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美国生物科学专业解读及就业前景分析

2012-11-23 13:22:11 / 来源:网络 / 编辑:考鸭网

有人预言21世纪是生物科学的世纪,谁掌握了生命科学,谁就主宰了一切。从总体上看,当代生物科学主要朝着微观和宏观两个方面发展:在微观方面,生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质;在宏观方面,生态学的发展正在为解决全球性的资源和环境等问题发挥着重要作用。

生物学专业是比较早的专业之一,人们在生物学的基础上,通过不断与其他学科相交叉而诞生了很多新的专业,像生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、生物化学专业、生物信息学专业、生物医学专业、食品科学与工程专业、海洋生物科学专业、海洋生物工程专业、畜牧生物专业等。

第一类:生物科学专业Bioscience of science

生物科学是从分子、细胞、机体乃至生态系统等不同层次研究生命现象的本质、生物的起源进化、遗传变异、生长发育等生命活动规律的科学。生物科学专业旨在培养具有扎实的生物科学理论基础,掌握本学科的基本理论和基本技能,具有一定的科学研究能力和创新精神的生物学专门人才。

主要专业课程:动物学、植物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、遗传学、生物工程、分子生物学、生态学、植物生理学、生物统计、环境保护、基因工程、蛋白质与酶工程、发酵工程、细胞工程、现代生物学实验技术等。

第二类:生物工程专业相近专业:生物技术专业、生物工艺专业

生物工程也叫生物工艺、生物技术,是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性的科学技术。也就是说,它是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料。例如,基因重组技术、DNA和蛋白质序列分析技术、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、染色体工程等工程的诞生和发展,已在工业、农业和医疗卫生等方面得到了广泛应用,并取得许多突破性进展。

主要专业课程:有机化学、生物化学、微生物学、生化工程、生物工程学等。

第三类:生物信息学专业(相近专业:基因信息学专业)

生物信息学是近年来发展并完善起来的热门交叉学科,最初常被称为基因组信息学。生物学是生物信息学的核心和灵魂,数学与计算机技术则是它的基本工具。广义地说,生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物学数据的一门学科。

据预计,作为新兴交叉学科的生物信息学专业人才,将成为21世纪国际、国内最紧缺的人才类型之一。

主要专业课程:生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学、数据库、计算机软件基础、生物信息学、基因芯片技术、生命系统建模等。

第四类:生物食品专业(相近专业:食品科学与工程专业)

生物食品专业是培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的高级科学技术人才的学科。

主要专业课程:生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学、数据库、计算机软件基础、生物信息学、蛋白质组学、基因芯片技术、生命系统建模等。

第五类:生物医学工程专业(相近专业:医学生物技术专业)

生物医学工程是综合生物学、医学和工程技术学的交叉学科。也是运用自然科学和工程技术的原理与方法,研究与揭示人体的生命现象,并从工程角度解决人体医疗问题的一门综合性高技术学科。生物医学工程专业是目前国际上发展极为迅速的交叉学科和边缘学科,旨在利用现代工程技术的手段解决生物医学上的检测、诊断、治疗、管理等问题以及进一步探索生命系统的各种运动形式及其规律性,是21世纪生命科学的重要支柱。共有21所高校开设了生物医学工程专业。

主要专业课程:模拟与数字电子技术、微机原理、数字信号与处理、工程生理学、医学成像与图象处理、生物传感技术、细胞生物学、生物化学、遗传分子生物学等。

第六类:海洋生物技术专业(相近专业:海洋渔业科学与技术专业、水产养殖专业等)

本专业培养具有坚实的现代海洋生物科学和现代生物技术基础知识和基本技能,受到海洋科学研究和工程技术应用的训练,能在科研、生产及教学等部门从事海洋生物基础理论研究、高新技术研究和生物制品开发及相关管理的高级专业人才。主要专业课程:模拟与数字电子技术、微机原理、数字信号与处理、工程生理学、定量生理学、医学成像与图象处理、生物传感技术、现代医学仪器、普通生物学、细胞生物学、生物化学、遗传分子生物学等。

主要专业课程:细胞工程、基因工程、微生物工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、生物技术大实验、生物信息学、发育生物学、发酵工程设备等。

与生物学进行交叉研究的专业还有:生物环境学专业、畜牧生物学等。随着生物科学本身的新进展不断与其他学科的交叉与融合,新的交叉专业将会持续不断地诞生。04年到06年以来,学习生物学的中国留学生出国的学习方向主要是生物科学中的生物工程方向,以下是对此学科中非医学临床类的生物化学、分子生物学、细胞生物学、神经生物学、遗传学相关的研究方向总结:

生物化学专业:biochemistry

生物化学(又称生理化学)是利用化学和物理化学方法在分子水平上研究有机体的生命现象,即研究分子结构、动植物细胞和细菌细胞的化学变化和物理化学变化,并分析它们的调节和组织。首先是物质交换、食物的分解、向化学能转化并成为细胞物质构成一部分的过程。进一步的研究对象包括催化作用因子,酶(酶科学)及分子信息载体、核糖核酸和脱氧核糖核酸(分子遗传学、基因工程学、生物外科)。这些研究对生物学、化学、医学、物理学的各个领域特别是对生物技术领域有着重大意义。

