美国大学生物技术专业介绍与发展前景

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近年来STEM(科学、技术、工程、数学)专业的留学前景依旧火热,不仅是因为留美毕业生可享受最长36个月的opt延期,在美国的就业前景广阔;国内企业对于海外人才的需求也有大幅增高,很多城市对于应届海归毕业生都有很好的落户政策和补贴。除了计算机科学高居不下的热度之外,人工智能、数据科学、生物技术等新兴领域也成为众多留美学子们的热门选择。这篇文章中,曾老师将针对生物技术(Biotechnology)专业进行详细的介绍,希望能够给同学们一些有价值的参考信息。


生物技术专业简介

在美国大学,生物技术是一个跨学科交叉专业,涉及了生物学、遗传学、化学工程、医学、工程和计算机科学等多个学科;致力于利用生物体或其组成部分来开发新技术或制造产品,广泛应用于医疗、农业、环境保护和工业等领域。近年来,随着基因编辑、精准医疗、合成生物学、生物制药、农业科技等领域的快速发展,生物技术专业成为美国热门的理工科专业之一。

美国的生物技术专业通常设在生物工程(Bioengineering)、生物科学(Biological Sciences)、生物信息学(Bioinformatics)、生物制药(Biopharmaceuticals)等学院内,既可作为本科专业,也可作为硕士、博士阶段的研究方向。


美国生物技术专业顶尖大学

随着行业持续增长,生物技术专业未来前景十分广阔。美国有多所高校在生物技术领域具有全球领先地位,这些大学不仅提供优质的生物技术课程,还有前沿实验室、企业合作项目、实习机会等,能帮助学生在毕业后顺利进入生物科技行业。以下是2025U.S.News本科生物信息/技术专业排名前10的知名大学及其相关项目:

1.麻省理工学院(MIT)- Biological Engineering

2.加州大学伯克利分校(UC Berkeley)- Bioengineering

3.卡耐基梅隆大学(CMU)- Computational Biology

4.加州大学圣地亚哥分校(UCSD)- Bioinformatics

5.哈佛大学(Harvard University)- Biomedical Engineering

6.约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)

7.斯坦福大学(Stanford University)- Bioengineering

8.伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)- Bioprocess Engineering and Industrial Biotechnology

9.杜克大学(Duke University)- Biomedical Engineering

10.普林斯顿大学(Princeton University)- Chemical and Biological Engineering


相关课程设置


生物技术专业的课程涵盖生物学、化学、计算机科学、工程学、制药科学等多个领域,典型课程包括:

  • 生物学基础(General Biology)

  • 细胞与分子生物学(Cell & Molecular Biology)

  • 基因组学与基因编辑(Genomics & CRISPR Technology)

  • 生物信息学(Bioinformatics)

  • 生物统计学(Biostatistics)

  • 生物化学(Biochemistry)

  • 生物工程(Bioprocess Engineering)

  • 微生物学(Microbiology)

  • 生物材料与纳米技术(Biomaterials & Nanotechnology)

  • 生物制药(Biopharmaceuticals & Drug Development)

在涉及专业核心课程之前,往往还需要先完成数学、统计、物理、化学、计算机等相关基础先修课。以卡耐基梅隆大学的Computational Biology本科项目为例,核心课程主要包括以下几个部分:

1.计算机科学核心课程:

  • 15-122: Principles of Imperative Computation(命令式计算原理)(10 学分)
    介绍基本的编程概念和技术。

  • 15-251: Great Ideas in Theoretical Computer Science(理论计算机科学的伟大思想)(12 学分)
    探讨计算机科学的基础理论和概念。

  • 15-451: Algorithm Design and Analysis(算法设计与分析)(12 学分)
    讲授算法设计与优化,以及算法性能分析。

  • 10-315: Introduction to Machine Learning (SCS Majors)(机器学习导论,计算机科学学院适用)(12 学分)
    介绍机器学习的基本原理和应用方法。

2.计算生物学核心课程:

  • 02-180 & 02-181: Great Ideas in Computational Biology I & II(计算生物学的伟大思想 I & II)(10 学分)
    介绍计算生物学领域的关键计算方法。

  • 02-261: Quantitative Cell and Molecular Biology Laboratory(定量细胞与分子生物学实验)(12 学分)
    结合实验与数据分析,培养定量生物学技能。

  • 02-402: Computational Biology Seminar(计算生物学研讨会)(3 学分)
    通过研讨会形式让学生了解最新研究进展。

  • 02-510: Computational Genomics(计算基因组学)(12 学分)
    深入研究基因组数据的计算分析方法。

  • 02-512: Computational Methods for Biological Modeling and Simulation(生物建模与模拟的计算方法)(12 学分)
    教授计算建模与仿真技术在生物学中的应用。

