生物专业介绍(Biology)|美国留学申请全攻略

一、学科简介

生物学(Biology)是一门研究生命现象、生命活动规律及生物与环境相互关系的科学,也是自然科学的重要基础学科之一。它的研究对象涵盖了生命的各个层次,从微小的分子、细胞到完整的生物体、群体乃至整个生态系统。生物学的核心任务是通过理论研究与实验观察,理解生命的本质,揭示生物体的结构与功能,解释生物如何生长、繁殖、适应环境和进化等规律。

生物学的发展不仅推动了生命科学的进步,也为医学、农业、环境科学和生物技术等应用领域提供了坚实基础。随着现代生物技术的发展,生物学与化学、物理、信息技术、工程技术等交叉融合,形成了如生物信息学、合成生物学和系统生物学等新兴学科,具备广阔的科研与应用前景。

在大学的教育体系中,生物学通常被视为一个大类/主修专业,它的特点是:

  1. 课程基础广泛:涵盖分子生物学、细胞生物学、遗传学、生态学、微生物学等多个方向。

  2. 后续可分方向:学生在大类下可以选择特定分支或方向继续深造(如神经科学、生态学、基因工程、生物信息学、医学相关方向等)。美本学生通常在大学阶段仍然以学习生物学基础课程为主,然后在大四或研究生阶段会根据兴趣和发展目标选择自己的科研方向。

通过系统学习和科研实践,学生不仅能够深入理解生命现象和规律,还能够将知识应用于医疗、农业、环境保护和生物技术等领域,成为具有国际视野和创新能力的生命科学人才。

二、就业和薪资如何?

(一)就业岗位选择

​​在美国,生物学专业的毕业生职业规划和岗位选择非常多样,可以选择科研、医疗、公共卫生、生物技术、生态环境、教育、管理及创业等多种方向。选择岗位通常取决于兴趣、深造意向及职业目标,例如希望进入医药行业的学生会选择实验室研发岗位或医学预约Pre-Med课程,而对生态环境感兴趣的学生则可以选择进入环保机构或生态研究岗位。

以下是给大家整理的几个具体的就业方向:

  1. 科研与学术方向

  • 大学或科研机构研究员:在实验室从事基础生物学、分子生物学、生态学等研究。

  • 实验室技术员或助理:参与日常实验、数据整理和研究支持。

  • 科研深造:攻读硕士或博士,进入学术界或顶尖实验室从事前沿研究。

  1. 生物技术与医药方向

  • 制药公司研发:药物研发、疫苗开发、细胞治疗。

  • 生物技术企业:基因编辑(CRISPR)、干细胞研究、合成生物学项目。

  • 生物信息学:大数据分析、基因组检测、基因诊断等岗位。

  1. 环境与生态方向

  • 生态与环境保护:环境监测、生态系统管理、野生动物保护。

  • 农业与食品科学:农作物改良、食品安全检测、生物肥料或生物农药研发。

  1. 医疗与健康方向

  • 医学相关职业:医学预科(Pre-Med)、医生、临床研究助理。

  • 公共卫生与疾病控制:疾病控制中心(CDC)、公共卫生机构、流行病学研究。

  • 实验室诊断与检验:医院实验室、基因检测公司、病理分析。

  1. 跨学科领域

  • 科学传播与教育:科普写作、科学教育、教育技术。

  • 管理与咨询:生物技术公司管理、科研项目管理、政策咨询。

  • 创业与创新:生物技术初创公司、医疗设备开发、环保技术创新。

当然,根据学历不同,生物专业毕业生能够从事的岗位类型也会有所区别。本科毕业生主要以基础科研、实验技能训练和实习为主,能够从事的岗位多为助理和技术类。硕士毕业生则可以充实更加侧重深入研究、专业技能提升和项目管理的岗位,可承担研发或管理工作。而博士毕业生则可以面向独立科研、学术带头人或高级管理岗位,同时也具备创业和高端技术研发的能力。