研究生命物质的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化的生物学的分支学科。生物化学若以不同的生物为对象,可分为动物生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。若以生物体的不同组织或过程为研究对象,则可分为肌肉生化、神经生化、免疫生化、生物力能学等。因研究的物质不同,又可分为蛋白质化学、核酸化学、酶学等分支。研究各种天然物质的化学称为生物有机化学。研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。60年代以来,生物化学与其他学科融合产生了一些边缘学科如生化药理学、古生物化学、化学生态学等;或按应用领域不同,分为医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等。

生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。此外生物化学是在医学、农业、某些工业和国防部门的生产实践的推动下成长起来的,反过来,它又促进了这些部门生产实践的发展:

① 医学生化。对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究,有助于进行预防、诊断和治疗。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代,再加上各种疫苗的普遍应用,使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合,产生了医学生化的许多领域。

② 农业生化。随着生化研究的进一步发展,不仅可望采用基因工程的技术获得新的动、植物良种和实现粮食作物的固氮;而且有可能在掌握了光合作用机理的基础上,使整个农业生产的面貌发生根本的改变。

③ 工业生化。生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力。例如皮革的鞣制、脱毛,蚕丝的脱胶,棉布的浆纱都用酶法代替了老工艺。固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。

④ 国防方面的应用。防生物战、防化学战和防原子战中提出的课题很多与生物化学有关。如射线对于机体的损伤及其防护;神经性毒气对胆碱酯酶的抑制及解毒等。

就业前景:

生物学专业毕业生(Biochemiker)大多数是在高校和研究机构中工作。此外还可以在制造业,特别是在食品工业、饮料生产、药品制造、洗涤清洁剂制造和肥料、植物保护材料制造业工作。

分子生物学专业:molecularbiology

从分子水平研究生物大分子的结构与功能,从而阐明生命现象本质的科学。是当代生物学的前沿与主流学科。出现于20世纪50年代,以脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构的确定和蛋白质晶体结构的阐明为标志,确立了蛋白质和核酸是所有生命活动的主要物质基础。分子生物学的目标与生物化学和生物物理学一样都是从构成生物体的基本物质(蛋白质和核酸)及其活动入手,阐明生命活动的本质。但是在这三门学科中,分子生物学强调的是研究对象,强调分子水平的研究;而生物化学和生物物理学则分别强调用化学和物理学的概念、原理和手段来解决生物学问题,从分子、细胞、个体一直到群体都属于生物化学和生物物理学的研究内容。

分子生物学的研究内容大体包括蛋白体系、核酸-蛋白体系和脂质-蛋白体系三大领域。分子生物学的发展对生物学的各个领域产生了全面的影响,形成了一系列新的学科,如分子遗传学、分子细胞学、分子分类学、分子神经解剖学、分子药理学、分子病理学等。

就业前景:

由于分子生物学与生物工程有联系,生物工程与实际联系紧密,需要长年在实验室做实验。加之学的内容广泛,所以学生毕业后多半选择继续深造。此外,还可以成为从事教学科研工作的教师;到生物学、农业、医药、食品发酵等机构从事科研工作;到各类生物技术公司或有关企业单位从事生物新产品开发。

细胞生物学专业:

运用近代物理学和化学的技术成就和分子生物学的方法、概念,在细胞水平上研究生命活动的科学。其核心问题是遗传与发育。在研究方法上,细胞生物学广泛地利用相邻学科的成就,在技术方法上是博采众长,凡是能够解决问题的都会被使用。细胞学的研究偏重在结构方面。此后,在相邻学科的进展的影响下逐渐地发展到其他方面。例如在遗传学的带动下发展起细胞遗传学,加深了对染色体的认识;在生物化学的影响之下发展起细胞生化,用生化手段了解细胞各组分的生化组成和功能活动;在物理学、化学的渗透下形成了细胞化学,研究细胞的化学成分及其定位,这些都为细胞生物学的形成和发展打下了基础。50年代之后,各方面的条件逐渐成熟了,细胞生物学才得以蓬勃发展。

通过目前国际上对细胞遗传的研究,体现出细胞生物学与其说是一个学科,倒不如说它是一个领域。可以从两个方面来理解:一是它的核心问题的性质——把发育与遗传在细胞水平结合起来,这就不局限于一个学科的范围。二是它和许多学科都有交叉,甚至界限难分。例如,就研究材料而言,单细胞的原生动物既是最简单的动物,也是最复杂的细胞,因为它们集许多功能于一身。但是这类研究也可以列入原生动物学的范畴。其次,就研究的问题而言,免疫性是细胞的重要功能之一,细胞免疫应属细胞生物学的范畴,但这也是免疫学的基本问题。所以,细胞生物学体现的是学习本专业学者的多元化发展方向和横向联合专业知识的能力。

就业前景:

