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2019-09-23...

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美国的生物学专业学什么?它有哪些专业分支?如何选择适合自己的专业分支?它的就业前景如何?接下来我们针对以上问题一一解析。

01 专业介绍

生物学(biology)也叫生物科学(biological science)或者生命科学(life science)。是研究生物(包括植物、动物和微生物)的结构、功能、发生和发展规律的科学,是自然科学的一个部分。目的在于阐明和控制生命活动,改造自然,为农业、工业和医学等实践服务。自然科学六大基础学科之一。

02 专业分支(非医疗类)


生物化学(Biochemistry)
研究生物体中的化学进程的一门学科,常被简称为生化。主要用于研究细胞内各组分,如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律。
应用举例:
医学生化——转氨酶用于肝病诊断;青霉素的发现;疫苗的研制;器官移植等等。
农业生化——各种化学和生物杀虫剂;病原体的鉴定;筛选和培育农作物良种所进行的生化分析等。
工业生化——有机溶剂、氨基酸、酶制剂、激素、血液制品及疫苗等均创造了相当巨大的经济价值。
国防应用——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。
生物物理学(Biophysics)
是物理学与生物学相结合的一门交叉学科,是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。
应用举例:
近红外显微镜、闪光X射线显微镜、光散射显微镜、低角X射线衍射研究活细胞利用超声回声图象术进行诊断、核磁共振。

分子生物学(Molecular Biology)
是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。其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系(即生物膜)。
应用举例:
亲子鉴定、婴儿男女鉴定、克隆技术、转基因食品
细胞生物学(Cell Biology)
是在显微、亚显微和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。
应用举例:
生物芯片、转基因动植物、组织工程、基因治疗、器官移植、抗衰老、遗传修饰
生物传感器、可降解生物塑料、生物能源、生物工程武器
神经生物学(Neurobiology/Neuroscience)
是专门研究神经系统的结构、功能、发育、遗传学、生物化学、生理学、药理学及病理学的一门科学。
神经生物学的内容非常丰富,虽然至今为止并没有取得重大进展,没有解开智力形成之谜,没有解开毒品上瘾之谜,没有解开老年痴呆症治疗之谜,但却在潜移默化中推动了神经科学的发展。

发育生物学(Developmental Biology)
是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。
应用举例:
癌症的防治、器官与组织培养、哺乳动物体细胞克隆技术、干细胞培养技术、基因表达的时空顺序研究
免疫学(Immunology)
是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。
应用举例:
化学疫苗、乙型肝炎疫苗、利用免疫学来区分人类的血型、鉴别动物的血迹、放射免疫
动植物的毒素的研究如白喉毒素、破伤风毒素、蓖麻毒素、巴豆毒素和动物毒素中的蛇毒、蜘蛛毒等
遗传学(Genetics)
研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科。
应用举例:
产前诊断和婴儿的遗传性疾病诊断、免疫遗传学是组织移植和输血等医学实践的理论基础
毒理遗传学关系到药物的安全使用和环境保护;重组DHA技术;DNA分析、检验;优生学

微生物学(Microbiology)
是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物(细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类)的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。
应用举例:
空气与水净化,污水处理;工农业生产——菌体,代谢产物,代谢活动
临床医学——抗菌药物耐药性方面的各种试验;抗菌药物临床合理应用的管理和医院感染监测、控制和管理;病原学诊断;通过微生物报告参与临床会诊
生态学(Ecology)
是研究生物体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学。
应用举例:
风景区、森林公园、城镇各类园林绿地的规划、设计、环保、城市规划、园林、农林、水利、施工园林植物繁育栽培、养护及管理;生态监测;动物保护  

生理学(Physiology)
是研究生物机体的各种生命现象,特别是机体各组成部分的功能及实现其功能的内在机制的一门学科。
应用举例:
有关白喉血清疗法的研究;血型的发现;血液循环生理包括血液运行和心脏、血管的功能
呼吸生理包括呼吸道和肺的功能以及气体在血液中的运输;内分泌生理讨论各种内分泌腺的功能
生物信息学(Bioinformatics)
是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)两方面,具体说就是从核酸和蛋白质序列出发,分析序列中表达的结构功能的生物信息。
应用举例:
序列比对、蛋白质比对、基因识别分析、药物设计等  

生物技术(Biotechnology)
是研究通过应用生物学、化学和工程学的基本原理,利用生物体(包括微生物,动物细胞和植物细胞)或其组成部分(细胞器和酶)来生产有用物质,或为人类提供某种服务的技术的学科。
应用举例:
细胞(显微水平、亚显微水平) 玻片标本制作与染色技术;开发畜牧医用产品;构建新型生物材料
通过DNA识别来鉴别动物的种类,跟踪其活动地域等以进行珍稀野生动物的保护
通过DNA分析研究人类种群的进化史;利用生物技术生产单细胞蛋白为解决蛋白质缺乏问题
新的诊断技术如单克隆抗体诊断试剂和DNA诊断技术;采用纯培养的微生物菌株来降解污染物
生物医学工程(Biomedical Engineering简称BME)
是一门新兴的边缘学科,它综合工程学、物理学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
应用举例:
生物医用复合材料、数字信号处理

生物工程(Bioengineering)
是以生物学(特别是其中的分子生物学、微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。
应用举例:
其应用范围十分广泛,包括医药、食品、农林、园艺、化工、冶金、采油、发酵罐新技术和新底物的环保等方面。
其中基因工程和细胞工程是生物工程的基础,重组DNA 技术和酶固定化技术是生物工程的两个最富有特色和潜力的技术,而发酵工程与细胞和组织培养技术是目前较为成熟和广泛应用的技术。  

03 就业前景

1 可在生物医药、生物化工、轻工、食品、能源、环保等行业的高新技术企业从事相关产品、工艺及装备的研究、开发、设计、管理及市场营销等工作
2 在环保、商检、药检、海关、工商、税务和政府管理部门从事相关的监督管理工作
在高等院校、科研院所从事教学和科研工作
3 高科技生物医药类公司


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