Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет Российской академии наук

Студенты изучают циклы дисциплин, связанные с компетенциями в физике, программировании, математике и нанотехнологиях, получают навыки и знания в основах физики твёрдого тела, компьютерном моделировании, наноматериалах, квантовой механике и др.

Основные профильные дисциплины:

• Базы данных 
• Численные методы оптимизации
• Прикладное и системное программное обеспечение
• Языки программирования
• Классическая и релятивистская механика
• Молекулярная физика и термодинамика
• Физика сплошных сред
• Классическая и релятивистская электродинамика
• Оптика
• Основы квантовой микрофизики
• Нанотехнологии 
• Наносистемы и наноматериалы
• Субатомная физика
• Теоретическая механика
• Квантовая механика
• Физика твердого тела
• Статистическая физика
• Высшая алгебра
• Математический анализ
• Высшая математика
• Математическая физика
• Введение в информатику
• Численные методы
• Архитектура ЭВМ
• Компьютерное моделирование
• Программирование на языках высокого уровня (Pascal, C++, Java и др.)

Студенты осваивают математические дисциплины, программирование и предметы, связанные с компьютерными технологиями (особенности работы с базами данных, численные методы оптимизации, прикладное и системное программное обеспечение, языки программирования, архитектура электронно-вычислительных машин), а также естественно-научные дисциплины с техническим и математическим уклоном (математическая физика, физика), дисциплины связанные с физикой живых систем и нанофизикой.

Профессиональные дисциплины:

• Математический анализ,
• Алгебра,
• Дискретная математика,
• Логика,
• Геометрия
• Биоорганическая химия
• Общая биология
• Биохимия
• Химические методы формирования наносистем
• Физические методы формирования наносистем
• Биофизика
• Физика конденсированного состояния
• Физика наносистем
• Базы данных
• Нейрокогнитивные технологии
• Методы исследования наносистем
• Микроэлектромеханические системы
• Многоуровневое моделирование
• Молекулярная нейробиология
• Молекулярная биология
• Биоинженерия
• Биотехнологии
• Основы иммунологии
• Медицинская генетика
• Основы нано-, биобезопасности
• Моделирование нервной системы и поведения

Основной целью учебной программы является подготовка специалистов в области обработки данных биологических и медицинских исследований. В ее рамках подразумевается углубленное изучение студентами ряда математических дисциплин, методов теории алгоритмов и разработки программного обеспечения, а также основ физики, химии и биологии.

Профессиональные дисциплины:

• Экономика
• Безопасность жизнедеятельности
• Иностранный язык
• Физика
• Общая химия
• Алгебра
• Математический анализ
• Теория вероятностей
• Дифференциальные уравнения
• Математическая физика
• Численные методы
• Основы программирования.

Вариативная часть:

• Теоретическая механика
• Электродинамика
• Механика жидкостей и газов
• Квантовая механика
• Электродинамика сплошных сред
• Статистическая физика
• Введение в биофизику
• Физическая химия.

Дисциплины по выбору:

• Органическая химия
• Теория представления групп
• Общая биология
• Физика конденсированного состояния
• Современные методы диагностики
• Биология клетки
• Функциональный интеграл в теории поля
• Основы биохимии
• Лабораторный практикум по физике полупроводников и наноструктур
• Биотехнологии
• Компьютерные технологии экспериментальной физики
• Методы исследования живых систем
• Оптика конденсированных сред
• Общая генетика
• Стереохимия.

В программе обучения предусмотрены обще-профессиональный модуль, естественно-научный модуль, гуманитарный модуль и профессиональный модуль, который включает в себя следующие дисциплины: 

• Взаимодействие лазерного излучения с веществом
• Вычислительные и информационные технологии
• Дифференциальные уравнения с запаздыванием
• Информатика и математическое моделирование
• Квантовая теория поля
• Кварковая структура адронов
• Макроскопическая электродинамика
• Методы решения некорректно-поставленных задач
• Методы статистической физики
• Радиофизика
• Теория атомного ядра
• Теория групп
• Теория квантовой информации и квантовых вычислений
• Теория сверхсильных полей
• Физическая кинетика
• Функциональный анализ
• Численные методы: методы Монте-Карло.

Студенты получают глубокое понимание процесса исследования в современной биологии, биоинформатике и геномике: от планирования эксперимента до анализа экспериментальных данных, их интерпретации и формирования проверяемых биологических гипотез.

Изучаемые дисциплины:

• НИР
• Иностранный язык
• Алгоритмы и структуры данных
• Алгоритмы в биоинформатике.

