برنامة آموزشی رشتة بیوشیمی - فیزیک دریایی
(مقطع دکترای تخصصی)

تعریف
رشتة بیوشیمی فیزیک، شاخه‌ای از رشته بیوشیمی است که با نظریه ها، تکنیک و متدلوژی‌هایی سروکار دارد که به مطالعة شیمی فیزیک مولکول‌های زیستی و عملکردشان می‌پردازد. همچنین در این شاخه، با رهیافت‌های ریاضی به آنالیز واکنش‌های بیوشیمیایی و همچنین مدل سازی سیستم‌های زیستی، می‌پردازد. این دانش، دیدی پایه‌ایی به ساختار ماکرومولکول‌های زیستی ایجاد می‌کند و در توصیف چگونگی تاثیر ساختار شیمیایی بر روی خواص فیزیکی یک مولکول بزرگ زیستی، نقش مهمی ایفا می‌نماید؛ خواصی که توصیف نسبتا دقیقی از ساختار این مولکول‌ها در شرایط مختلف (از سطح اتمی تا سطوح تجمع‌های چندین زیرواحدی)، فراهم می‌آورند. برای اندازه گیری این خواص، بیوشیمی فیزیک برهم کنش مولکول‌ها را با انواع متفاوت تابش، رفتار آنها در حضور میدان‌های الکتریکی، مغناطیسی و یا گریز از مرکزو نیز برهم کنش با سایرگونه‌ها، مطالعه می‌نماید. یک متخصص در این شاخه از تکنیک‌هایی که در شاخه شیمی فیزیک جهت مطالعه سرعت واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شوند، روش‌هایی که در بررسی برهم کنش مولکول‌ها با انواع تابش و میدان به کار گرفته می‌شوند و همچنین محاسباتی که در تخمین خواص و تعیین ساختار مولکول‌ها مطرح شده‌اند، در بررسی‌های خود در سیستم‌های زیستی می‌تواند بهره گیرد.

 

فلسفه (ارزش‌ها و باورها)

 

چشم انداز (Vision)
بخش بیوشیمی فیزیک تلاش می‌کند تا به عنوان یک مدل سازمان یافته ملی در تربیت و تحصیل متخصصین حوزه علوم زیست پزشکی دریایی، افراد را جهت رقابت و نقش آفرینی در جهان فناوری محور دانش بنیان در حال تغییر، مهیا سازد. برای دستیابی به این چشم انداز، این بخش با راه اندازی رشته دکتری پژوهش محور در شاخه بیوشیمی- فیزیک دریا (marine physical biochemistry) با تلفیقی از دانش‌های بیوشیمی دریایی و جنبه فیزیکی پدیده‌های زیستی تلاش می‌نماید تا جایگاه مرجع و برتر را در منظقة غرب آسیا در علوم بیوشیمی - فیزیک مولکول‌های زیستی با منشاء دریا، کسب نماید.

 

