美本專業精選：生物技術與生物信息類專業

曾幾何時，“生化環材”被普遍戲稱為“天坑”專業，許多人對此類專業畢業生的就業前景持懷疑態度，尤其是生物專業，更是被頻繁勸退。但實際情況是，疫 情爆發后，大量資金投入了大健康、干細胞、癌癥研究等領域，這些領域迫切需要相關專業人才，導致生物專業人才的需求量急劇增加！

從CRISPR基因編輯（又稱“基因剪刀”）精準剪切致病DNA，到人工智能僅憑基因序列預測蛋白質結構；從mRNA疫苗以“數字設計”速度迎戰新冠病毒的突變，到合成生物學工廠用微生物生產替代石油的可持續材料——生物技術與生物信息學的融合，正在重塑醫療、農業、能源乃至人類對生命本質的認知。

據《自然》雜志預測，到2030年，全球生物經濟規模將突破30萬億美元，其中基因組學、AI驅動藥物研發、合成生物學三大領域將貢獻超60%的增長動能。生物技術與生物信息學已從邊緣交叉學科躍升為大國科技競逐的戰略高地，全球范圍內的生物高端復合型人才缺口。據麥肯錫預測，到2030年，僅合成生物學與AI制藥領域的人才需求就將超過200萬，而當前教育體系培養的畢業生數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位的高中生來說，選擇一個具有廣闊前景的領域至關重要。那么，有哪些新興專業是理想之選？這些專業涵蓋了哪些知識，又將如何應用于不同的行業？有哪些大學開設這些專業？在準備申請的過程中，又該如何制定計劃？以下將針對生物技術與生物信息類專業作出詳細解答。

▍研究什么，應用哪些領域

生物技術研究如何通過直接操控生物體（基因、細胞、蛋白質等），開發工具和技術解決實際問題。

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

生物信息學研究如何通過計算和統計學方法分析生物數據，揭示生命規律。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，結合數據研究疾病機制；臨床與健康數據分析，根據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，生物技術生成數據（如測序結果），生物信息學解析數據（如發現突變基因）。拿新冠疫 情抗疫舉例，生物技術能夠快速研發mRNA疫苗，而生物信息學可以分析病毒基因組變異，預測傳播趨勢。更多應用領域如癌癥治療，可持續能源發展，生物防御，國防與生物安全，DNA數據存儲，甚至瀕危物種復活和太空農業等等。

▍可選擇哪些美國院校？

生物技術或生物信息學專業作為較為新興的交叉融合學科，美國大學在本科階段只有少數院校直接開設，加州戴維斯分校作為少數本科開設生物技術專業的大學將此專業放在農學和環境科學學院下。

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

*圖源UCSD官網

但作為傳統專業的生物學（理學院）或生物工程學（工程學院）大部分美國大學都會開設，并且會開設與生物技術和信息學的相關課程，比如下圖伊利諾伊大學香檳分校的生物工程學課程中就可以選擇生物信息學的課程。

*圖源UIUC官網

關于生物信息和技術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排名上實力上榜，對于專業傾向明確的同學不要忽略這些學校哦。

▍生物工程領域美國本科強校

*排名來自U.S.NEWS官網

選擇院校時除了考慮專業的排名，也可以參考美國生物產業發達的地區，比如根據PhRMA（美國藥品研究與制造協會）2023年發布的報告，下圖可看出美國各州生物制藥企業的數量情況，排在前四的是加州、紐約州，賓州和新澤西州，因此在選校時，地理位置也可以優先考慮這些專業相關產業發達的地方。

▍該專業學習什么？

我們以加州大學圣地亞哥分校(UCSD)的生物技術課程介紹為例，看下生物技術專業領域的課程設置。官網描述“生物技術專業涉及的生物工程主題包括生物化學、新陳代謝、動力學、生物運輸、生物系統、生物反應器、生物分離、組織工程以及細胞生理學的補充領域。課程以生化工藝應用為重點。”具體的課程設置如下：

*圖源UCSD官網

可從上表看出，課程設置包括需要學生在大一大二學習扎實的人文社科課程和本科工程學所必需的數學和科學知識，在后續進修生物技術專業的重點以及高級設計和其他技術類選修課等等。

生物信息學，我們則以本科開設此專業的匹茲堡大學為例，該專業會提供課程會為學生打下堅實的化學、生物學、計算機科學、數學和統計學基礎。通過培訓，學生將能掌握應用計算機工具解決當代生物學和醫學問題的必要技能。具體課程選擇如下：

*圖源匹茲堡大學官網

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▍如何規劃？

接下來我們從美本申請要素的標化，活動，競賽要求來分析，未來想申請美國本科的生物技術與生物信息學及相關專業的高中生應該如何規劃。

? 分數：整體分數需根據目標院校的要求來定，申請專業及綜合排名越高的院校分數要求越高。

托福：80-115。SAT：Test Optional，如申請TOP30院校最好分數在1550+，GPA:3.5+。

? 高中選課：總體原則應注重理科，重視數學，統計，化學生物課程的成績。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：推薦參加數學競賽，物理，化學，生物類學科個人或團隊競賽，以及項目研究制競賽展示基礎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創新研究項目大挑戰，iGEM基因工程，Brainbee腦科學大賽等。

? 課外活動：推薦參加生化/生物醫藥課題的科研，生化實驗或項目，健康類公益主題活動體現自身的強烈興趣和關注。例如：公共衛生環保相關志愿者活動；校內編程社團-生物數據分析；自學生物技術入門大學課程；開展本地流行病調研；加入高中/大學實驗室參與導師課題等。

未來的生物技術將不再局限于實驗室的瓶瓶罐罐，而是會與人工智能、大數據、納米技術深度融合，創造出治愈絕癥的基因療法、解決糧食危機的合成生物學方案，甚至實現人類與地球生態的可持續共生。

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