Wissen gefragt ist. Vielmehr umfassen die Lebenswissenschaften heute die gesamte Bandbreite der Mathematik und der Naturwissenschaften, um biologische Vorgänge quantitativ zu erfassen und bearbeiten zu können. Der ILS-Studiengang ist so konzipiert, dass Dir die erforderlichen fachspezifischen Grundkenntnisse der Biologie, Mathematik und Physik vermittelt werden. In eigens für den Studiengang konzipierten sogenannten „integrierten“ Modulen, eignest Du Dir darüber hinaus fachübergreifende Inhalte mit Schnittstellen zur Biologie, wie Mikroskopie und Optik, Bioinformatik und Systembiologie, Biophysik und Strukturbiologie an. So wirst Du in die Lage versetzt, auch die Sprache der anderen Naturwissenschaften zu verstehen und ihr Wissen in interdisziplinären Arbeitsgebieten einzubringen.

• Ein breites naturwissenschaftliches Interesse, da ILS sehr interdisziplinär ist.
• Ein Faible für Mathematik und Physik. Wenn Du damit schon in der Schule nichts anfangen konntest, wird das Studium schwierig.
• Begeisterung für biologische Fragestellungen.

Als AbsolventIn der Integrated Life Sciences eröffnen sich Dir viele Möglichkeiten:

• Interdisziplinäre Arbeitsfelder in Forschung und Entwicklung in Industrie und in Forschungseinrichtungen (Mikroskopie, moderne Hochdurchsatztechniken der Biologie, wie Genomanalysen, biophysikalische Analyse von Makromolekülen (z.B. Proteinen)
• Pharmaindustrie
• Biotechnologie
• Hochschullehre
• Unternehmensberatung

• Der Studiengang ist durch die hohe fachliche Breite sehr anspruchsvoll; es wird viel von Dir abverlangt. Auch Programmierung sollte Dich nicht abschrecken, da Computer ein wichtiges Hilfsmittel sind.
• Biologie, Mathematik und Physik sind zu gleichen Teilen im Studium vertreten – d.h. Du musst Dich mit drei Fächern auseinandersetzen und kannst dabei keines vernachlässigen.

Biologie (BSc), Life Science Engineering (BSc), Mathematik (BSc), Physik (BSc)

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Im Bachelor-Studium ILS hast Du in den ersten vier Semestern zu gleichen Teilen Lehrveranstaltungen in Biologie, Mathematik und Physik. Die Module schließen dabei neben Vorlesungen meist auch Übungen oder Laborpraktika ein, in denen Du das erworbene Wissen gleich praktisch anwenden kannst. Der Schwerpunkt ist bewusst auf die Interdisziplinarität des Studiengangs gelegt. So wurden speziell für ILS integrierte Module konzipiert, in denen die Inhalte von Dozierenden der verschiedenen Fachbereiche gemeinsam vermittelt werden. Auf diese Weise werden Themen wie Optik und Mikroskopie, Bioinformatik/Systembiologie, Biophysik und Strukturbiologie sowie Stoffwechselnetzwerke fächerübergreifend gelehrt und bereiten Dich auf interdisziplinäre Arbeiten in den Gebieten Strukturbiologie, synthetische Biologie, Zellbiologie und den „...omic-Techniken“ (Genomic, Proteomic, ...) vor..

Die Schwerpunkte des Studiums liegen im Bereich:

• Molekularbiologie, Zellbiologie, Strukturbiologie, Kristallographie
• Genetik und Genomik, „Computational biology“ und Bioinfomatik
• Biomathematische Methoden zur Modellierung biologischer Vorgänge
• Strukturphysik, Biophysik, bildgebende Verfahren, Mikroskopie

Nebenfächer im Studium:
Chemie (Allgemeine Chemie, Physikalische Chemie)

Vertiefungsfächer im 5./6. Semester (freie Wahl von 2 Fachbereichen):
Computational Biology, Biophysik, Molekularbiologie*

* (ein Fach nach Wahl: Biochemie, Biotechnik/Strukturbiologie, Entwicklungsbiologie, Genetik, Immunologie, Mikrobiologie, Molekulare Pflanzenphysiologie, Pharmazeutische Biologie, Tierphysiologie, Virologie, Zellbiologie)