مأموریت (Mission)
برنامة دورة دکتری به نحوی طراحی شده است که دانشجویان را با پایه‌ایی محکم از دانش بیوشیمی و مبانی فیزیک جهت تحقیقات میان رشته‌ایی بیوشیمی فیزیک - به ویژه در بررسی ویژگی‌های بیوشیمی فیزیکی مولکول‌های زیستی با منشاء دریایی - مجهز نماید. به این منظور، بخش بیوشیمی و بیوشیمی فیزیک مؤظف است درس‌های کلیدی، سمینار‌ها و مهم‌تر از آن برنامه‌های تحقیقاتی هدفمندی که توسط اعضای بخش (هیأت علمی مرتبط به موضوع تحقیقات) در شاخه‌های بیوشیمی ساختاری، بیوشیمی فیزیک و بیوشیمی دریا و... تنظیم می‌شود را در طول چهار نیم سال به دانشجویان ارائه دهد. اساتید راهنما و مشاور دانشجویان در طول دوره آموزش، از سال نخست تا زمانی که دانشجویان به محقق مستقلی تبدیل می‌شوند، مسئولیت مستقیم راهنمایی و هدایت دانشجویان را به عهده خواهند داشت. در طول این دوره آموزش، دانشجویان موظفند توانایی تکنیکی در رشته تخصصی، به علاوه مهارت‌های پایه‌ایی حل مسئله و مشارکت در تحقیقات علوم بین رشته‌ایی را کسب نمایند. این مهارت ها، آنها را جهت ورود به بازار کار با انعطاف پذیری قابل قبولی جهت به کار گیری در دو حوزه صنعت و دانشگاه آماده می‌نماید. در آخر یکی از مهمترین مأموریت‌های بخش و اساتید آن، انتقال ارزش‌های مناسب اخلاق در پژوهش در حوزة کار تحقیقاتی دانشجویان است.
در رشته دکتری تحقیقاتی بیوشیمی فیزیک دریا، تمرکز اصلی بر روی دو گستره است:
زیست شیمی (Chemical Biology)
کشف دارو (Drug Discovery)
این دو گستره به نوعی تعریف شده‌اند که شامل برنامه‌هایی در حوزة بیوشیمی، زیست ساختاری، بیوشیمی- فیزیک، شیمی دارویی، پایه شیمیایی بیماری‌ها و شیمی مواد طبیعی باشند. کشف دارو نه تنها در گستره کشف دارو و هدف، تمرکز دارد بلکه در توصیف و رمز گشایی مکانیسم اثر در سطح مولکولی ترکیبات طبیعی مشتق شده از منابع دریایی (که دارای خواص شناخته شده درمانی هستند) نیز وارد خواهد شد.

 

اهداف رشتة بیوشیمی فیزیک دریایی (Objectives)
فارغ التحصیلان این رشته قادر خواهند بود با ابزار شیمی فیزیک که در طی دروس نظری در دوره دکتری خود آموخته‌اند، ‌بر روی مدل‌های زیستی، پدیده‌های وابسته بیوشیمیایی را مدل سازی و تفسیر نمایند. مطلوب است که دانشجویان پس از طی این دوره قادر به بکارگیری دانش دینامیک محلول‌ها،‌ ترمودینامیک، سینتیک و طیف سنجی در حل مسایل بیوشیمیایی نظیر پیوند لیگاند با گیرنده باشند. از اهداف این رشته توانایی تفسیر و توضیح چرایی پدیده‌های زیر است:

دستیابی این اهداف، به فراهم بودن موارد زیر بستگی دارد:

 

حدود دورة آموزش
چهار سال

 

