在今年2月的世界政府峰会中,英伟达创始人兼CEO黄仁勋在被问及:如果站在科技的前沿,人们到底应该学习什么。
他的发言——“人人都必须学会计算机的时代过去了,人类生物学才是未来”犹如一声惊雷,平地炸开一连串关于黄金赛道的各类舆论。
要知道,英伟达的GPU在AI计算领域几乎是垄断地位,股价在最近1年更是飙升3倍!(*GPU:图形处理器,是计算机系统中负责图像处理的一部分。)
但大佬却和大家说,不要扎堆去学计算机了,学人类生物学才是当下及未来的黄金赛道。
黄仁勋所说自然是见仁见智,但有一个事实毋庸置疑:
生物专业不再是天坑,相反变得越发炙手可热。
那么究竟什么是生物学呢?又是学什么东西?毕业后能从事哪些领域呢?相信各位家长和同学也是有着许多疑问。
今天,我们请到了斯坦福生物专业博士在读的S导师,来给大家揭开生物学的神秘面纱,一一剖析大家心中的谜团。
S导师介绍
S导师本硕博都在美国就读,专攻生物学领域,现正在斯坦福攻读博士学位。
学术成果出色,曾在《Nature》《Neuron》等顶尖期刊上发表过多篇论文,有着非常丰富的名校教学研究经历,比如:
多次担任斯坦福、BU等生理方向课程助教、任职过两年的哈佛医学院研究员、多次为高中生和硕士生提供脑组织学培训等。
因此,S导师十分了解美国生物专业的课程设置、培养方向等,让大家对本科时期的生物专业有更加具体的认识,包括硕博深造或者就业方向等,能给出大家具有落地性的建议。
*以下内容根据明德S导师的讲座整理,略有删减。
01\生物学本科课程剖析:如何练就“六边形战士”
我们在考虑要不要学某一个专业,首先就要弄清楚这个专业究竟是学了做什么的。
Biology来源于希腊单词,bios代表“生命”,logos代表“学科”,那么就很好理解,生物学是一门研究生命的学科。
一般来说,生物学家研究生物体的结构、功能、成长、起源、进化和分布。
生物学是我们理解自然科学基础的主要学科之一,与化学和物理学并列。由于我们已经确立了现代生物学涵盖所有的生物体,可以想象它是一个包含众多子学科的广泛领域。
在“中央空调式”的广泛研究特点下,生物学的本科课程涵盖内容也十分广泛。
我们以斯坦福的生物专业本科课程为例。
斯坦福大学的生物本科课程共包括六大部分,分别是:生物基础课程、基于探究的实验课程、STEM课程、选修课程、毕业设计和专业写作。
生物基础课程
顾名思义,生物基础课程主要是给低年级学生打基础的课程,是生物学专业学生必须掌握的内容。
涵盖了生态学、遗传学、生物化学与分子生物学、生理学、进化生物学,细胞生物学。
而随着跨学科领域的发展,生物学产生了许多分支,比如有生物工程、生物统计学、生物物理学、微生物学、神经科学免疫学、癌症生物学等。
从广义角度看,和生命方方面面相关的,都可以作为生物学的分支。
基于探究的实验课程
“纸上得来终觉浅,欲知此事要躬行”,单独拎出来的实验课程很好地诠释了这句话的真意。
进入实验室是斯坦福生物学专业学生的基本操作,通过实打实的“做”,学生们了解如何开展生物学研究,逐步积累知识和技能,做到真正意义上的“知行合一”。
一般我们谈实验室经历时,有两种类型。
一种是实验课,比如我们接下来讲的STEM部分,化学、物理、生物等课程其实已经有教科书级别的展示和讲解,但为了帮助大家更好地理解,会带着学生把这些课程的实验再做一遍。
另外一类就是进实验组,这也是我们在申请中十分关注的所谓“实验经历”。
建议大家在大一、大二暑假就可以安排上,至少提前2-3个月的时间发邮件给教授或者相关实验室,沟通进组的相关事宜。
名校都非常看重实验室经历,比如申请MIT研究生时,学校会很明确询问在实验室工作过的时长是多少。
如果有意深造的同学,一定要尽早去积累实验室经验。
STEM课程
STEM部分是理工科相关的课程,下图显示有1-6门的化学课,1-3门的数学课,2-4门的物理课,1门的统计课程。
不管申请硕士还是博士,这些基础课程是绝大多数美国理工科相关专业的要求。
S导师表示自己当时上了5门的化学课、2门数学课、4门的物理和2门的统计课,并且会附带有一些实验课程。