(二)美国劳工局关于市场预测

生物科学和生物技术在医学、环保、农业和工业领域持续增长,需求旺盛。以生物技术员岗位为例,美国劳工局预计从 2024 年到 2034 年,就业人数将增长 3%,这一增长率与所有职业的平均增长率大致相当。预计在这十年期间,每年将有约 9100 个生物技术员岗位空缺。而农业和食品科学领域的从业人员预计总数将增长 6%,这一增长率则高于所有职业的平均水平。在未来十年内,预计每年将有约 3100 个农业及食品科学领域的职位空缺。其中大部分岗位空缺预计将源于需要替换那些转行或退出劳动力市场(如退休)的员工。


(三)薪资收入

正如上文所说,生物学专业的职业规划和岗位选择非常多样,因此薪资水平也受多种因素影响。 对于刚毕业的本科生,起薪可能较低,但随着经验的积累和学历的提升,薪资有望显著增长。 选择合适的行业和地理位置也会对薪资水平产生影响。比如说在加利福尼亚州,特别是旧金山、伯克利和圣荷西等城市,生物学专业的薪资普遍高于全美平均水平。


以下我们一起看看College Board提供的十个生物专业可从事岗位在美国的基本收入情况:

(图片来源: 2025 College Board)

从表中可以看出,管理类和高级科研岗位薪资最高,入门技术岗位薪资偏低,高等教育教师薪资中等,但需要长期的学术投入。如果追求“高薪+高需求率”,Biochemists/Biophysicists是最佳选择。而入门岗位如Biological Technicians增长稳定,可作为本科毕业生的职业起点。

(四)国际生美国FrogHire的上岸人数

针对国际生来说,在美国的就业数据和本地毕业生会有一定出入。根据厚仁教育的FrogHire.ai平台数据显示,在2024年有54位生物专业的国际毕业生拿到了绿卡的资助。从工作岗位来看,历年来拿到绿卡资助的多是教职员工以及助理研究员,期中最多的是助理教授,共有49人。而提供绿卡资助的也是高校居多。

(图片来源:https://app.froghire.ai/major/Biology



三、生物学专业的课程设置

美国大学的生物学专业通常非常注重基础理论、实验技能和跨学科训练,课程设置和研究方向灵活。以斯坦福大学为例,专业提供了从生物化学/物理学到神经科学等多种方向的课程选择。普通生物学专业(General Biology)是为那些希望获得广泛生物学课程知识的学生设计的。学生在前两年学习基础入门课程、探索性的实验课程,以及一系列的选修课程(包括化学、数学、物理、统计学和/或计算机科学等)。而在大三/大四的两年里,则根据自己的兴趣方向学习高阶选修课程。

(图片来源:斯坦福大学官网


基础理论

在入门阶段,学生可以通过选择2至4门“生物基础”课程。这些课程将深入探讨生物学的一些基本领域,并进一步培养学生的批判性科学思维、阅读文献以及科学交流的能力。

“生物基础”课程选择有:

  • BIO 81 – Ecology 生态学

  • BIO 82 – Genetics 遗传学

  • BIO 83 – Biochemistry and Molecular Biology 生物化学与分子生物学

  • BIO 84 – Physiology 生理学

  • BIO 85 – Evolutionary Biology 进化生物学

  • BIO 86 – Cell Biology 细胞生物学


普通生物专业允许学生从六门生物基础课程中选择四门进行学习。而专业化的研究领域则需要特定的生物基础课程,具体需要根据自己的兴趣方向来决定。

实验技能

生物专业的实验课程将采用探究式教学模式,让学生通过进行真实的生物学研究来培养科学思维和实验技能。实验课程的设置旨在让学生掌握实验室研究和实地研究的相关知识。

一些实验室课程包括:

  • BIO 43, Introduction to Laboratory Research in Neuronal Cell Biology 神经细胞生物学实验室研究导论

  • BIO 45, Introduction to Laboratory Research in Cell and Molecular Biology 细胞与分子生物学实验室研究导论

  • BIO 47: Introduction to Research in Ecology and Evolutionary Biology 生态学与进化生物学研究导论

跨学科训练

美国大学一般都非常注重跨学科训练,在斯坦福学习生物专业也被要求必须完成化学、数学、物理和统计学方面的课程。尽管具体的课程要求会因为学生们选择研究方向的不同而有所差异,但可以预计本科阶段需要完成以下课程:

