美國(guó)大學(xué)的生物學(xué)專業(yè)有哪些方向

生物專業(yè)是大家比較“關(guān)心”的一個(gè)專業(yè)，同時(shí)又是一個(gè)充滿的機(jī)遇和挑戰(zhàn)的專業(yè)。一方面，長(zhǎng)期以來(lái)的“高精尖”背景——學(xué)術(shù)上的頂 級(jí)期刊最 愛(ài)和業(yè)界相關(guān)公司的高估值高成長(zhǎng)性，使得人們相信“21世紀(jì)是生物學(xué)的世紀(jì)”；另一方面，因?yàn)殡y畢業(yè)難就業(yè)等問(wèn)題， 生物專業(yè)長(zhǎng)期被調(diào)侃為“千老集中營(yíng)”。實(shí)際上，傳統(tǒng)的生物產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)密集程度相對(duì)較高，專業(yè)訓(xùn)練過(guò)于細(xì)化，直接導(dǎo)致了終端資源和收入分配的不平衡。 近些年來(lái)，隨著基因組學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展，以及交叉學(xué)科上的進(jìn)步，這一情況已經(jīng)被大大改善了，但同時(shí)也對(duì)申請(qǐng)者提出了更高的要求。

專業(yè)細(xì)分

關(guān)于生物學(xué)的專業(yè)細(xì)分，我們可以從狹義與廣義兩個(gè)方面來(lái)了解。 首先，狹義上的生物學(xué)學(xué)科—— “Biological and Biomedical Science（BBS）”主要涵蓋“生物化學(xué)及分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)等”領(lǐng)域。另外，大家還可以以廣義的健康產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)為考慮方向，例如在公共衛(wèi)生學(xué)院下的“流行病學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”，在藥學(xué)系下的“制藥學(xué)”，在物理或化學(xué)學(xué)院下的“生物物理和化學(xué)生物學(xué)”，在生物醫(yī)學(xué)工程系下的“生物影像，生物材料等”，甚至在數(shù)學(xué)系或經(jīng)濟(jì)系下的“健康統(tǒng)計(jì)，健康經(jīng)濟(jì)等”專業(yè)。另外，對(duì)于有志于申請(qǐng)醫(yī)學(xué)院，在美國(guó)做醫(yī)生的同學(xué)們來(lái)說(shuō)，高質(zhì)量的生物Ph.D.轉(zhuǎn)綠卡配合強(qiáng)推薦信，成為一條幾乎是必經(jīng)之路的途徑。

（1） 生物化學(xué)及分子生物學(xué) Biochemistry & Molecular Science

生物化學(xué)與分子生物學(xué)既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，又是生命科學(xué)的前沿。注重生物基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，在分子水平探討生命的本質(zhì)，即研究生物體的分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是目前自然科學(xué)中進(jìn)展迅速、具有活力的前沿領(lǐng)域。

（2） 細(xì)胞生物學(xué) Cell Biology

細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、細(xì)胞周期，細(xì)胞分裂, 細(xì)胞凋亡, 以及各種胞器及信息傳遞路徑的學(xué)科。研究范圍專注在在顯微、亞顯微和分子水平三個(gè)層次上，并不斷向探究細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外界相互作用等領(lǐng)域拓展，向探究細(xì)胞增殖、分裂、死亡等生命活動(dòng)內(nèi)在規(guī)律縱深。研究對(duì)象包括極大的多樣性的單細(xì)胞生物，如細(xì)菌和原生動(dòng)物，以及在多細(xì)胞生物如人類，植物，和海綿的許多專門的細(xì)胞。

細(xì)胞生物學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)代生物科學(xué)中發(fā)展最快的一門尖 端學(xué)科，是生物、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧、水產(chǎn)和許多生物相關(guān)專業(yè)的一門必修課程。50年代以來(lái)諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)大都授予了從事細(xì)胞生物學(xué)研究的科學(xué)家。