有坚实的生物学基础知识打底,再加上STEM广泛的课程内容,学生能够非常结实地掌握相关学科的知识和实验室技能,在未来发展路上有更多选择的余地。
选修课程
一般到了大三、大四的高年级,会进行课程选修,属于“自定义”性质很强的过程。
大家可以选择自己感兴趣的领域深入学习和研究,比如生物化学、生物物理、分子生物、比较偏计算机的生物学、神经科学、微生物学等。
毕业设计、写作
毕业设计一般要在实验室做一个独立课题,深入检索文献和了解某个领域,最后再进行输出。
另外写作课程也是斯坦福十分关注的,培养学生具备优秀的写作能力。
斯坦福在生物学领域表现十分出色,其他学校的课程架构其实也基本相似。
总体而言,生物专业的课程安排帮助学生很好地夯实了理工科、生物学、还有实验室基础,颇有点“六边形战士”的感觉,给本科生未来多维度发展提供了结实的理论学术和研究技术基础。
02\3大就业方向:涵盖高校、企业、研究所、医学、金融等领域
生物学就业前景主要有研究、医学院、金融相关的3大就业方向。
研究相关的就业方向
研究相关的就业方向,一般是生物学比较传统的就业方向,分别有——
1)高校教职:AP或者大学讲师:
AP方向十分看重学历,一般是按本科 博士( 博士后) AP的路径发展。而大学讲师在现实中,也有碰过硕士或在读博士生的情况。
2)生物制药公司科学家或者技术员:
这是比较主流的一个方向,比如Genentech是一家极具影响力的美国生物技术公司,会提供科学家、技术员等不同岗位,当然不同岗位学历要求也有所不同,就业机会还是比较丰富的。
3)研究机构的科学家或技术员:
这是介于前面所说的学术界和工业界中间的发展方向,比如著名的 “艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science),主要是开展动物大脑各方面的研究,不是传统意义上的高校,也不是传统意义上的生物制药,属于比较新的一个发展方向。
总的来说,生物制药公司、研究机构都会提供一些生物学本科学历的岗位,但是相对受限一些,而硕博学历的工作机会更丰富,路也会更宽广一些。
医学院相关的就业方向
生物学专业的毕业生在医学院、牙医学院和兽医学院中备受青睐。
因为在美国本科是没有单独开设医学专业,大部分相关专业的本科专业都是生物学或其分支,所以生物专业的同学也可以往医学院相关方向发展。
金融相关的就业方向
咨询是一个越来越受欢迎的选择,生物学背景的毕业生,特别是那些具有科研、数据分析或医药相关知识的学生,能够为咨询公司或行业客户提供宝贵的专业见解。
比如有生命科学咨询、管理咨询、医药咨询、健康与医疗咨询、环境与可持续发展咨询、技术咨询等。
生物学专业的毕业生在咨询行业还是挺吃香的,薪资水平也不错。
03\美国本硕博不同阶段学习生物的“体感”
S导师的美国教育经历十分丰富,在本科、硕士、博士三个阶段她感受到了不同学校的教育模式和资源的变化。
本科-新罕布什尔大学
S导师的本科是在综排100名左右的新罕布什尔大学(University of New Hampshire)就读,虽然整体排名不算高,但该校在航海,海洋和航天等领域表现强势,位居全美前十。
而且这所公立校建于1866年,历史悠久,教育的底盘很稳,很多课程是已经开设10-20多年的老牌课程,授课教师对课程内容,包括一些前沿的研究都非常熟悉。
大学镇民风淳朴非常适合专心学习,而且老师们十分惜才,在课堂之外会指导学生如何做职业规划、进入实验室的节奏等。
因此在本科阶段,S导师不仅接受了非常坚实的知识基础,还得到了非常好的职业规划训练。
值得一提的是,S导师大概是在大二、大三进入实验室,相较于其他学校学生有些晚,但本科阶段的PI非常欢迎学生进实验室,也因此积累了很多的实验室经验。
但新罕布什尔大学相对一些顶级名校的资源确实会确实少一些,这也是其不太占优势的地方。
硕士-波士顿大学
硕士阶段,S导师就读于排名约40名的BU,实验室资源有明显“质的飞跃”,一些小细节可见一斑。
比如不需要自己洗试管、精装修的动物房、无需花费精力照顾实验的小动物,能更专心集中在实验本身。