تاریخچة رشتة بیوشیمی فیزیک دریایی

دانشمندان حوزه زیست شناسی به طور عام و بیوشیمی به طور خاص، در طول قرن گذشته، تلاش‌های بسیاری جهت تبیین رابطه بین ساختار و عملکرد مولکول‌های زیستی انجام داده‌اند تا درک بهتر چگونگی فرآیندهای بیولوژیکی فراهم شود. این تحقیقات به شکل هدفمندی در حال انجام است تا رازهای دیگر حیات یکی پس از دیگری آشکار شود. پیشرفت‌های اساسی شاخه بیوشیمی با استفاده از تکنیک‌های شیمیایی زیستی حاصل این تلاش در اواسط قرن گذشته است. به عنوان مثال، می‌توان به ابزاری‌هایی که در توسعه علم زیست شناسی مولکولی سودمند واقع شده‌اند، اشاره کرد. با این حال، در دو دهه گذشته، روش‌هایی بر پایه دانش فیزیک و رایانه به عنوان مکمل روش‌های سنتی گذشته مطرح شده‌اند. این تلفیق دانش‌ها منجر به توسعه عمده‌ای در درک پدیده‌های زیستی و ایجاد بینش در سطحی فراتر و در حد مولکول و اتم شده است و در یافتن فرآیندهای که اجازه می‌دهد چگونه یک سلول زنده از عوامل محیطی خطر ساز رها شود و زنده بماند،‌ موثر و مهم قلمداد می‌شوند. به عنوان مثال، مدت‌ها تمرکز عمده پژوهش‌های حوزه زیست شناسی، بر روی تمایز مکانیسم‌های مرتبط با شاخه پروتئوم از ژنوم بوده است. از این رو، نیاز مبرم به مطالعه ساختارهای بسیار منحصر به فرد از مولکول‌های زیستی مانند پروتئین‌ها احساس می‌شود که به درک بیشتر و کامل نقش هر مولکول در زیست شناسی سلولی تاکید دارد.
شاید اولین مطالعات سازمان یافته در این زمینه به سالهای 1840 میلادی توسط گروهی در مدرسه فیزیولوژی برلین باز گردد. از افراد سرشناس این گروه می‌توان به هرمان وان هلمهولز،‌ جوناس پیتر مولر، ارنست هنریخ وبر و کارل اف دابلیو لادویگ اشاره کرد. البته می‌توان قدیمی ترین مطالعات بیوفیزیکی را به تحقیقات فیزیکدان ایتالیایی لوییچی گالوانی بر روی بیوالکترونیک در سیستم عصبی در اواسط قرن 17 میلادی نیز مرتبط دانست. با این حال جرقه تشکیل این رشته به عنوان یک زمینه مستقل تحقیقاتی از شاخه‌های دیگر علم،‌ پس از انتشار کتاب "what is life?" توسط فیزیکدان آلمانی اروین شرودینگر در اوایل قرن بیستم زده شد و در سال 1957 دانشمندان بیوفیزیک انجمنی تحت عنوان جامعه بیوفیزیک تشکیل دادند که امروزه بیش از 7000 نفر عضو در دنیا دارد.
قدیمی‌ترین مؤسسه بیوشیمی فیزیک در مؤسسة ماکس پلانک شهر گوتینگن (Göttingen) کشور آلمان است. این موسسه تنها یکی از موسسات تحقیقاتی از جامعه علمی ماکس پلانک می‌باشد و ترکیبی از سه رشته علمی کلاسیک فیزیک، شیمی و زیست است که در سال 1971 تاسیس شد و تمرکز اولیه آن بر روی مسایل فیزیکی و شیمیایی بود. اما به تدریج و با گذر زمان، همگام با پیشرفت فناوری و علوم رایانه‌ایی دستخوش تکامل شد؛ بطوری که امروزه گستره وسیعی از علوم زیستی مانند بیولوژی اعصاب، بیوشیمی و بیولوژی مولکولی را شامل می‌شود.
در حال حاضر در مراکز آکادمیک و تحقیقاتی دنیا، رشته بیوشیمی فیزیک به مباحث زیر چنگ انداخته است:

امروزه رشته بیوشیمی - فیزیک در اکثر دانشگاه‌های مطرح دنیا، به یکی از رشته‌های پر طرفدار در حوزه علوم زیستی مبدل شده است بطوریکه جایزه نوبل شیمی سال 2013 به سه محقق بیوشیمی-فیزیک از دانشگاه‌های کالیفرنیای جنوبی، استنفورد و هاروارد به دلیل تلاش‌های بی‌وقفه شان در توسعة روش‌های چندین مقیاسی (multi-scale) در مطالعات سیستم‌های شیمیایی پیچیده اهدا شد.
به دلیل اهمیت این شاخه و کاربرد هایش، هرساله چندین مجله تخصصی ISI از جمله:


