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Biomathematik

12.12.2018

Die Mathematik des Lebens: Biomathematik studieren

Bio + Mathe = Biomathematik? So einfach geht diese Gleichung nicht auf. Biomathematik muss viel mehr als ein Dolmetscher zwischen den beiden Disziplinen verstanden werden. Wie man Biomathematiker wird und welche Berufsfelder damit offen stehen, verrät unser Studienführer.

Alle Studiengänge und -orte Biomathematik

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„Wieviele DNA-Sequenzen von Affen ähneln dem Menschen?“ Dies ist eine Frage, die ohne biomathematische Kenntnisse und digitaler Datenauswertung schwer zu beantworten wäre.

Von Maria Köpf

Inhaltsübersicht

Biomathematik – Ziele und Aufgaben
Bachelor
Master
Zugangsvoraussetzungen
Finanzierung
Berufsaussichten
Fazit

1. Biomathematik – Ziele und Aufgaben

Unter Biomathematikern gibt es ein bekanntes Zitat: „Die Biologie ist die neue Physik der Mathematik, nur noch besser.“ Das Sprichwort prägte der Biomathematiker Joel E. Cohen, der 2004 damit ausdrückte, dass die Biologie ungemein von der Mathematik profitiert – und umgekehrt. Und manch einer erinnert sich an die bahnbrechende Entschlüsselung des Humangenoms im Jahr 2001. Die tausenden DNA-Fragmente wurden mittels eines mathematisch gestützten Computermodells zusammengesetzt. Und Biomathematik als eine der Biowissenschaften ist vom Wirtschaftssektor heute aus betrachtet keine Randwissenschaft mehr.

Evolutionsbiologisch lässt sich anhand von äußerlichen Ähnlichkeiten nicht ganz genau aussagen, wie eng verwandt Tiere sind. Dazu brauchen wir die DNA. Eine Auswertung und ein Vergleich von 23.000 Genen des Menschen mit denen von Tieren verlangt wiederum nach einem computerisierten Modell. Das liefert uns die Biomathematik – ein spezialisierter Studiengang aus dem praktischen Anwendungsbereich der Mathematik.

Er ähnelt angewandteren Mathematikstudiengängen wie der Technomathematik oder Wirtschaftsmathematik. An der Schnittstelle zwischen Biologie – Biotechnologie – Molekularbiologie und der Mathematik setzt die Biomathematik an. Sie löst mit Hilfe von mathematischen Methoden biologische und medizinische Fragestellungen. Daraus modelliert sie Analysen, Prognosen und Statistiken für biologische, pharmazeutische und medizinische Zwecke.

Wie lange dauert das Biomathematik-Studium?
Abschluss	Dauer
Bachelor	6 Semester
Master	4 Semester

2. Der Bachelor

Aus dem Diplomstudiengang Biomathematik entwickelte sich im Zuge der Bolognia-Entwicklungen der Bachelorstudiengang Biomathematik. Seit 1998 wird dieser Bachelor an vier Hochschulen unterrichtet: an den Unis Greifswald und Ulm sowie den Hochschulen Koblenz und Remagen. Die Uni Lübeck bietet den spezialisierten Studiengang Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften an. An den Hochschulen ist das Studium selbstredend eher angewandt, wohin die Universitäten eher spezialisiert auf gewisse Forschungsfelder sind, wie beispielsweise auf die Teilwissenschaft der Biometrie und Biomedizin.

Zum Bachelorstudium noch ein wichtiger Punkt: Auch AbsolventInnen der Mathematik, Biologie, Informatik oder verwandter Fächer steht der Weg zum/zur BiomathematikerIn offen. Sie können im Anschluss an das Bachelorstudium mit einem Master in „Biomathematik“ oder einem verwandten Fach aufrüsten.

Inhalt des Bachelors

Zu dem Bachelorstudium zählen Vorlesungen und Übungen aus den Biowissenschaften, z.B. Biochemie, Bioinformatik, Zytologie oder Pharmakologie, Mikrobiologie oder Ökologie. Dazu kommen Vorlesungen aus der Mathematik wie Lineare Algebra und analytische Geometrie, Diskrete Mathematik, Analysis und Optimierung, Stochastik oder Statistik. Ebenfalls abgedeckt wird ein Anwendungsbereich aus der Informatik wie Computeralgebrasysteme oder Programmierpraxis.