另外在BU的时候,明显感觉到大牛级的教授数量增多,与哈佛、MIT等名校的的科研合作紧密,比如当时S导师所在的硕士实验室就与哈佛实验室有合作。
另外拥有更多机会去顶尖名校听讲座和开会,可选择的实验室也更多样化、更丰富。
博士-斯坦福大学
到了博士阶段,在全美Top5的斯坦福可以接触到最前沿的课程和学科信息,大牛教授随处可碰,也可以与来自世界各地的名师进行交流。
通过以上三个不同阶段的三所不同学校经历,我们能感受到不同层次的学校,在教授资源、实验资源、软硬件设施等各个方面确实有明显区别。
顶级名校固然在各个方面会更有优势,但在不占优势的学校,同学们也千万不要气馁,一定要把学校能用的资源用好。
04\3点学生物的建议:实验室、GPA、编程+统计
最后,S导师给出了大家在生物学专业方面的三个建议,能帮助大家少走一些弯路。
保持优秀GPA,尽早进入实验室积累经验。
高GPA在求学路上是硬通货,无论任何专业任何领域都是一样的,一定要保持一个比较优秀的成绩,千万别掉链子。
另外就是进入实验室的节点非常重要。
S导师表示在哈佛做技术员的时候,她就发现绝大多数本科生在大一和大二间的暑假已经进入一些有名的实验室实习。
尽早进入实验室一方面能有利于后面的深造申请,比如有更多时间精力深入了解一些研究,更高效地产生学术成果;
另外一方面可以通过实践,去探索自己在生物学领域的兴趣边界,对自己未来的发展道路也会有更清晰的认识和思考。
本科阶段打下编程、统计课程的坚实基础
S导师认为编程和统计在未来是非常重要的应用工具,如果在本科能尽早的掌握,将对往后的道路发展非常有帮助。
而她自己是直到博士阶段才开始学习编程的课程,现在是和许多本科生一起上课,本科没学好编程也是她自己比较遗憾的一件事,希望大家以此为鉴。
多和advisor、学姐学长交流,听听前人的准备经验。
还有一点就是要多和advisor、学姐学长交流,听听前人的准备经验。
比如S导师所在的斯坦福实验室,有一个学生的本科是普林斯顿的,这位学生说他当时本科每一顿饭,没有一顿是自己吃的。
这并不是他纯无聊爱找饭搭子,而是这位同学以此为契机,积极搜集各类信息和资源。
他的每一顿饭要不和学长学姐吃,要不就是和教授一起吃,通过不断地交流沟通,他获取了很多有助于学术或者职业发展的信息资源,也因此少走了很多弯路。
05\Niche最新发布:T30生物学排名,综排T10包下前十。
此外,小藤在这里也给大家整理了Niche最新发布的Top30生物学院排名。
生物学院前30基本上都在US.News综排Top30内,生物学院前10也被US.News综排Top10的学校包揽。
斯坦福在生物学领域夺冠,成为全美Top1,紧跟着的是耶鲁、JHU、哈佛、宾大、杜克、西北。
哥大、康奈尔和UCB虽然综排Top10后,但也冲进生物学前10。
另外还有一些综排相对靠后,但在生物学领域出色的学校,比如综排第28名的南加大,生物学排名第12名,综排24名的埃默里,生物学排名第16名。
此外,也有一些Top30后的学校在生物学领域表现出色。
比如:
综排第43名的BU,生物学排到全美第22名;
综排第33的加州大学欧文分校,生物学排到全美第27名;
综排第40名的华盛顿大学,生物学排到全美第30名。
US.News并没有专门针对biology专业的排名,但有一些生物细分方向的专业排名,小藤也给大家整理了部分,大家可以参考看看。
首先US.News显示的生物相关方向Top10,和Niche的生物学Top10重合度还是比较高的,HYPSM基本都在榜上,其他藤校出现频率也很高。
另外公立学校在生物专业方向上的排名表现也很亮眼,比如UC系的UCB、UCLA、UCSD、UCD等校,北卡、华盛顿大学、密歇根大学安娜堡分校、威斯康型大学麦迪逊分校的出现频率还是比较高的。
通过排名可以看出如果想进入生物专业比较好的学校,综排Top30的学校是首要考虑,特别是综排Top10的学校,生物专业实力比较全面。
如果考虑性价比的问题,综排Top50里的部分公立校的生物专业也可以重点考虑。
今天关于斯坦福S导师的生物学专业分享就到这了,大家看完之后能发现,美国的生物学本科课程设置是十分细致且全面,未来发展的道路方向也十分多样化。