Вариативная часть:

• Математическое моделирование в биологии
• Вычислительная структурная биология
• Органическая химия
• Вычислительная системная биология
• Математическая статистика в биоинформатике
• Машинное обучение
• Вычислительная геномика
• Технология программирования
• Молекулярная и клеточная биология.

Дисциплины по выбору:

• Глубинное обучение
• Разработка лекарственных средств
• Биотехнология
• Генная инженерия
• Вычислительная транскриптомика
• Биоинформатика рака
• Вычислительная масс-спектроскопия
• Иммунология.

В ходе освоения программы магистрант получает следующие профессиональные компетенции:

• способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики и решать их с помощью современной аппаратуры и информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта;
• способность свободно владеть разделами физики, необходимыми для решения научно-инновационных задач, и применять результаты научных исследований в инновационной деятельности;
• способность принимать участие в разработке новых методов и методических подходов в научно-инновационных исследованиях и инженерно-технологической деятельности;
• способность планировать и организовывать физические исследования, научные семинары и конференции;
• способность использовать навыки составления и оформления научно-технической документации, научных отчетов, обзоров, докладов и статей;
• способность руководить научно-исследовательской деятельностью обучающихся младших курсов в области физики;
• способность методически грамотно строить планы лекционных и практических занятий по разделам учебных дисциплин и публично излагать теоретические и практические разделы учебных дисциплин в соответствии с утвержденными учебно-методическими пособиями.

Студенты изучают физику поверхности и тонкие плёнки, ядерные энергетические технологии, компьютерные технологии в образовании и науке, математическое моделирование физических процессов, методы разделения изотопов, физико-химические свойства газов, физику низкоразмерных магнитных систем, физику наноструктурированных материалов, учёт и контроль ядерных материалов, сканирующую зондовую микроскопию, физику поверхностных явлений и ряд других дисциплин. 

Данное направление подготовки кадров, является инновационным, формирует знания и компетенции, как по техническим, так и по фундаментальным естественнонаучным дисциплинам. Обучение ориентировано на формирование профессионального образования в междисциплинарной области биотехнологий и нанотехнологий.

Виды будущей профессиональной деятельности научно-исследовательская (научно-инновационная), научно-педагогическая.

Изучаемые дисциплины:

• Иностранный язык
• Введение в нанобиотехнологии
• Научный семинар на иностр, языке.

Вариативная часть:

• Биофизика
• Генная инженерия
• Концептуальные основы современной биологии
• Физическая химия наноразмерных и молекулярных систем
• Биохимия.

Дисциплины по выбору:

• Методы микроскопии в нанобиотехнологиях
• Оптические методы исследования в нанобиотехнологиях
• Концептуальные основы современной химии
• Вычислительные методы в нанобиотехнологиях
• Общая генетика и молекулярная биология
• Стереохимия
• Микрофлюидные технологии
• Хроматография и масс-спектрометрия
• Инструментальные методы анализа
• Методы исследования живых систем.

Основой реализации программы является синергетическое соединение образовательных традиций, получивших мировое признание научно-педагогических школ в области новых материалов и рентгеноспектральных методик их диагностики, с международной и внутрироссийской академической мобильностью. Отличительной особенностью программы является её практико-ориентированная составляющая и проектный подход, при котором все полученные квалификации потребуются для успешного выполнения итоговых комплексных практико-ориентированных выпускных дипломных проектов международного уровня, чему будут способствовать стажировки и тренинги на установках мега-класса, включая международные синхротронные центры.

Изучаемые дисциплины:

• Computer modeling (Компьютерное моделирование)
• Foreign language for professional purposes (Иностранный язык в сфере профессиональных коммуникаций)
• Mega-class research facilities (Исследовательские установки мега-класса)
• Methods of nanomaterials design (Концепции конструирования наноматериалов)
• Modern supercomputer technologies and data analysis (Современные суперкомпьютерные технологии и анализ данных)
• National and international patent systems
• Synthesis of nanostructured materials (Синтез наноструктурированных материалов)
• Technology transfer and commercialization
• Бизнес-планирование в сфере инновационных разработок
• Мethods of materials diagnostics (Методы диагностики материалов)
• Маркетинг в инновационном предпринимательстве
• Нормативно-правовое регулирование инновационного предпринимательства
• Психология деловых и межличностных коммуникаций
• Рroject managment (Модуль проектной деятельности)
• Сondensed matter physics (Физика конденсированного состояния)
• Управление инновационной деятельностью
• Управление интеллектуальной собственностью
• Управление персоналом в проектной деятельности
• Управление проектами.