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Hay muchos campos que juntos tienen implementación de la química y la informática, como la química industrial, el diseño de medicamentos, la academia, los campos médico y farmacológico o farmacéutico, y el cabildeo político. También puede prepararse para continuar su educación con un MS o JD y enfocarse en la ley de patentes.
El trabajo diario de los químicos computacionales influye en nuestra comprensión de la forma en que funciona el mundo, ayuda a los fabricantes a diseñar procesos más productivos y eficientes, caracteriza nuevos compuestos y materiales, y ayuda a otros investigadores a extraer conocimiento útil de montañas de datos. La química computacional también se utiliza para estudiar las propiedades fundamentales de los átomos, las moléculas y las reacciones químicas, utilizando la mecánica cuántica y la termodinámica.
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Los químicos computacionales usan algoritmos matemáticos, estadísticas y grandes bases de datos para integrar la teoría química y el modelado con observaciones experimentales. Algunos químicos computacionales crean modelos y simulaciones de procesos físicos, y otros usan estadísticas y técnicas de análisis de datos para extraer información útil de grandes cuerpos de datos. Los avances en las capacidades de visualización por computadora hacen posible que el químico computacional presente análisis complejos en una forma fácilmente comprensible, que pueden usar para diseñar experimentos y nuevos materiales y validar los resultados.
Los químicos computacionales pueden usar simulaciones para identificar sitios en las moléculas de proteínas que tienen más probabilidades de unirse a una nueva molécula de fármaco o crear modelos de reacciones de síntesis para demostrar los efectos de la cinética y la termodinámica en la cantidad y los tipos de productos. También pueden explorar los procesos físicos básicos que subyacen a fenómenos como la superconductividad, el almacenamiento de energía, la corrosión o los cambios de fase.
La industria farmacéutica, un importante empleador de químicos computacionales, se ha centrado históricamente en el descubrimiento y diseño de nuevas terapias de pequeño molecular. Recientemente, sin embargo, existe una tendencia a aplicar química computacional y química (un campo que combina datos de laboratorio, modelos químicos y métodos de ciencias de la información) para el desarrollo de procesos, química analítica y productos biológicos (medicamentos fabricados usando o extraídos de fuentes biológicas) .
Los químicos computacionales pueden usar computación de alto rendimiento (supercomputadoras y grupos de computación) para resolver problemas y crear simulaciones que requieren grandes cantidades de datos. Las herramientas de los químicos computacionales incluyen métodos de estructura electrónica, simulaciones de dinámica molecular, relaciones cuantitativas de estructura-actividad, química y análisis estadístico completo.
La química computacional no es lo mismo que la informática, aunque los profesionales en los dos campos comúnmente colaboran. Los informáticos dedican su tiempo a desarrollar y validar algoritmos informáticos, productos de software y hardware, y capacidades de visualización de datos. Los químicos computacionales trabajan con científicos de laboratorio y teóricos para aplicar estas capacidades al modelado y simulación, análisis de datos y visualización para apoyar sus esfuerzos de investigación.
Muchos químicos computacionales desarrollan y aplican códigos y algoritmos informáticos, aunque la práctica de los químicos computacionales puede tener carreras gratificantes sin trabajar en el desarrollo del código. Las habilidades de programación incluyen compilar código FORTRAN o C, realizar scripts de shell con bash, Tcl / Tk, python o perl, realizar análisis estadísticos utilizando R o SPSS y trabajar en un entorno Windows, MacOS o Linux.
A medida que se desarrollan las herramientas de química y las plataformas de modelado computacional, se hace más fácil definir tareas de flujo de trabajo a través de entornos de banco de trabajo basados en gráficos. Una tendencia reciente en el modelado de orden reducido y métodos similares está permitiendo implementar herramientas computacionales bastante potentes en dispositivos portátiles, incluidas tabletas y teléfonos inteligentes. Esto permite a los investigadores realizar cálculos hipotéticos y probar varios escenarios mientras están en la planta o en el campo.
Las tareas de trabajo típicas incluyen lo siguiente:
- Desarrollar modelos informáticos y simulaciones de procesos y entidades químicas y bioquímicas.
- Realizar e interpretar análisis estadísticos de grandes conjuntos de datos.
- Cree representaciones visuales de vías de reacción, interacciones moleculares u otros fenómenos.
- Colaborar con investigadores de laboratorio en laboratorios industriales, sin fines de lucro, gubernamentales o académicos.
- Caracterizar nuevos compuestos y procesos para respaldar los reclamos de patentes.
- Ayude a desarrollar procesos de síntesis identificando y caracterizando las vías de reacción e identificando los productos más probables
- Aplique nuevas capacidades de software y hardware para la recopilación y análisis de datos.
- Brindar soporte al cliente como empleado de un laboratorio de servicio o representante de ventas o servicio de un fabricante de software científico
- Enseñar cursos y capacitar estudiantes
- Diseño de experimentos
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