  • 1 - 6 门化学课程

  • 1 - 3 门数学课程

  • 2 - 4 门物理课程

  • 1 门统计学课程

  • 1 - 2 门计算机科学课程

研究方向

斯坦福大学的高阶课程涵盖生物学的更多专业领域,其中很多课程采用研讨式教学模式,为学生提供了深入研究科学文献以及开拓新研究领域的机会。学生可以选择主修普通生物学专业(General Biology),或者根据具体要求选择特定的研究方向。选择普通生物学或者特定研究方向的学生将按照各自所选领域的要求完成相应的高阶课程学习。可选择的研究领域如下:

具体毕业要求可查看https://biology.stanford.edu

四、研究生申请规划建议

(一)前置课程或者技能要求

如果想要继续深造,在美国申请还不错的生物学研究生项目,那么在本科阶段我们除了掌握好基础课程,还需要具备一定的数学/统计能力。核心生物学、化学、数学课程都要尽量拿B+以上的成绩。数据分析、编程(Python、R、MATLAB基础)、实习经验都有加分,特别是实验室的实习经验。


本科专业虽没有明确规定必须是生物学,但是一般要求必须是相关的理工科/自然科学专业,并且要有生物学基础和实验课经验。建议大家在申请之前可以通过社区大学或者桥梁项目等补齐核心课程,比如说分子生物学、细胞生物学、有机生物学、化学、物理和生物统计等。


(二)申请基本材料

研究生项目的申请材料一般根据学校项目的不同会有些许出入,但是必备的材料基本如下:

  • 本科成绩单(Transcript)

  • GRE成绩(部分学校可免,但若成绩优秀可增强竞争力)

  • 推荐信(2-3封)

  • 个人陈述(Statement of Purpose)

  • 简历/CV

  • 托福/雅思成绩(国际学生)

非必要材料:

  • 研究论文或科研作品集

  • 在线课程证书(如编程、数据分析相关)

  • 奖学金/科研奖项证明

(三)背景提升建议

除了本科核心课程以及GPA以外,美国排名靠前的生物学研究生项目也非常看中学生的动手能力和科研潜力。因此,建议大家在本科阶段要积极参与学校的实验课题组研究,哪怕只是数据整理或者是基础实验操作之类的辅助工作,也能体现你的科研训练过程。如果条件允许,可以尽力争取会议报告或者小论文的发表机会。即便没有正式发表的成果,也可以在申请文书中强调自己具备了“独立设计实验,完成数据分析的经验”。

此外,还可以利用暑期寻求学校实验室、制药公司、生物科技公司等相关行业的短期实习机会。这类型的经历对于申请来说有更大的助力。在科研之外,如果能够利用课余时间多掌握一些编程和常用的统计工具,提升自己的数据分析技能,也能大大增加你的申请竞争力。



五、开设生物专业的顶尖大学有哪些?

以下这些大学的本科生物学专业在教学质量、科研资源、实验设施、科研机会和实习机会方面都非常突出:

学校

项目特色

Harvard University(哈佛)

强调基础生物学与跨学科研究,研究机会丰富,著名的医学生物研究资源。

Stanford University(斯坦福)

生物工程与生物医学研究领先,结合人工智能与基因组学。

MIT(麻省理工)

分子生物学、合成生物学和生物信息学世界顶尖,科研和创业机会多。

UC Berkeley(加州大学伯克利)

强大的生态学、进化生物学和分子生物学研究,实习和实验室机会多。

Caltech(加州理工)

小班制科研驱动,重点在分子生物学和神经科学。

University of Chicago(芝加哥大学)

强调生物统计、基因组学和实验设计能力。

Columbia University(哥伦比亚大学)

生物医学与公共卫生研究领先,临床与基础研究结合。

Johns Hopkins University(约翰霍普金斯)

医学生物学与生物医学研究世界顶尖,重视科研和临床应用。

Yale University(耶鲁)

神经科学、生态学和分子生物学项目强,提供丰富的科研机会。

University of California, San Diego(UCSD)

