美本專業(yè)精選：生物技術(shù)與生物信息類專業(yè)

曾幾何時，“生化環(huán)材”被普遍戲稱為“天坑”專業(yè)，許多人對此類專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)前景持懷疑態(tài)度，尤其是生物專業(yè)，更是被頻繁勸退。但實際情況是，疫 情爆發(fā)后，大量資金投入了大健康、干細(xì)胞、癌癥研究等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域迫切需要相關(guān)專業(yè)人才，導(dǎo)致生物專業(yè)人才的需求量急劇增加！

從CRISPR基因編輯（又稱“基因剪刀”）精準(zhǔn)剪切致病DNA，到人工智能僅憑基因序列預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)；從mRNA疫苗以“數(shù)字設(shè)計”速度迎戰(zhàn)新冠病毒的突變，到合成生物學(xué)工廠用微生物生產(chǎn)替代石油的可持續(xù)材料——生物技術(shù)與生物信息學(xué)的融合，正在重塑醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、能源乃至人類對生命本質(zhì)的認(rèn)知。

據(jù)《自然》雜志預(yù)測，到2030年，全球生物經(jīng)濟(jì)規(guī)模將突破30萬億美元，其中基因組學(xué)、AI驅(qū)動藥物研發(fā)、合成生物學(xué)三大領(lǐng)域?qū)⒇暙I(xiàn)超60%的增長動能。生物技術(shù)與生物信息學(xué)已從邊緣交叉學(xué)科躍升為大國科技競逐的戰(zhàn)略高地，全球范圍內(nèi)的生物高端復(fù)合型人才缺口。據(jù)麥肯錫預(yù)測，到2030年，僅合成生物學(xué)與AI制藥領(lǐng)域的人才需求就將超過200萬，而當(dāng)前教育體系培養(yǎng)的畢業(yè)生數(shù)量可能不足需求量的三分之一。

對于希望前往美國攻讀本科學(xué)位的高中生來說，選擇一個具有廣闊前景的領(lǐng)域至關(guān)重要。那么，有哪些新興專業(yè)是理想之選？這些專業(yè)涵蓋了哪些知識，又將如何應(yīng)用于不同的行業(yè)？有哪些大學(xué)開設(shè)這些專業(yè)？在準(zhǔn)備申請的過程中，又該如何制定計劃？以下將針對生物技術(shù)與生物信息類專業(yè)作出詳細(xì)解答。

▍研究什么，應(yīng)用哪些領(lǐng)域

生物技術(shù)研究如何通過直接操控生物體（基因、細(xì)胞、蛋白質(zhì)等），開發(fā)工具和技術(shù)解決實際問題。

部分核心研究方向舉例：基因編輯，利用技術(shù)精準(zhǔn)修改DNA，用于治療遺傳病或改良作物；人造器官，3D生物打印構(gòu)建可移植的組織或器官；生物制藥與疫苗開發(fā)，研發(fā)靶向抗癌藥物，快速開發(fā)疫苗（如新冠疫苗）或個性化腫瘤疫苗；轉(zhuǎn)基因作物：抗蟲玉米、耐鹽水稻提升糧食產(chǎn)量。生物修復(fù)：工程菌降解石油污染或吸收重金屬等。

生物信息學(xué)研究如何通過計算和統(tǒng)計學(xué)方法分析生物數(shù)據(jù)，揭示生命規(guī)律。部分核心研究方向舉例：測序與組裝，解析人類、動植物或病原體的基因組，結(jié)合數(shù)據(jù)研究疾病機(jī)制；臨床與健康數(shù)據(jù)分析，根據(jù)患者基因匹配個性化治療方案等。

兩個方向有許多交叉融合相輔相成的地方，生物技術(shù)生成數(shù)據(jù)（如測序結(jié)果），生物信息學(xué)解析數(shù)據(jù)（如發(fā)現(xiàn)突變基因）。拿新冠疫 情抗疫舉例，生物技術(shù)能夠快速研發(fā)mRNA疫苗，而生物信息學(xué)可以分析病毒基因組變異，預(yù)測傳播趨勢。更多應(yīng)用領(lǐng)域如癌癥治療，可持續(xù)能源發(fā)展，生物防御，國防與生物安全，DNA數(shù)據(jù)存儲，甚至瀕危物種復(fù)活和太空農(nóng)業(yè)等等。

▍可選擇哪些美國院校？

生物技術(shù)或生物信息學(xué)專業(yè)作為較為新興的交叉融合學(xué)科，美國大學(xué)在本科階段只有少數(shù)院校直接開設(shè)，加州戴維斯分校作為少數(shù)本科開設(shè)生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)將此專業(yè)放在農(nóng)學(xué)和環(huán)境科學(xué)學(xué)院下。

也有不少學(xué)校即使開設(shè)也會放在工程學(xué)院大類下，比如加州大學(xué)圣地亞哥分校的專業(yè)會把”生物技術(shù)”或“生物信息學(xué)”放在生物工程后表示傾向性。

*圖源UCSD官網(wǎng)

但作為傳統(tǒng)專業(yè)的生物學(xué)（理學(xué)院）或生物工程學(xué)（工程學(xué)院）大部分美國大學(xué)都會開設(shè)，并且會開設(shè)與生物技術(shù)和信息學(xué)的相關(guān)課程，比如下圖伊利諾伊大學(xué)香檳分校的生物工程學(xué)課程中就可以選擇生物信息學(xué)的課程。