本专业培养基础厚、知识宽、科研能力强,面向21世纪的一流的生物科学工作者。毕业后可到高等院校、科研单位从事基础研究;进入公司和企业从事应用研究、高新技术开发以及企业管理等工作。

神经生物学:

神经生物学是一门包含了神经解剖学、神经生理学、分子神经生物学、细胞神经生物学等多种神经科学在内的综合学科,是为心理学专业学生能跟上当代神经科学发展,依靠最新的神经科学的研究成果去认识心理与脑的关系和心理的发生机制而开设的一门必修基础课。神经科学是靠用实验来证实自己的理论假设的,是随着实验方法与手段的改进与完善而发展的。为了让学生掌握神经科学已经形成的理论,需要在理论讲授的同时,开设一些必要的实验。它将同时能提升学生实验操作和独立开展研究的能力。

就业前景:

学生毕业后可到高等院校、科研单位从事基础研究,进入公司和企业从事应用研究、高新技术开发以及企业管理等工作。

遗传生物学:genetics

生物学中研究遗传和变异即研究亲子间的异同的分支学科。这一学科名称是英国遗传学家W.贝特森在1909年首先提出的。遗传学的研究范围包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现3个方面。遗传物质的本质包括它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等。遗传物质的传递包括遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因在群体中的数量变迁等。遗传信息的实现包括基因的原初功能、基因的相互作用、基因作用的调控以及个体发育中的基因的作用机制等。

就业前景:

遗传生物学专业毕业生大多数是在高校和研究机构中工作。此外还可以在制造业,特别是在食品工业、饮料生产、药品制造、洗涤清洁剂制造和肥料、植物保护材料制造业工作。

美国的生物学科

美国的各大学生物科学系就是在大学的生命科学与技术学院下,己有100多所学校都开设了此类的学院。各学校现有环境科学、动物学、植物学、生物化学与分子生物学四个博士点,动物学、植物学、环境科学、微生物学、生物化学与分子生物学、水生生物学、食品科学七个硕士点,设有生物科学、生物技术和生物工程三个本科专业。

各校还设有化学生物学与分子工程实验室为教育部重点实验室,另有国际学生提供高质量的,合格的实验室。实验室面积一般都在4058m2,仪器设备总价值几乎都达到上百万元,学院今年实行按生物科学类和生物工程专业招生,学生学完基础课后,根据学生兴趣和社会需求,实行专业层次和方向的分流培养。在生命科学与技术学院下,生物学又分为以下两个分支:

生物科学类专业

培养具备全面扎实的基础理论、基本知识和较强技能,受到基础研究、应用基础研究的训练,有较高的外语水平和计算机应用技能,能在有关科研机构或高等院校从事科学研究和教学工作,能在农、林、环境保护、医药工业、生物高新企业等单位从事基础与应用研究、科技开发与管理的高级专门人才。本专业具有基础厚实、专业面宽、综合素质高、人才适应面广等特点。

生物工程专业(含食品科学与工程专业方向)

培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,有较高的外语水平和计算机应用技能,能在有关科研机构或高等院校从事研究与教学工作,能从事设计、生产、管理和新技术研究及新产品开发等工作的高级工程技术人才。本专业具有基础面宽、应用性强、理工交叉等特点。

美国学习的优点:

1、出国毕业后在美国找工作相当容易,申请时很容易拿到全奖,也很容易去比较好的学校。去年我国生物系本科毕业生一般有40%出国。出国:读研:工作=50:40:10(工作几乎都是非专业的相关工作)。

2、生物科学目前发展很快,很适合那种真正想做科研的人。

3、21世纪是生物学的世纪,在生物学的各个领域确实有大量的重要的课题亟待研究。 正因为如此,生物领域的竞争激烈,而且有越来越多的人从化学、物理、计算机等领域转向研究生物的相关课题。而且,生物研究的周期比较长,不太可能在短时间内取得突破性成果,要做好打持久战的准备。念生物最典型的发展路线是:本科-出国念博士-博士后-当教授或者进生物医药公司。在其中任何一个环节都可以改行干别的,或者做跟生物相关但非基础研究的工作。

国内的缺点:

1、在国外一般是从属于医学中心中的基础研究,所以各校的经费都会很多。生物科学整体在国外发展得很快,而且某些系,比如神经生物学就特别热门,但带来的影响是竞争就相对激烈。就科学层面来说,生物科学以后肯定会有更大的发展,这个世纪一定会有很多突破性的成就,特别是在神经生物学中。

2、国内对生物科学也很重视,当然这种重视只局限在学术和科学上。现在也开始投了很多钱,比较生物就是用钱堆出来的。也开了很多新机构,比如上海神经生物所和北京生命科学所,都是世界一流的院所,水平绝对能进美国大学中的前30名。

3、不过整体就业不是很好,也不是很广。一般如果不转专业,进了这个窝,就基本做一辈子作科研了。将来如果不是很出色的话,薪水会相对较少。实验工作比较累,行业竞争也激烈,一般来说压力会比较大。

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