دستاورد‌های دانشمندان در زمینه‌های مختلف این رشته را منتشر می‌نمایند. همچنین ناشران معتبری همچون گروه Nature و انجمن شیمی آمریکا، مقاله‌های متعددی در این رشته منتشر می‌کنند که برنقش بسیار کلیدی این علم در طراحی دارو و توسعه تکنیک‌هایی در شناسایی خواص فیزیکی مولکولهای زیستی تاکید دارند.
از طرفی دیگر، دریاها به عنوان یکی از بزرگ ترین منابع ترکیبات دارویی طبیعی در سطح زمین شناخته می‌شوند. وجود ارگانیسم‌ها و موجوداتی که علی رغم سادگی ساختارشان، توانسته‌اند بر ناملایمات و شرایط اقلیمی ناپایدار دریا‌ها و اقیانوس‌ها غلبه کنند و در طول سالیان طولانی حیات زمین، در چنین محیط پر خطری، به حیات خود ادامه دهند، منجر به یافتن راه‌های دیگری به جز محافظت‌های فیزیکی می‌گردد. ترکیبات طبیعی اولیه و ثانویه که توسط این موجودات در بستر دریاها ساخته می‌شوند، به عنوان ابزار شیمیایی محافظت و بقای چنین موجوداتی قلمداد می‌شوند از این رو، دریاها مورد توجه بسیار در گستره کشف و طراحی دارو، قرار گرفته‌اند.
رشته بیوشیمی - فیزیک دریا به عنوان یک زمینه تحقیقاتی میان رشته‌ایی می‌تواند در شناسایی ماکرومولکول‌های زیستی دریایی، کشف ترکیبات با خاصیت دارویی از منشاء دریا، استفاده از تکنیک‌های فیزیکی در طراحی دارو و رمزگشایی از مکانیسم‌های مولکولی اثرات زیستی در ترکیبات طبیعی دریایی، نقش بسزایی ایفا نماید در سالهای اخیر، مطالعاتی در زمینه ترکیبات زیستی دریایی در مجلات معتبر علمی منتشر شده است که حاکی از رویکرد جدید دانشمندان این رشته، به سوی گستره مولکولهای زیستی دریایی است و رشته دکتری بیوشیمی دریایی در سالهای اخیر در چند دانشگاه دنیا از جمله دانشگاه علوم و تکنولوژی نروژ(در بخش بیوتکنولوژی) راه اندازی شده است اما با وجود پیشرفت‌های بسیار در رشته بیوشیمی- فیزیک و پتانسیل‌های موجود، هیچگونه دورة آموزشی در رشته بیوشیمی-فیزیک دریا و در سطح جهانی وجود ندارد.

 

توانایی دانش آموختگان

 

راهبردهای آموزشی و پژوهشی

 

دروس نظری در سال اول و دوم دورة دکتری پژوهشی
توجه: دانشجویانی که دارای مدرک کارشناسی ارشد در شاخه‌های بیوشیمی، زیست شناسی و سلولی - مولکولی، شیمی فیزیک و زیست فناوری هستند می‌توانند جهت تحصیل در دوره دکتری پژوهشی بیوشیمی - فیزیک دریا اقدام نمایند. با توجه به رشته دوره کارشناسی ارشد و دروس گذرانده در این دوره؛ دروس پیش نیاز زیر در سال اول – نیم سال اول دوره دکتری ارائه می‌شود.

  1. سیستم‌های بیوشیمیایی- کد درس 01 ( برای متقاضیان دارای مدرک شیمی فیزیک، زیست شناسی، زیست فناوری و سلولی - مولکولی)
  2. مدلسازی مولکولی و نظریات شیمی فیزیکی - کد درس 02 (ترمودینامیک، مکانیک مولکولی و مکانیک کوانتومی) (برای متقاضیان دارای مدرک بیوشیمی، زیست شناسی، سلولی- مولکولی و زیست فناوری) دروس ارائه شده تا پایان سال اول و دوم دورة دکتری دروس ارائه شده تا پایان سال اول دوره دکتری 1) موضوع مخصوص در علوم زیست مولکولی - کد درس 11 و 21 (سمینارهای 1 و 2) - (پاییز و بهار) (1 واحد) 2) درس فیزیک پیشرفته در علوم زیستی - کد درس 12 (پاییز) (2 واحد)
  3. بیوشیمی مولکول‌های زیستی دریایی - کد درس 13 (پاییز) (2 واحد)
  4. تکنیک‌های نوین در علوم زیست مولکولی - کد درس 14 (پاییز) (3 واحد)
  5. چرخش آزمایشگاهی (آزمایشگاه‌های بیوشیمی، بیوفیزیک، آزمایشگاه مجازی و آشنایی با نرم‌افزارهای محاسباتی و بیوانفورماتیک) - کد درس 15 (پاییز و بهار) (2 واحد)