*圖源UIUC官網(wǎng)

關(guān)于生物信息和技術(shù)的排名我們其實也可以參考U.S.News的2025生物工程本科專業(yè)排名。從下圖可看出，有一些院校雖然綜合排名并不高但在此專業(yè)排名上實力上榜，對于專業(yè)傾向明確的同學(xué)不要忽略這些學(xué)校哦。

▍生物工程領(lǐng)域美國本科強(qiáng)校

*排名來自U.S.NEWS官網(wǎng)

選擇院校時除了考慮專業(yè)的排名，也可以參考美國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)，比如根據(jù)PhRMA（美國藥品研究與制造協(xié)會）2023年發(fā)布的報告，下圖可看出美國各州生物制藥企業(yè)的數(shù)量情況，排在前四的是加州、紐約州，賓州和新澤西州，因此在選校時，地理位置也可以優(yōu)先考慮這些專業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的地方。

▍該專業(yè)學(xué)習(xí)什么？

我們以加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)的生物技術(shù)課程介紹為例，看下生物技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的課程設(shè)置。官網(wǎng)描述“生物技術(shù)專業(yè)涉及的生物工程主題包括生物化學(xué)、新陳代謝、動力學(xué)、生物運輸、生物系統(tǒng)、生物反應(yīng)器、生物分離、組織工程以及細(xì)胞生理學(xué)的補(bǔ)充領(lǐng)域。課程以生化工藝應(yīng)用為重點?！本唧w的課程設(shè)置如下：

*圖源UCSD官網(wǎng)

可從上表看出，課程設(shè)置包括需要學(xué)生在大一大二學(xué)習(xí)扎實的人文社科課程和本科工程學(xué)所必需的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識，在后續(xù)進(jìn)修生物技術(shù)專業(yè)的重點以及高級設(shè)計和其他技術(shù)類選修課等等。

生物信息學(xué)，我們則以本科開設(shè)此專業(yè)的匹茲堡大學(xué)為例，該專業(yè)會提供課程會為學(xué)生打下堅實的化學(xué)、生物學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)。通過培訓(xùn)，學(xué)生將能掌握應(yīng)用計算機(jī)工具解決當(dāng)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)問題的必要技能。具體課程選擇如下：

*圖源匹茲堡大學(xué)官網(wǎng)

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▍如何規(guī)劃？

接下來我們從美本申請要素的標(biāo)化，活動，競賽要求來分析，未來想申請美國本科的生物技術(shù)與生物信息學(xué)及相關(guān)專業(yè)的高中生應(yīng)該如何規(guī)劃。

? 分?jǐn)?shù)：整體分?jǐn)?shù)需根據(jù)目標(biāo)院校的要求來定，申請專業(yè)及綜合排名越高的院校分?jǐn)?shù)要求越高。

托福：80-115。SAT：Test Optional，如申請TOP30院校最好分?jǐn)?shù)在1550+，GPA:3.5+。

? 高中選課：總體原則應(yīng)注重理科，重視數(shù)學(xué)，統(tǒng)計，化學(xué)生物課程的成績。以AP課程選課為例：推薦選擇AP Biology，AP Calculus AB，AP Chemistry，AP Calculus BC，AP Physics C，Electricity and Magnetism，AP Physics C: Mechanics。

? 國際競賽：推薦參加數(shù)學(xué)競賽，物理，化學(xué)，生物類學(xué)科個人或團(tuán)隊競賽，以及項目研究制競賽展示基礎(chǔ)理科實力及問題解決能力。例如：USABO生物奧賽；USNCO生化奧賽；AMC12 5%+AIME；CTB創(chuàng)新研究項目大挑戰(zhàn)，iGEM基因工程，Brainbee腦科學(xué)大賽等。

? 課外活動：推薦參加生化/生物醫(yī)藥課題的科研，生化實驗或項目，健康類公益主題活動體現(xiàn)自身的強(qiáng)烈興趣和關(guān)注。例如：公共衛(wèi)生環(huán)保相關(guān)志愿者活動；校內(nèi)編程社團(tuán)-生物數(shù)據(jù)分析；自學(xué)生物技術(shù)入門大學(xué)課程；開展本地流行病調(diào)研；加入高中/大學(xué)實驗室參與導(dǎo)師課題等。

未來的生物技術(shù)將不再局限于實驗室的瓶瓶罐罐，而是會與人工智能、大數(shù)據(jù)、納米技術(shù)深度融合，創(chuàng)造出治愈絕癥的基因療法、解決糧食危機(jī)的合成生物學(xué)方案，甚至實現(xiàn)人類與地球生態(tài)的可持續(xù)共生。

今天的分享就到這里啦，如果有更多想了解的院?；?qū)I(yè)，或者對美國留學(xué)申請存在困惑與焦慮，歡迎在線窗口北京前途美國顧問咨詢師，專業(yè)顧問會及時為同學(xué)們介紹和解答。同學(xué)們可以點擊《美國本科申請規(guī)劃》定制留學(xué)方案，還可以點擊《中國學(xué)生出國留學(xué)發(fā)展報告》免fèi領(lǐng)取留學(xué)資料，如果對自己是否適合出國留學(xué)還有疑慮，歡迎參與留學(xué)頻道免fèi評估，以便給大家進(jìn)行定位。

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