海洋生物学、分子生物学和生物信息学强校,科研和实习机会丰富。


美国TOP5的研究生/博士生物学项目有:

(一)哈佛大学(Harvard University)生物与生物医学科学(BBS)项目

该项目是一个全职博士的培养项目,涵盖了现代生命科学研究的广泛领域。具体研究领域从原子级别的亚埃分辨率范围一直到整个生物体的动物生理学和行为学。哈佛的科学家使用了从原核生物和病毒生物到无脊椎动物模型,再到多种不同脊椎动物物种的大量系统。虽然项目实际位于哈佛医学院(HMS),但也是哈佛综合生命科学(HILS)联盟的一部分,因此该项目的学生可以在整个哈佛校园内接触到数百位论文研究导师。作为哈佛最大的博士培养项目,BBS 学生目前在哈佛各学院和附属医院的网络中的总共 172 个实验室中工作。

BBS 由哈佛医学院的基本科学部门组成的联盟领导,包括生物化学和分子药理学、细胞生物学、遗传学、微生物学以及干细胞和再生生物学等。

截至 2025 年 6 月:

该项目共录取405 名学生(225 名女生,175 名男生)

62 名代表性不足的少数族裔学生

309 名本国学生,96 名国际学生

378 名博士生,27 名医学博士联合培养生

申请要求

尽管 BBS 没有严格的课程前置要求,但作为基于对基本生物学和分子机制的理解而设立的项目,那些具备包括生物化学、细胞生物学、遗传学和分子生物学等课程背景的学生,会发现课程在难度和范围上最为合适。同时也希望学生在课程中已经有过统计方法方面的学习经历,并且对计算编程有一定的熟悉程度。与课程背景同等重要的是,之前的研究经验。因此,申请者在个人陈述中清晰、简洁地阐述其研究经历是非常重要的。具体要求可参考官网:https://bbsphd.hms.harvard.edu/apply


课程设置

BBS的课程体系灵活,允许学生根据自身需求从众多课程科目和教学形式中进行选择,以满足其博士学位的学业要求。

必修课程:

-技能课程(6学分)

BBS 230:生物文献分析与实验设计(秋季学期 G1)

BBS 330QC:批判性思维与研究提案撰写(秋季学期 G2)

Medsci 300QC:科学行为规范(秋季学期 G2)(这 2 个学分不计入 BBS 所需学分)


-核心课程(8学分)

学生需从核心课程中选修两门,但如果愿意的话,也可以选择全部三门课程。

Genetic 201:遗传学原理(秋季 G1)

BCMP 200:分子生物学原理(秋季 G1)

CB 201:细胞生物学原理(春季 G1)


选修课程(14学分)

学生还需额外修习 14 个学分的选修课程,以满足 BBS 的最低总学分要求,即达到 28 个学分。

(二)麻省理工学院MIT生物博士研究生项目

麻省理工学院的生物科学研究生课程属于博士项目,不提供硕士课程。获得学位的平均所需时间约为 5.5 到 6 年。该项目所在的学院一直稳居美国US News and World Reports排名前五之列(有时甚至排名第一)。该项目与其他项目的最大不同之处在于其第一年的课程安排:学生会参加以讲座和讨论形式进行的高强度、有针对性的课程学习。在确定实验项目和论文主题之前,学生们会通过讲座、海报展示和会议等方式,了解整个系所有导师的研究兴趣。

2024年,生物专业博士研究生项目的录取率为5.1%,其中国际学生占比15%。

(图片来源: MIT研究生教育统计数据)



申请要求

所有申请将通过学校的线上系统slate完成。此外,所有非英语母语的申请人或未以英语完成大学教育的申请人,均需参加雅思(优先)、托福、剑桥英语高级资格证书或剑桥英语专业资格证书(C1 高级/ C2 专业水平)的考试。考试成绩要求:托福(最低要求 600 分),雅思(最低要求 6.5 分),或剑桥英语高级资格证书/专业资格证书(C1 高级/C2 专业水平)(最低要求 176 分),并且考试成绩必须是过去两年内的成绩。