 

دروس ارائه شده تا پایان سال دوم دورة دکتری

  1. بیوشیمی پیشرفته - کد درس22 (پاییز)(2 واحد)
  2. بیوشیمی فیزیک محاسباتی- کد درس 23 (پاییز و بهار) (3 واحد)
  3. تکنیک‌های نوین در بیوشیمی و بیوفیزیک - کد درس 24 (پاییز و بهار سال 2) (2 واحد)
  4. پروپوزال جهت دریافت گرانت - کد درس 25 (پاییز سال 2)
  5. مدل سازی مولکولی در کامپیوتر - کد درس 26 (پاییز و بهار سال 2) (2 واحد)
  6. آمادگی امتحان جامع- کد درس 27 (بهار سال 2)

 

سر فصل دروس پیش نیاز

 سیستم‌های بیوشیمیایی- کد درس 01
منابع

  1. Lehninger Principles of Biochemistry by David L. Nelson and Michael M. Cox
  2. Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level by Donald Voet, Judith G. Voet, Charlotte W. Pratt)
  3. Essential Biochemistry by Charlotte W. Pratt, Kathleen Cornely
سرفصل‌های درس
  1. سلول و محیط آبی
  2. بیوشیمی ساختاری (نوکلئیک اسید، پروتئین و اسید آمینه، مکانیسم آنزیم‌ها و فعالیت کاتالیزوری، سینتیک آنزیم ها، غشاها و لیپید‌ها، ساختار کربوهیدارت‌ها)
  3. متابولیسم (خلاصه‌ای از متابولیسم، متابولیسم کربوهیدارت‌ها، چرخة سیتریک اسید، فسفریله شدن اکسیداتیو، فتوسنتز، متابولیسم چربی‌ها، متابولیسم نیتروژن، متابولیسم اسیدهای آمینه، متابوبیسم نوکلئوتید و هورمون‌ها)
  4. ماکرومولکول‌های اطلاعاتی (سنتز و تعمیر DNA، سنتز و فرایند‌های مربوط به RNA، سنتز پروتئین و تصحیحات روی آن)

 

 مدلسازی مولکولی و نظریات شیمی فیزیکی - کد درس 02
منابع

  1.  Physical Chemistry by Peter Atkins , Julio de Paula
  2. Molecular Quantum Mechanics by Peter Atkins, Ronald S. Friedman
  3. Molecular Modeling: Principles and Applications by Andrew R. Leach
  4. Principles of Molecular Mechanics by Katsunosuke Machida
سرفصل‌های درس
  1. ترمودینامیک (خواص گازها، قاون اول تا سوم ترمودینامیک، تبدیل‌های فازی مادة خالص، مخلوط‌های ساده و تعادل شیمیایی)
  2. ساختار (مقدمه‌ایی بر نظریه فیزیک کوانتومی، نظریة کوانتومی حرکت، عملگرها، معادلة شرودینگر و حل آن در سیستم‌های ساده، اتم هیدروژن و سطوح الکترونی، ساختار مولکولی، طیف‌های ارتعاشی و چرخشی، انتقالات الکترونی، رزونانس مغناطیسی هسته، برهم کنش‌های مولکولی، ماکرومولکول‌ها و خود تجمیعی آنان، جامدات)
  3. تغییرات شیمیایی (حرکت مولکولی، سینتیک شیمیایی، دینامیک واکنش‌های شیمیایی، ‌فرایند‌های سطحی)
  4. مکانیک مولکولی (سطح انرژی پتانسیل، میدان‌های نیرو مکانیک مولکولی، خواص مولکولی فاز متراکم، مدل‌های مولکول در حلال، محاسبة انرژی)