Vorurteile aufräumen – Was Biomathematik (nicht) ist

Viele Studierende stellen sich vor, dass es sich um Mathematik mit Nebenfach Biologie handelt. Doch ist Biomathematik eine Art Dolmetschwissenschaft für weitere Wissenschaften. Es ähnelt diesbezüglich der Wirtschaftsmathematik. Der Biomathematiker „übersetzt“ dem Biologen Fragen wie „Wieviele DNA-Sequenzen von Schimpansen, Gorilla, Orang-Utan ähneln dem Menschen?“ Er stellt hierzu ein mathematisches Modell her. Daraus programmiert der Bioinformatiker eine Software, die Biologen auf Knopfdruck die erwünschten Antworten bietet. Diese Arbeit ist oft sehr theoretisch, aber teilweise auch recht angewandt. Angewandte Projektarbeiten können z.B. Datenanalysen gemeinsam mit Biologen, Biotechnologen oder Molekulargenetikern sein.

Und was ist eigentlich Biometrik?

Kein Student der Biologie oder eines verwandten Faches kommt an der Biometrik vorbei. Doch was ist das eigentlich? Die Biometrik bzw. auch die Biometrie ist die Wissenschaft von der Anwendung statistischer Messungen an Lebewesen aller Art. Es werden z.B. Messungen der Iris, der DNA, des Fingerabdrucks oder der Ohrform verglichen. Oftmals wird Biometrie auch synonym für Biostatistik verwendet. Ihr begegnet den Messungen an Lebewesen im Prinzip in allen Biowissenschaften, d.h. sowohl in der Medizin als auch in Biologie, Biophysik oder Molekularbiologie. Der „biometrische Personalausweis“ ist ein anschauliches Beispiel für Anwendungen, die auf biometrischen Verfahren basieren.

3. Möglichkeiten im Master

Alle Masterstudiengänge führen in vier Semestern Vollzeitstudium zum Abschluss. An der Universität Heidelberg kann man den Masterstudiengang „Medical Biometry/Biostatistics“ auch berufsbegleitend studieren. Oft haben die Hochschulen eine Kooperation mit bio(technologischen) oder klinischen Instituten sowie mit Unternehmen der Industrie. Dadurch entstehen viele Masterarbeiten auch durch diese Zusammenarbeit.

Allgemeine „biomathematische“ Masterstudiengänge

Die Masterstudiengänge Biomathematik (Uni Greifswald) und Mathematics in Bioscience (TU München) bieten u.a. speziell biomathematische Veranstaltungen. Hier habt ihr Themen wie Stochastische Modelle der Biologie oder auch Molekulare Evolution. Zusätzlich besucht ihr Kurse zur Mathematik, Biologie und Informatik, die jedoch über das Grundwissen des Bachelorstudiums hinaus gehen. In Lübeck habt ihr die Möglichkeit, euch in den Lebenswissenschaften, der Bildgebung und -verarbeitung oder der Genetischen Epidemiologie zu spezialisieren. Und an der Hochschule Koblenz könnt ihr im Master einen Schwerpunkt in Biomathematik belegen.

Biomathematische Teilwissenschaften

Die Masterstudiengänge „Medical Biometry/Biostatistics“ an der Uni Bremen und Heidelberg konzentrieren sich auf Teilgebiete der Biomathematik. Sie behandeln insbesondere mathematische Modelle für klinische Auswertungen. Also erhaltet ihr zusätzlich Kenntnisse zur Medizin, Ethik, Gesetzeskunde oder statistischen Fallstudien. Der Vorteil ist, dass sie auf konkrete Berufe zugeschnitten sind (z.B. als verantwortlicher Biometriker für Zulassungsstudien).

4. Zugangsvoraussetzungen

Die Bachelor-Studiengänge im Bereich Biomathematik bzw. Mathematische Biometrie sind zulassungsfrei (Stand: 03/2006). Wie oben bereits erwähnt, ist ein Bachelorstudium in Biomathematik keine Zugangsvoraussetzung für den Master. Das heißt, ihr könnt vor dem Masterstudium zum/zur BiomathematikerIn bzw. BiometrikerIn/BiostatistikerIn auch eine andere mathematisch-naturwissenschaftliche Disziplin studieren (z.B. Biologie, Mathematik, Chemie, Physik, Informatik, Statistik).

Wenn ihr euer Berufsziel erst im Master auf biologische, medizinische oder pharmazeutische Analysen fokussiert, bietet das einen Vorteil: Ihr bindet euch nicht zu schnell an eine (junge) Teilwissenschaft wie die Biomathematik.

Gute NC-Noten oder Leistungskurse in Mathe oder Biologie sind kaum vorzuweisen. Selbstredend solltet ihr Interesse an der Mathematik und an der Biologie besitzen. An der TU München, an der Universität Bremen sowie an der Universität Heidelberg sind die Vorlesungen teilweise englischsprachig. An der Universität Heidelberg fallen für den berufsbegleitenden Master Studiengebühren in Höhe von 3000€ pro Semester an (Stand 03/2016).