• 1.-4. Semester: Grundabschnitt
  In den ersten beiden Jahren lernst Du vor allem Grundlagen in wichtigen Bereichen der Biologie (Zellbiologie, Entwicklungs- und Molekularbiologie, Genetik, Biochemie), der Mathematik (lineare Algebra, Analysis, Stochastik, Algorithmen der Bioinformatik) und der Physik (Experimentalphysik, Strukturphysik, Optik). „Integrierte“ Module wie Mikroskopie, Genomik, Strukturbiologie und Stoffwechselnetzwerke bieten Dir die Möglichkeit, Dein Wissen aus Biologie, Mathematik und Physik zu vernetzen und fächerübergreifend anzuwenden.
• 5.-6. Semester: Vertiefungsphase
  Im dritten Studienjahr wählst Du Dir aus den drei Schwerpunkten des Studiengangs (Molekularbiologie, Computational Biology und Biophysik) zwei Vertiefungsbereiche aus. In diesen Bereichen belegst Du weiterführende Vorlesungen und Praktika und übst die Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse in Seminaren.
• 6. Semester: Bachelorarbeit
  Die Bachelorarbeit wird normalerweise im 6. Semester in einem der Schwerpunktbereiche angefertigt. In einer Zeit von 12 Wochen bearbeitest Du ein eigenes kleines, wissenschaftliches Projekt und verfasst darüber eine schriftliche Arbeit. Außerdem präsentierst Du Deine Forschungsergebnisse am Ende den Mitgliedern Deiner Arbeitsgruppe in Form eines kleinen Seminarvortrags.

• Für die Biologie- und Chemiekurse wird ab dem 2. Semester ein Laborkittel benötigt.
• Auch wenn "Biologie" draufsteht: Käfer sammeln und Blumen bestimmen gibt es in ILS nicht! Die biologische Grundausbildung beinhaltet Zellbiologie, Molekularbiologie & Genomik, Biochemie & Physiologie, Zell-Zellkommunikation, Signalverarbeitung & Entwicklung.
• Die Prüfungen im Bachelorstudium werden studienbegleitend zu den jeweiligen Modulen abgelegt. Die Prüfungszeiträume sind normalerweise immer am Anfang und am Ende der vorlesungsfreien Zeit.

• Statistik und Datenauswertung mit dem Computerprogramm „R“

Im Anschluss an den Bachelor wird an der FAU der englischsprachige Masterstudiengang Integrated Life Sciences: Biology, Biomathematics, Biophysics angeboten. Im Masterstudium vertiefst Du Deine erworbenen Kenntnisse und bereitest Dich auf Berufe in der Forschung und der Entwicklung vor, die fachübergreifendes Wissen erfordern. Die Schwerpunkte des Masterstudiums sind Mathematische Modellierung & Systembiologie, Bioimaging & Biophysik sowie Biologische Strukturen & Prozesse.

Falls Dich die reine molekularbiologische Forschung interessiert, kannst Du Dein Studium auch mit dem Masterstudiengang Zell- und Molekularbiologie

Wenn Dich besonders die medizinische Forschung interessiert, könnte auch der Masterstudiengang Molekulare Medizin für Dich in Frage kommen. Das Studium verknüpft die Fragestellungen der experimentellen Medizin mit den Denk- und Arbeitsweisen der Molekular- und Zellbiologie. Solltest Du Dich im Bachelorstudium schon mit immunologischen Fragestellungen beschäftigt haben, könnte der englischsprachige Elitestudiengang Integrated Immunology interessant für Dich sein. In diesem Studiengang wird immunologische Grundlagenforschung mit klinischer Immunologie verbunden. Der Schwerpunkt liegt hier auf einer forschungsorientierten Ausbildung in kleinen Gruppen.

Solltest Du Dich im Bachelorstudium schon mit immunologischen Fragestellungen beschäftigt haben, könnte der englischsprachige Elitestudiengang Integrated Immunology interessant für Dich sein. In diesem Studiengang wird immunologische Grundlagenforschung mit klinischer Immunologie verbunden. Der Schwerpunkt liegt hier auf einer forschungsorientierten Ausbildung in kleinen Gruppen.