 

سرفصل دروس - سال اول دکتری

 فیزیک پیشرفته در علوم زیستی کد درس 12
منابع

  1.  Introduction to polymer physics by M. Doi
  2. Statistical thermodynamics of surfaces, interfaces and membranes by S. Safran
  3. Soft Condensed Matter by R.A.L. Jones
  4. Structured Fluids by T. Witten
  5. Soft Matter Physics: An Introduction by M. Kleman, O.D. Lavrentovich
  6. An Introduction to Systems Biology by U. Alon
  7. Mathematical Biology by James D. Murray
  8. Nonlinear Dynamics and Chaos by Strogatz, Steven
  9. Stochastic processes in physics and chemistry by Van Kampen
  10. Introduction to Molecular Biophysics by Tuszynski & Kurzynski
  11. Biophysical Chemistry by Cantor & Schimmel
  12. Modern Biophysical Chemistry by Walla
  13. Introduction to Protein Structure by Brandén & Tooze
سرفصل‌های درس
  1.  مواد متراکم نرم زیستی (پلیمر‌های زیستی، خود تجمیعی ماکرومولکول‌ها، کلوئید‌های زیستی)
  2. نوترون و الکترون
  3. طیف سنجی فلورسانس، ماوراء بنفش، تبدیل فوریه، طیف سنجی جذبی، رامان، پراش اشعة ایکس، رزونانس مغناطیسی هسته، پراش نور، قیچی نوری، طیف سنجی ارتعاشی و کاربرد آنها در پروتئین، نوکلیک اسید و غشاهای زیستی
  4. روش‌های نظری: شبیه سازی دینامیک مولکولی، روش‌های ترکیبی مکانیک کوانتومی/ مکانیک مولکولی
  5. فرایند کریستال شدن و کریستالو گرافی پروتئین

 

 بیوشیمی مولکول‌های زیستی دریایی- کد درس 13
منابع

  1. Biochemistry by Voet D., Voet J.
  2. Molecular Biochemistry and Biochemistry by Elliot W., Elliot D.
  3. An introduction to Marine Biogeochemistry by Libes, S.M.
  4. Marine Chemistry by Horne, R.A.
  5. Experimental Marine Biology, by: Richard Mariscal
  6. Marine proteins and peptide: biological activities and applications by Se-Kown-Kim
سرفصل‌های درس
  1. مقدمه‌ایی بر بیوشیمی دریا
  2. پروتئین و پپتید‌های دریایی
  3. فرومون‌های دریایی، وضعیت مطالعات جامعه بیوشیمی در گسترة دریا
  4. آلودگی در محیط‌های دریایی و اثرات فلزات سنگین بر روی چرخه و متابولیسم‌های زیستی
  5. ترکیبات موثر زیستی دریایی: استخراج و شناسایی
  6. سم‌های دریایی: شناسایی و آنالیز
  7. گوناگونی زیستی ترکیبات ثانویه در ارگانیسم‌های دریایی و نقش‌های شیمیایی آن‌ها

 

 تکنیک‌های نوین در علوم زیست مولکولی - کد درس 14
منابع

  1. Tools and Techniques in Bimolecular Science by Aysha Divan and Janice Royds
سرفصل‌های درس
  1. کلونینگ ژن
  2. PCR
  3. موتاسیون DNA
  4. توالی یابیDNA
  5. اندازه گیری برهمکنش DNA/پروتئین
  6. بیان پروتئین نوترکیب
  7. تخلیص پروتئین
  8. آنتی بادی‌ها به عنوان یک ابزار تحقیقاتی
  9. اندازه گیری برهم کنش پروتئین - پروتئین: روش کیفی
  10. اندازه گیری برهم کنش پروتئین - پروتئین: روش کمی
  11. آنالیز ساختاری پروتئین: کریستالوگرافی اشعة X، NMR، AFM و CD
  12. طیف سنجی جرمی
  13. آنالیز پروتئوم
  14. فلوسایتومتری
  15. مدل‌های ریاضی در تحقیقات زیستی
  16. مدل‌های حیوانی در تحقیقات زیستی