同时,申请入学资格需要进行面对面的面试。在 1 月中旬,学校会通过电子邮件向选定的申请者发出面试邀请,并附上有关面试流程的更多详细信息。学校将承担面试的交通费用,或者为国际学生提供费用分担。具体申请时间线可参考下表:

课程设置

该项目的课程设置旨在强化学生的科学知识基础,提供现代生物学方法和概念的全面培训,并让学生接触到特定领域的最新思想。

必修课程:

7.50 Method and Logic in Molecular Biology 分子生物学的方法与逻辑

7.51 Principles of Biochemical Analysis 化学分析的基本原理

7.52 Genetics for Graduate Students 为研究生开设的遗传学课程

外加一门侧重于计算和定量生物学:


(三)加州大学伯克利分校(UC Berkeley)综合生物学IB博士项目

综合生物学Integrative Biology项目聚焦于生命科学的多层次研究,从分子、细胞、个体到群落与生态系统,强调跨学科整合与整体性思维。项目的目标是培养能够独立开展原创性研究、并在学术界或相关行业发挥领导作用的生物学家。该项目研究内容广泛,涵盖三个核心领域:Tree of Life: Biodiversity and Global Change,The Tangled Bank: Species Interactions & Biological Communities,Human Connections: Origins, Health and Quality of Life。


该项目只招收攻读博士学位的学生。该项目为“直接录取”项目,学生无需经过轮岗环节即可直接进入某位 IB 教授的实验室。博士生在通过 资格考试 并晋级候选人后,可进入全职科研阶段。
伯克利大学的生物学在全球享有极高声誉,研究资源丰富。课程体系中包含职业发展与教学训练,帮助学生在学术界和业界都具备竞争力。

申请要求

该项目不严格要求生物本科背景,但是计划攻读综合生物学博士研究生课程的学生应具备与生物科学专业同等水平的基础知识。此外,并非所有教授每年都会招收新学生。申请要求在部门列出至少一位感兴趣的潜在 IB 导师。因此,强烈建议同学们在提交申请前,先与感兴趣的导师取得联系,询问他们是否考虑当前的招生周期中的申请者,并讨论加入其实验室的可能性。在联系导师时,初步确定潜在研究方向是首要步骤,相关内容应在自己的个人陈述中详细阐述。


其他申请材料如:成绩单(含生物背景),3封推荐信,英语口语要求(TOEFL iBT:口语部分 ≥ 26或IELTS:口语部分 ≥ 8.0),以及科研成果/项目经验等可作为加分项。


课程设置

博士项目的第一年,会召开年度评估会议,制定学习与研究计划。学生需要完成以下课程:

IB 305 – Thriving in Academia(2学分,Finnegan & Williams)

IB 375 – IB Teaching Pedagogy(2学分,Shuldman)

IB C160 – Evolution(4学分,Finnegan & Koskella)

IB 298 – Research Units(研究学分)(≥4学分,由导师指导)


要注意的是,在修读本科课程时,成绩需达到更高标准:

例如在 IB C160 Evolution 课程中,必须获得 B 或以上 才算合格;若得 B-,则按 D 处理,不计入 PhD 要求。

博士课程的关键部分是论文,这是基于原创性研究的成果,要求学生展示出独立研究的能力,并将研究成果融入到论文中。此外,作为研究生助教的一年工作经验、一门高级进化生物学课程以及一门关于教学法的研讨会,这些都是综合生物学博士课程的必修内容。其他具体要求可参考官网:https://ib.berkeley.edu/grad/curriculum/timeline.php


六、大家都在问的问题?

(一)生物专业的特点与优势

生物专业是一门探索生命奥秘、服务社会发展、推动科技进步的综合性学科。它既重视理论探索,也强调实验与实证,通过实验、观察和数据分析揭示生命的本质规律。同时,生物学具有高度的跨学科特性,能够与化学、物理、数学、计算机科学等领域融合,发展出如生物信息学、计算生物学等现代研究方法,是一门基础与应用并重的学科。

正因如此,生物学的优势就体现在科研机会丰富、就业与发展空间广以及学术与社会价值兼具。学生不仅能够参与前沿科研项目、积累实验与数据分析经验,还可以将所学应用于医疗、制药、公共卫生、生态保护和农业等多个领域,形成多样化的职业路径。通过长期的科研训练,学生能够培养逻辑思维、分析能力和创新能力,同时在全球化科研环境中具备高度适应性和竞争力,为未来学术或产业发展奠定坚实基础。

(二)谈一谈生物专业适合什么规划的留学生群体呢?