5. Finanzierung des Studiums

Eine Möglichkeit, das (Biomathematiks-)Studium finanziell zu stemmen, ist mithilfe des BAföGs. Das BAföG soll Studierende unterstützten, deren Eltern das Studium nicht (ganz) bezahlen und unterstützen können. Nicht jeder bekommt aber die volle Förderung, sondern es richtet sich nach dem Einkommen der Eltern. Wie genau der Ablauf und der Anspruch auf BAföG funktioniert und wie die genaue Sachlage ist, erfahrt ihr hier.

Zu der Möglichkeit über das BAföG sein Studium zu finanzieren, gibt es auch die Möglichkeit das Studium über ein Stipendiat zu finanzieren. Im Gegensatz zum BAföG muss das durch das Stipendium erhaltene Geld nicht zurückgezahlt werden. Entgegen der langläufigen Meinung ist es nicht unbedingt so schwer, an ein Stipendium zu kommen – wenn man eine passende Nische findet, in die man passt und für die jemand eine Förderung ausgeschrieben hat. Dann reichen auch durchschnittliche Leistungen.

Stipendium für ein Studium

Stipendien werden von vielen verschiedenen Organisationen, aber auch vom Bund oder einzelnen Ländern angeboten. Vielen Stipendien ist gemein, dass sie von den Geförderten besonders gute Leistungen erwarten – es gibt aber auch Ausnahmen weiter

6. Berufsaussichten – noch keine statistischen Werte

Die Berufsaussichten sind gut, wenn es auch keine konkreten Zahlen gibt. Noch fehlen dafür belastbare Aussagen. Professoren von den Universitäten in Greifswald, Bremen und Ulm gaben gegenüber Studis Online an, dass ihre MasterabsolventInnen meist innerhalb weniger Monate in Arbeit waren. Während des Studiums versprechen euch die Universitäten Kontakte zu interdisziplinären Wissenschaften wie Medizin, Pharmazie und Biologie zu vermitteln. Ob dies nur auf die Vorlesungsverzeichnisse reduziert bleibt, müsst ihr genau prüfen.

Berufsaussichten – für Biometriker und Biostatistiker

Interessant können für euch auch die mathematischen Analysen von Biomedizinern sein. In der Praxis verlangen Zulassungsstudien für Medikamente oder klinische Verfahren, dass Ergebnissen grafisch und statistisch ausgewertet werden. Doch konkurriert ihr hier mit den studierten Biometrikern. Die studierten BiomathematikerInnen sind dagegen breiter und allgemeiner ausgebildet und können sich in allen Bereichen der Life Sciences Nischen suchen.

Infos zur Autorin

Maria Köpf studierte Germanistik und Judaistik an der Freien Universität Berlin. Sie lebte je ein halbes Jahr in Israel und Spanien. Seit einigen Jahren verbindet sie mit den abgeschlossenen Studien und Ausbildungen Journalismus und Medizin und schreibt heute als freie Journalistin vor allem für medizinische Fachzeitschriften und Magazine.

mariakoepf.com

Mögliche Berufe

Eure Berufsmöglichkeiten liegen im Bereich der biologischen und medizinischen Forschung, der Lehre und Forschung an Hochschulen und in der biotechnologischen Planung und Entwicklung. Auch im Umweltschutz, bei der Pharmaindustrie und im Consulting könnt ihr prinzipiell arbeiten. Als Biometriker könnt ihr zusätzlich zur Pharmaindustrie, Hochschulen und Forschungsinsituten auch in Krankenhäusern mit klinischer Forschung oder in Unternehmen für Überwachungssysteme (biometrische Verfahren) beschäftigt werden.

7. Fazit: Ein interdisziplinäres Fach

Im Zuge des Bolognia-Prozesses entstanden neue Studiengänge, die ein ganz spezifisches Arbeitsmarktsegment bedienen. Trotzdem zählt diese mathematische Richtung noch zu den jungen Wissenschaften. Die Biomathematik ist im Begriff, die neue angewandte Mathematik der biologischen, pharmazeutischen und medizinischen Firmen zu werden. Noch fehlen Zahlen und Fakten, wie sie sich von Wirtschaftsmathematik und angewandter Mathematik unterscheidet. Doch spricht ihre Anwendungsorientierung und Verknüpfung mit Biologie, Psychologie, Medizin, Pharmazie und zum Teil auch Ethik für sehr guten Praxisbezug nach dem Studium.