 

سرفصل دروس- سال دوم دکتری

 بیوشیمی پیشرفته – کد درس 22
منابع

  1. Protein Physics by Alexei Finkelstein, Oleg Ptitsyn
  2. Introduction to Protein Structure by Carl Brenden and John Tooze
  3. Structure and Mechanism in Protein Science by Alan Fersht
  4. Proteins: Structure and Molecular Properties by Thomas Creighton
سرفصل‌های درس
  1. نیروها بخش اول: انواع برهم کنش‌های در پروتئین (الکتروستاتیک، وان در والس، هیدروفوب، پیوند هیدروژنی)
  2. نیروها بخش دوم: رویکرد مکانیک آماری
  3. ترمودینامیک پروتئین‌ها
  4. فولدینگ پروتئین
  5. پیش بینی ساختار پروتئین
  6. RNA و نقش‌های آن در ایجاد پروتئین
  7. دینامیک پروتئین‌ها
  8. ویروس‌ها
  9. طراحی پروتئین
  10. پروتئین‌های غشایی
  11. تصحیح پروتئین‌ها
  12. زیست شیمی
  13. طراحی دارو بر اساس ساختار

 

 بیوشیمی فیزیک محاسباتی – کد درس 23
منابع

  1. Principles of Physical Biochemistry by K.E. van Holde, W.C. Johnson, P.S. Ho
  2. Essentials of Computational Chemistry by Christopher J. Cramer
  3. Introduction to Computational Chemistry by Frank Jensen
سرفصل‌های درس
  1. مباحث پایه ایی:: تعریف سیستم، معادله دینامیکی و حل آن، جداسازی متغیر ها
  2. مکانیک کلاسیک: االگوریتم ها
  3. مکانیک کوانتومی: روش‌های هارتری فاک، نظریه تابعی چگال و روش‌های پسا هارتری فاک
  4. روش‌های میدان نیرو
  5. متد‌های ساختار الکترونی: روش‌های ذره مستقل
  6. روش‌های همبستگی الکترونی
  7. روش‌های بهینه سازی انرژی: در دو سطح ماکروسکوپی و میکروسکوپی
  8. مکانیک آماری و روش‌های حالت گذار
  9. روش‌های شبیه سازی مولکولی: کد شده در نرم افزار‌ها از مکانیک کوانتومی تا روش‌های ترکیبی
  10. روش‌های ریاضی
  11. آمار و QSAR 

 

 تکنیک‌های نوین در بیوشیمی و بیو فیزیک- کد درس 24
این درس به صورت منبع آزاد و با تمرکز به روی عناوین کلی زیر ارائه می‌شود:

  1. الکتروفیزیولوژی
  2. هیدرودینامیک
  3. میکروسکوپ و تصویر برداری
  4. مدلسازی و شبیه سازی کامپیوتری
  5. روش‌های تک مولکولی
  6. طیف سنجی

ترمودینامیک در این درس، تکنیک‌هایی که در مقالات به روز و مجلات معتبر(Q1) گزارش شده اند، مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

 

 مدل سازی مولکولی در کامپیوتر - کد درس 26

در این درس، ‌دانشجو موظف است با استفاده از نرم افزار‌های شیمی محاسباتی یک پروژه مدلسازی آزمایشی را در طی یک سال اجرا و نتایج آن را ارائه می‌دهد.