3.专业选修课程:

  • 02-3xx: 计算生物学选修课(300 级及以上,18-24 学分)
    学生可以选择更高级的计算生物学课程进行深入学习。

  • 03-3xx: 生物学选修课(300 级及以上,9-12 学分)
    进一步学习生物学各个领域的专业知识。

  • SCS-2xx: 计算机科学学院选修课(200 级及以上,18-24 学分)
    允许学生拓展计算机科学领域的技能和知识。

根据同学们的个人兴趣和职业规划,生物技术专业可以细分为多个研究方向,例如:

  • 生物制药(Biopharmaceuticals):研究药物开发、疫苗、生物治疗。

  • 基因工程(Genetic Engineering):涉及基因编辑、CRISPR、合成生物学。

  • 生物信息学(Bioinformatics):利用计算机科学分析生物数据,如基因组测序。

  • 农业生物技术(AgriBiotech):开发转基因作物、植物保护技术。

  • 环境生物技术(Environmental Biotechnology):研究生物降解、生物燃料、生物修复技术。


因此,专业选修课程以及后续的升学中,同学们需要根据自己的实际情况去做选择。


生物技术行业的整体发展趋势

全球生物技术市场正快速扩张,美国作为行业核心,占据全球40%以上的市场份额,并将在未来几年持续增长。医药与医疗仍是最大市场,基因治疗、mRNA疫苗、单克隆抗体、细胞治疗等技术前景广阔。农业与环境生物技术同样备受关注,包括转基因作物、生物燃料、生物降解材料等领域。

我们可以预见到该行业对高端人才的需求旺盛,尤其是生物信息学、数据科学、生物工程、制药研发等方向。博士及硕士学历者薪资较高,同时也有部分岗位向本科生开放,如实验室技术员、生物制药工程师、临床试验协调员等。


就业前景

1.适合的职业方向

职业方向

主要工作内容

学历要求

生物制药研究员

药物开发、临床试验

硕士/博士

生物工程师

设计生物产品和设备

本科/硕士

生物信息学科学家

处理基因组数据、药物筛选

硕士/博士

质量控制/质量保证(QC/QA)

确保生物制品符合标准

本科

临床研究协调员

组织和管理临床试验

本科/硕士

环境生物技术专家

研究可持续生物技术

硕士/博士

生物技术销售与市场营销

推广生物技术产品

本科

2.薪资水平

生物技术领域的平均薪资较高,根据岗位、学历、和工作经验的不同,薪资一般在50,000-160,000美元/年,高级职位或博士学历者薪资更高。基于美国劳工统计局(BLS)的数据,生物技术及相关领域2023年平均薪资情况如下:

结语:

美国大学的生物技术专业提供了丰富的课程和研究机会,选择这个专业的学生将有机会参与前沿科学研究和技术开发,为未来的职业发展打下坚实基础。无论是开发新药、改良作物,还是解决环境问题,生物技术专业的毕业生都能在多个领域找到用武之地。随着相关领域的快速发展,市场对专业人才的需求持续增长,薪资水平也颇具吸引力。然而,行业竞争激烈,许多高薪岗位通常需要硕士或博士学位,且技术和法规方面的挑战也不容忽视。如果你对科研、技术创新和跨学科应用有热情,且具备生物、医学、工程或计算机科学背景,那么生物技术专业将是一个不错的选择。

最后,欢迎对生物技术及相关领域感兴趣的同学来找曾老师详聊,获取更多信息~





Sources: 

https://www.usnews.com/best-colleges/rankings/computer-science/biocomputing-bioinformatics-biotechnology?_sort=rank&_sortDirection=asc

http://coursecatalog.web.cmu.edu/schools-colleges/schoolofcomputerscience/undergraduatecomputatonalbiology/#bscurriculumtextcontainer

https://www.bls.gov/oes/2023/may/oes191029.htm

https://data.bls.gov/oes/#/occInd/One%20occupation%20for%20multiple%20industries

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毕业于伯克利大学经济系,擅长理科,在校期间曾担任会计、统计和经济课程辅导员。曾老师曾经从社区大学申请UC 系统,成功收获了UC 系统多所学校offer,最终选择了UCB。她十分了解UC系统学校的招生规则,而且对帮助国际学生取得成功有着独到的见解。 教学过程以提高成绩为主要目标,同时贯穿学科学习方法培养学生独立学习的能力。
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