基于学科特点,生物专业特别适合那些具备扎实理科基础、对生命科学怀有浓厚兴趣的留学生群体。具体来说,这类学生通常在数学、化学、物理和生物课程上成绩优异,能够胜任实验操作和数据分析,并且在本科阶段有参与科研项目或实验室工作的经历。他们对探索生命现象、理解生物机制以及解决实际生物学问题具有强烈好奇心和持续动力,同时愿意投入时间积累实验技能和科研经验。

生物专业也非常适合那些有明确学术或职业目标的学生,例如计划攻读研究型硕士或博士,未来从事学术研究、制药、生物技术、公共卫生或生态环境等相关工作。此外,这类学生通常具备耐心、细致的性格,并能够适应高强度实验训练和科研过程中可能遇到的失败与挫折。拥有跨学科兴趣或能力,如编程、统计、数据分析等技能,也能显著增强他们在生物学领域的竞争力和发展潜力。


(三)选择生物专业项目的建议

留学生应从学术匹配、科研资源、职业发展和项目特色等多个维度进行综合考量。首先,要关注项目的 研究方向和课程设置,确保与你的兴趣和未来发展目标一致。例如,如果你对分子生物学或生物信息学感兴趣,应选择在这些领域有强大实验室和导师资源的项目;如果偏向生态学或进化研究,则应关注项目的野外研究和跨学科合作机会。

其次,导师资源和科研环境至关重要,包括导师的科研方向、实验室规模、项目经费及学生培养记录等,这直接影响你的科研训练和发表机会。第三,需考虑 职业发展支持,包括是否提供教学训练、科研培训、实习机会和职业指导服务,这些都决定了毕业后的就业或继续深造路径。

最后,项目的 学术声誉与毕业生成果也是参考指标,可以通过查阅发表论文、

学术会议参与情况和毕业生去向来判断项目质量。综合来看,选择生物专业项目不仅要匹配兴趣和学术能力,还需兼顾科研资源、职业发展和个人适应性,以确保能够在项目中获得最大成长与发展机会。

七、引用

College Board. (n.d.). 10 jobs for biology majors. BigFuture. https://bigfuture.collegeboard.org/explore-careers/get-started/career-paths-for-popular-majors/10-jobs-biology-majors

Bureau of Labor Statistics, U.S. Department of Labor. (2025). Biological scientists. Occupational Outlook Handbook. Retrieved September 2025, from https://www.bls.gov/ooh/life-physical-and-social-science/biological-scientists.htm

National Science Foundation. (2023). Science and Engineering Indicators 2023. Retrieved from https://ncses.nsf.gov/indicators

American Society for Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB). (2025). Career resources. Retrieved September 2025, from https://www.asbmb.org/careers

Harvard Medical School. (n.d.). Apply | Harvard Biological & Biomedical Sciences PhD Program. Retrieved September 8, 2025, from https://bbsphd.hms.harvard.edu/apply

Stanford University, Biology Department. (2025). Academics and research. Retrieved September 2025, from https://biology.stanford.edu

University of California, Berkeley, Department of Integrative Biology. (2025). Undergraduate and graduate studies. Retrieved September 2025, from https://ib.berkeley.edu

Massachusetts Institute of Technology, Department of Biology. (n.d.). Diversity in the Graduate Program. In Why MIT Biology?. Retrieved September 8, 2025, from https://biology.mit.edu/graduate/why-mit-biology/diversity-in-the-graduate-program/

Massachusetts Institute of Technology, Office of the Provost. (n.d.). Graduate Education Statistics. Retrieved September 8, 2025, from https://ir.mit.edu/projects/graduate-education-statistics/


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