生物科学系提供了一个分子和细胞生物学，神经生物学，生理学，免疫学，遗传学，结构和计算生物学，发育生物学，分子生物物理学，生物信息学和化学生物学领域的高级研究计划。
研究生课程为每个学生提供了当代生物学的深厚背景，并且对上述一个或多个领域有深入的了解。在第一年中，所有学生都参加了密集的核心课程，为结构生物化学，细胞生物学，遗传学和分子生物学提供了扎实的背景。还需要另外两门选修课程，通常在第二年完成。在整个学年的每个星期一中午举行一次部门学术讨论会。所有研究生都应定期参加。访问学者还经常举办其他研究研讨会。
该系或附属系实验室的研究是该计划不可或缺的部分。学生在第一年的第一学期开始实验室轮换，并且在他们的第一日历年可以进行三个轮换。预计在第一年末，学生将选择一名导师。教学经验被认为是博士培训的重要组成部分：在准备过程中，学生将在第二年开始时参加教学技术研讨会。
该系目前的研究兴趣涉及现代生物学的领域，涉及从原核生物到人类的物种。感兴趣的一些特定领域包括基因表达的调控，mrna加工，信号转导机制，癌基因和肿瘤抑制因子，酶和多蛋白复合物的结构和功能，无脊椎动物发育的遗传学，线粒体的遗传学和生物发生，神经系统的发育，神经元的分化和变性，离子通道的结构，功能和调节以及嗅觉系统的转导机制。
博士研究实验室
生物科学系位于sherman fairchil生命科学中心的morningsie校区。该建筑为该部门的实验室提供了将近60,000平方英尺的实验室空间，并提供了广泛的共享仪器设施，包括广泛的精密显微镜，x射线衍射，facs（荧光激活细胞分选）实时pcr分析，质谱，红外-红色扫描，磷光成像和显微注射；以及研究动物（包括转基因小鼠）的住房和照料。
博士学位学生论文研究的机会不仅包括生物科学和化学实验室，还包括哥伦比亚医学院，内科医生与外科医生学院各个部门的实验室。此外，美国自然历史博物馆，巴纳德学院和哥伦比亚大学内科医生与外科医生学院的专门设施可供部门的学生和员工使用。
请参阅该系的博士学位课程教师论文发起人列表，他们的主要研究领域以及他们的特定兴趣。
部门计划
生物科学系维持分子和细胞生物学，结构生物学，神经生物学和发育生物学的研究和教学计划。涉及的实验室以各种组合进行合作和协作，负责不同计划的小组之间存在实质性的重叠。通过这种方式，多样性与连贯的整体研究生培训以及具有共同兴趣和相关专业知识的研究人员群体之间的交互优势结合在一起。与哥伦比亚大学主校区的其他基础科学系以及医学院校区的基础科学系也进行了大量的互动。
分子生物学，细胞生物学和分子遗传学
目前，该系的研究兴趣包括真核细胞（酵母，线虫，昆虫和哺乳动物细胞）中基因的结构，功能和控制。线粒体的分子遗传学； rna加工；控制细胞的形状和运动；微管在成肌分化和细胞周期进程中的动力学和功能；病毒-宿主细胞相互作用；细胞生物学和神经元超微结构；生长控制癌症的分子生物学；和信号转导。
神经生物学
神经生物学小组对细胞生物学和神经系统发育有共同的兴趣。它的研究涵盖了各种脊椎动物和无脊椎动物系统。该系目前的兴趣包括神经组织的遗传学和发育生物学；化学通讯，受体和离子通道；行为神经内分泌学；性二态性神经元特异性和突触连接的起源，以及气味受体的细胞生物学和生理学。
发展生物学
该系目前的研究兴趣包括胚胎，培养细胞和肿瘤中的基因表达；基因表达的激素调节；神经组织和肌肉中的细胞分化；突触发生中离子通道特性的发展；控制神经元形式和连接性；建立和维持细胞极性；和选择性细胞死亡。
结构与计算生物学与分子生物物理学
目前从事结构和计算生物学的教师的研究兴趣包括各种信号转导蛋白，分子伴侣蛋白，几种具有生物学和医学意义的酶，涉及跨膜转运的蛋白以及细菌分泌设备的组成部分。研究活动的重点是从蛋白质的原子结构，动力学和热力学特性以及在细胞环境中发挥作用时构象和折叠的变化来了解这些蛋白质的生物学功能。特别强调通过x射线晶体学确定蛋白质结构，以及通过原子力显微镜和其他单分子方法确定蛋白质结构的变化。该部门提供最先进的x射线衍射和高速计算设备，并且两个主要的同步加速器x射线源都位于容易驾驶的范围内。
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