（3） 免疫學(xué) Immunobiology

免疫學(xué)是生物醫(yī)學(xué)的一個(gè)主要大分支，其探討的是在各器官中所產(chǎn)生的免疫反應(yīng)，以及人類免疫系統(tǒng)的運(yùn)行和其下的各個(gè)分支的配合。主要討論在健康或是生病時(shí)免疫系統(tǒng)所扮演的生理功能角色；一些免疫系統(tǒng)病變所產(chǎn)生的疾病（例如自體免疫反應(yīng)、過(guò)敏反應(yīng)、免疫功能失調(diào)）；在體內(nèi)或是體外免疫系統(tǒng)構(gòu)成分子的物理、化學(xué)、生理性質(zhì)。

免疫學(xué)以其特有的完善的體系，今后將成為各學(xué)科的聚匯點(diǎn)。在理解生命奧秘，提高人類健康中，起無(wú)可估量的作用。

（4） 微生物學(xué)及病毒學(xué)Microbiology & Virology

此方向主要研究微生物、病毒結(jié)構(gòu)，以及與疾病關(guān)系，疾病防止，生物載體治療等。

微生物學(xué)（microbiology）是生物學(xué)的分支學(xué)科之一。它是在分子、細(xì)胞或群體水平上研究各類微小生物（細(xì)菌、放線菌、真菌、病毒、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體原生動(dòng)物以及單細(xì)胞藻類）的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動(dòng)的基本規(guī)律，并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域的科學(xué)。

病毒學(xué)是以病毒作為研究對(duì)象，通過(guò)病毒學(xué)與分子生物學(xué)之間的相互滲透與融合而形成的一門新興學(xué)科。具體來(lái)講，它是一門在充分了解病毒的一般形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征基礎(chǔ)上，研究病毒基因組的結(jié)構(gòu)與功能，探尋病毒基因組復(fù)制、基因表達(dá)及其調(diào)控機(jī)制，從而揭示病毒感染、致病的分子本質(zhì)，為病毒基因工程疫苗和抗病毒藥物的研制以及病毒病的診斷、預(yù)防和治療提供理論基礎(chǔ)及其依據(jù)的科學(xué)。

（5） 神經(jīng)生物學(xué)Neurobiology & Neural Science

神經(jīng)生物學(xué)，又稱神經(jīng)科學(xué)，是專門研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)育、演化、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)及病理學(xué)的一門科學(xué)。此方向?qū)儆谏�物學(xué)科中比較難的一個(gè)分支，研究神經(jīng)系統(tǒng)以及構(gòu)成，其中一些課程也是心理學(xué)可修的課程。

傳統(tǒng)的神經(jīng)科學(xué)是生物科學(xué)的一個(gè)分支。其研究范圍包括對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，功能，進(jìn)化史，發(fā)育，遺傳，生理學(xué)，藥理學(xué)和病理學(xué)研究，近年來(lái)神經(jīng)科學(xué)的研究深度有了突破性成長(zhǎng)，開(kāi)始與其他學(xué)科有了越來(lái)越多的交叉與融合，如認(rèn)知和神經(jīng)心理學(xué)，精神疾病學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，生物信息學(xué)，計(jì)算神經(jīng)生物學(xué)，統(tǒng)計(jì)學(xué)，物理學(xué)，生物化學(xué)，犯罪學(xué)，醫(yī)學(xué)科學(xué)和哲學(xué)陸續(xù)加入研究行列。

近年來(lái)，在量化分析大腦處理信息運(yùn)作過(guò)程方面有了一些新的進(jìn)展，如近年發(fā)表的《大腦處理信息量化模型和細(xì)節(jié)綜合報(bào)告》、《基于量化模型的對(duì)大腦高效可靠處理信息實(shí)現(xiàn)機(jī)制的分析》、《基于大腦處理信息量化模型的對(duì)若干認(rèn)知問(wèn)題的分析》等所介紹的一系列論文綜合整理分析已有的各層面的知識(shí)，建立有堅(jiān)實(shí)解剖學(xué)基礎(chǔ)、能聯(lián)系各層面、量化描述大腦信息處理過(guò)程的模型和框架，提出血液循環(huán)在大腦處理信息過(guò)程中有時(shí)序控制作用，用量化模型結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化相關(guān)理論分析說(shuō)明時(shí)序控制作用對(duì)大腦高效可靠處理信息的意義；匯總介紹量化模型中的細(xì)節(jié)；分析了大腦能正確而高效處理信息，使智力能夠誕生的原因；分析了理論建立和應(yīng)用過(guò)程的神經(jīng)生理學(xué)原理、只能有相對(duì)真理的神經(jīng)生理學(xué)原因；還建立和介紹了另外一種量化分析方案等。