 

ارزیابی دانشجو
افزون به ارزیابی پایان ترم دروس نظری و آزمایشگاهی به شیوه کتبی چند گزینه‌ای یا تشریحی، دانشجو موظف است:
  1. در پایان هر ترم از نیمة دوم سال تحصیلی حداقل در یک مقالة چاپ شده در مجلات علمی و پژوهشی- با محوریت موضوع مرتبط به تحقیقات خود( موضوع مخصوص، سمینار 1، 2 و موضوع پروپوزال) مشارکت داشته باشد. در پایان هر سال نیز حداقل در یک مقالة تحقیقاتی چاپ شده در مجلات اندکس در ISI با تمرکز بر موضوع تخصصی خود، مشارکت داشته باشد.
  2. پس از اینکه دانشجو، دروس نظری خود را در سال دوم به پایان رساند. جزییات پروپوزال ارائه شده، نتایج اولیه تحقیقات به همراه مفاهیم کلیدی دروس نظری در یک امتحان جامع شفاهی و کتبی توسط افراد متخصص بخش مربوطه و اساتید مدعو از دانشگاه‌های دیگر کشور، مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. این امتحان در تابستان سال دوم تحصیل و پس از پایان امتحانات دروس نیمسال دوم صورت می‌گیرد. دانشجو موظف است که به هر کدام از اعضا کمیته یک نسخه از پروپوزال خود،‌به همراه مقالات چاپ شده‌ایی که در آن مشارکت داشته است را دو هفته قبل از امتحان جامع ارائه دهد. اگر دانشجو بتواند با نمره بالاتر از 14 این امتحان شفاهی و کتبی را بگذراند مجوز ادامه دوره دکتری و ادامه تحقیقات بر روی پروپوزال خود را خواهد داشت. نکته مهم این است که دانشجو حداکثر پروپوزال خود را تا پایان نیمسال اول (پاییز) به تحصیلات تکمیلی دانشگاه و معاونت پژوهشی ارائه دهد ودر نهایت پس از گذراندن امتحان جامع کتبی و شفاهی، دانشجو خواهد توانست عنوان اصلی پایان نامه و استاد راهنمای اصلی خود را انتخاب کند.
    فرم امتحان جامع: مفاهیم کلیدی دروس نظری در یک امتحان کتبی مورد سوال قرار خواهند گرفت در حالیکه دفاع از پروپوزال تحقیقاتی به صورت شفاهی خواهد بود و کمیتة مدعو تخصصی، دانشجو را بر اساس اصول کلی مرتبط با موضوع، مفاهیم و تکنیک‌های به کار گرفته شده و نه لزوما حوزه اختصاصی پروپوزال مورد ارزیابی قرار خواهند داد. مقالات به چاپ رسیده نیز با توجه به بخش‌هایی که مرتبط با مشارکت دانشجو بوده‌اند مورد بررسی قرار خواهند گرفت. دانشجو قادر است که تنها دو بار در امتحان جامع شرکت نماید. حداکثر فاصله بین دو امتحان سه ماه خواهد بود. اگر به دلایلی دانشجو نتواند در امتحان دوم با فاصله سه ماه شرکت کند با توجه به نظر بخش و استاد مشاور خود می‌تواند درخواستی جهت برگزاری امتحان جامع دوم به فاصله 6 ماه ارائه دهد تا توسط کمیته تخصصی تحصیلات تکمیلی دانشگاه مورد بررسی قرار گیرد.
  3. دفاع شفاهی از پایان نامه: دانشجو پس از ارائه حداقل یک مقالة استخراجی از پایان نامة تحقیقاتی خود در مجلات با MIF مساوی و یا بیشتر از 3 (مجلات (Q1 یا حداقل دو مقاله با MIF کمتر از 3 در مجلات Q2، مجوز دفاع از پایان نامه در مقابل یک کمیته تخصصی که شامل افراد متخصص مرتبط با حوزه تحقیقاتی دانشجو ( درون دانشگاهی یا از دانشگاه‌های دیگر کشور) احراز می‌نماید. دانشجو موظف است که نسخه نهایی پایان نامه و مقاله استخراج شده از آن را حداقل دو هفته قبل از تاریخ دفاع به اعضای کمیته تخصصی ارائه دهد.