Programmering skal hjelpe biologar

– Mange studentar i biofag møter forskingsverktøy som dei ikkje er trent til å bruke, slik som terminalar og avanserte program for databehandling. Målet vårt er å gjere neste generasjon biologar betre førebudd på desse utfordringane, seier Svenn-Arne Dragly.

Saman med kollegaene Andreas Våvang Solbrå, Milad Mobarhan og Simen Tennøe arbeider han med å fullføre ei ny lærebok for studentar i biotvitskap på Universitetet i Oslo.

I innføringsfaget BIOS1100 skal ferske Blindern-studentar lære å bruke programmeringsspråket Python for å skildre verda. Kunnskap om korleis biologiske fenomen kan forstås med dataprogram skal gi studentane ei breiare tilnærming til vidare studiar.

Leiar i fagutvalet for studentar ved Institutt for biotvitskap, Martine Hansen (biletet), fortel at dei er positive endringane.

– Programmering og datateknologi vert ein stadig større del av forskings- og arbeidskvardagen til biovitarar. Vi meiner at det er viktig at studentar får erfaring med programmering i studietida, slik at dei vert best mogleg førebudd til arbeidslivet, skriv ho i ein epost til Framtida.no.

Tverrfaglege realistar
– Vi er ikkje biologiar, og det er nok den mest openberre utfordringa, forklarar Tennøe, som legg til at dei har fått god hjelp til å hente inn relevante og interessante biologiske eksempel til boka.

Sjølv om det er litt uvanleg at PhD-studentar skriv lærebok, er det ikkje tilfeldig at det er desse fire fysikarane som har fått oppdraget.

– Vi har positive erfaringar med programmering som ein integrert del av fysikkutdanninga vår. No ser vi biologien med ferske auger, og er litt som dei nye studentane som skal ta faget til hausten. Vi kan sette oss i deira sko og forstå kva som er vanskeleg, forklarar Dragly.

Dei fire er stipendiatar i nevrovitskap i den tverrfaglege satsinga Centre for Integrative Neuroplasticity (CINPLA). Forskarane der utviklar eksperimentelle og matematiske modellar for å forstå kommunikasjon mellom nettverk av hjerneceller.

– Vi har også relevante erfaringar frå satsinga Computing in Science Education (CSE), der vi har utvikla læremateriell for sommarkurs innan fysikk og matte, legg Mobarhan til.

Ei interaktiv lærebok
– Det skal bli ei bok der vi tek opp interessante, biologiske problemstillingar og bruker programmering som verktøy for å løyse dei. Boka skal vere for alle, også dei utan forkunnskapar, seier Solbrå.

Nye elektroniske verktøy gjer det mogleg å la kodesnuttar og dataprogram vere ein del av læreboka. Resultatet skal bli eit virtuelt laboratorium der studentane kan utforske matematiske modellar, og som dei også kan ha nytte av i vidare studiar.

– Vi introduserer visualisering av data veldig tidleg, mykje tidlegare enn andre slike lærebøker, held Solbrå fram.

Ein av grunnane til det er at mange av studentane manglar forkunnskapar innan programmering. Teamet har difor brukt mykje tid på å introdusere matematiske modellar i ein rekkefølge som gir meining for studentar som møter temaet for første gong.

Matematiske sjukdommar
– I tillegg til å bruke programmering for å løyse komplekse utrekningar, ønsker vi også at fleire skal sjå at modellering kan bidra til å effektivisere forskingsarbeidet, seier Mobarhan.

Dei trekk fram modellering av smittefare som eitt eksempel. Med enkle verktøy kan studentane utforske komplekse system og kva som kan skje under ein epidemi.

På eit rutenett av folk er alle i kontakt med naboane sine. Når nokon vert sjuke, er det ein viss prosent sannsynlegheit for at personane som står ved sidan av, vert sjuke neste dag.

I dataprogrammet kan studentane deretter legge inn ulike variablar for å utforske korleis infeksjonane spreier seg medan folk flyttar, vert friske, immune eller døyr.

– Med dei matematiske modellane kan studentane sjå effekten av globalisering, og også finne ut kor stor andel av ei gruppe som må vere vaksinerte før alle vert beskytta, forklarar Dragly.

Opnar dørene for biologar
– I eit stadig meir tverrfagleg forskingsmiljø vil basiskunnskap om programmering hjelpe biologane til å kommunisere med andre, meiner Mobarhan.

Han får støtte av Tennøe, som etter ein master i astronomi var tilsett i oljebransjen før han tok til på ein PhD i nevrovitskap.

– Vi håpar at programmeringskunnskapen opnar fleire dører når biovitarane i framtida kan bli endå flinkare til å bruke kunnskapen sin saman med folk frå andre fagfelt, konkluderer Dragly.