（6） 遺傳學(xué)和基因組學(xué)Genetics & Genomics - GG

遺傳學(xué)和基因組學(xué)是研究生物基因組以及如何利用基因的一門學(xué)科。用于概括涉及基因作圖、測(cè)序和整個(gè)基因組功能分析的遺傳學(xué)分支。該專業(yè)提供基因組信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)利用，試圖解決生物，醫(yī)學(xué)，和工業(yè)領(lǐng)域的重大問(wèn)題。

基因組研究應(yīng)該包括兩方面的內(nèi)容：以全基因組測(cè)序?yàn)槟繕?biāo)的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)（structural genomics）和以基因功能鑒定為目標(biāo)的功能基因組學(xué)（functional genomics)，又被稱為后基因組（postgenomic）研究，成為系統(tǒng)生物學(xué)的重要方法�；�因組學(xué)能為一些疾病提供新的診斷，治療方法，還被用于食品與農(nóng)業(yè)部門�；�因組學(xué)的主要工具和方法包括：生物信息學(xué)，遺傳分析，基因表達(dá)測(cè)量和基因功能鑒定。

此方向?qū)儆谳^為基礎(chǔ)的學(xué)科，一般與大數(shù)據(jù)結(jié)合，應(yīng)用在人口分析與疾病調(diào)查等領(lǐng)域。

（7） 發(fā)育生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)Developmental Biology, Stem Cell Biology, Regenerate Medicine

作為生物學(xué)重要的基礎(chǔ)分支之一，發(fā)育生物學(xué)（developmental biology）是一門研究生物體從精子和卵子發(fā)生、受精、發(fā)育、生長(zhǎng)到衰老、死亡規(guī)律的科學(xué)。該專業(yè)的研究?jī)?nèi)容是和許多其他學(xué)科內(nèi)容相互滲透、錯(cuò)綜聯(lián)系，特別是和遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)的關(guān)系最為緊密。其應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，從分子水平、亞顯微水平和細(xì)胞水平來(lái)研究分析生物體從精子和卵的發(fā)生、受精、發(fā)育、生長(zhǎng)直至衰老死亡的過(guò)程及其機(jī)理。

再生醫(yī)學(xué)是指利用生物學(xué)及工程學(xué)的理論方法制作具有功能與生命性之身體器官組織，用于修復(fù)或是替換身體內(nèi)，因?yàn)槔匣�、生病、受損所造成之不健康的器官與組織�；蚴且云渌�的方式，來(lái)刺激體內(nèi)組織或是器官再生之方法。通常在這領(lǐng)域的工作者，會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中，培養(yǎng)身體內(nèi)的組織或是器官后，用安全性地移植方式，移植至病患身體中。因此，再生醫(yī)學(xué)的目的，在于解決器官捐贈(zèng)者不足的問(wèn)題。

一般來(lái)說(shuō)，常把組織工程學(xué)與再生醫(yī)學(xué)畫(huà)上等號(hào)。但是近年來(lái)，有許多利用體內(nèi)藥物釋放等方式，直接刺激病患身體內(nèi)的組織進(jìn)行再生，也被歸類于再生醫(yī)學(xué)之一部分。因此，再生醫(yī)學(xué)一詞，便是包含更廣泛的醫(yī)療方式。而相較于再生醫(yī)學(xué)，組織工程學(xué)則偏重于研究器官組織等之形成方法。

（8） 癌癥生物學(xué)Cancer Biology

癌癥生物學(xué)主要研究人類癌癥腫瘤發(fā)病的遺傳及分子機(jī)理。本方向基于生物細(xì)胞學(xué)，屬于運(yùn)用類且較為細(xì)分的學(xué)科。癌癥與腫瘤生物學(xué)屬于當(dāng)前較為熱門且有突展性發(fā)現(xiàn)的學(xué)科。