本科生物&化學專業介紹

化學專(zhuan) 業(ye) 介紹及分支應用

化學學科，從(cong) 初中的時候就已經開始接觸化學，還有生物，屬於(yu) 理工科裏麵比較基礎的學科。基本上學習(xi) 到的內(nei) 容涉及到像無機化學，有機化學，生物化學；像物理化學以及分析化學是到了本科才會(hui) 學習(xi) 到的專(zhuan) 業(ye) 知識。

以上是化學學科專(zhuan) 業(ye) 分支，每個(ge) 學校他們(men) 的分支都會(hui) 有一定的不同。以加州伯克利為(wei) 例，化學專(zhuan) 業(ye) 分支分成三個(ge) 方向，一個(ge) 是chemistry化學，一個(ge) 是chemical biology，也就是我們(men) 的化學生物學，一個(ge) 是chemical engineering，也就是我們(men) 的化學工程這三個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 。

化學專(zhuan) 業(ye) 的學生，還有化學生物學專(zhuan) 業(ye) 的學生，可以在自己大三的時候選擇去往更為(wei) 細化的一個(ge) 方向去進行學習(xi) 和發展。比如說像材料化學，顧名思義(yi) ，它就和材料會(hui) 更為(wei) 相關(guan) 一些計算化學也就是會(hui) 和計算更為(wei) 相關(guan) 一些，所以它可以有這樣的兩(liang) 個(ge) 方向去進行發展。

首先，我們(men) 先來看一下無機化學，比如說一個(ge) 最簡單的問題，到底什麽(me) 是無機化學，什麽(me) 是有機化學，這兩(liang) 個(ge) 東(dong) 西你能不能分得清？最簡單的一種分類，就是無機化學，它研究的是無碳化合物的結構，比如說像二氧化碳，一氧化碳或者是碳酸鹽，它裏麵其實也是含有碳元素更多的無機化學，它研究的就是除了碳氫化合物以外的物質，比如說像金屬、陶瓷、強酸，強堿，還有石墨，這些其實都是常見的一些無機物。

它的應用領域，在這個(ge) 建築領域當中常見的鋼筋混凝土，它們(men) 其實就是這個(ge) 金屬，或者說是無機物。 在能源領域，比如說我們(men) 去製造一個(ge) 電池的時候，這個(ge) 電池裏麵是會(hui) 存在電極電解液，那這裏麵我們(men) 再去選擇電極材料，然後以及電解液的組成成分的時候，其實大部分用到的也是無機物。

那在環境保護當中，比如說像水處理這個(ge) 方向，有一些水廢水裏麵其實是會(hui) 包含一些離子，一些雜質離子的，有的時候我們(men) 就需要用到化學反應，尤其是會(hui) 用到無機化去吸附這裏麵的一些雜質離子。

再比如說像這個(ge) 電子行業(ye) 的話，我們(men) 去製造一個(ge) 芯片，電導電的這樣的一個(ge) 作用，更多的也要依靠的是無機化學相關(guan) 的內(nei) 容。最後，比如說像航空航天，以及交通運輸領域，飛機、汽車的外伸，用到的材料像金屬材料合金材料，其實也是無機物。

給大家舉(ju) 出了這樣的一些應用領域的目的是什麽(me) ，可以通過應用領域來反推說我們(men) 需要學習(xi) 什麽(me) 樣子的化學課程，如果對建築特別感興(xing) 趣，對建築材料特別感興(xing) 趣，或者說對電池新能源，電動汽車特別感興(xing) 趣，那這個(ge) 時候我們(men) 反推過來，在一個(ge) 電池裏麵，它更多的需要體(ti) 現的是什麽(me) 樣子的一些內(nei) 容。

它更多的是需要無機化學，電化學相關(guan) 的一些知識，所以通過孩子的興(xing) 趣，咱們(men) 就可以反推回來說我們(men) 需要學習(xi) 什麽(me) 樣子的一些知識。

第二個(ge) 部分，就是有機化學，它研究的就是含碳元素的一些化學，或者說是碳氫化合物的一些內(nei) 容，比如常見的經典物質，家裏麵都有的天然氣、醋、棉花、石油，還有塑料，它都是一些常見的有機物。

主要應用領域，比如說在藥物當中，在食品的包裝當中，在香精香料化妝品當中。以及像農(nong) 業(ye) 化肥裏麵其實常見有機物是非常見的。所以孩子們(men) 如果說，以後想從(cong) 事化妝品領域的話，尤其研發部門，一定會(hui) 學習(xi) 到有機化學的知識。

第三，就是生物化學，它研究的主要是跟生物相關(guan) 的一些化學結構和功能。比如常見的一些生化試劑，像抗體(ti) 抗血清，人工合成蛋白誘變劑激素，它主要研究的內(nei) 容是蛋白質，糖類，脂質核酸，這個(ge) 相關(guan) 的一些化學式。

高中階段一般很少接觸物理化學，到了本科階段，會(hui) 學習(xi) 的比較多。首先表麵化學。表麵化學研究的是物體(ti) 的表麵這一層所發生的事情，比如說它可以解釋這個(ge) 露水，為(wei) 什麽(me) 會(hui) 停留在葉子上而透不進去，但是這個(ge) 露水如果說滴在了泥土裏麵，它就會(hui) 浸潤進去。這就是露水最外麵這一層和這個(ge) 葉子最外麵這一層，它們(men) 之間是存在一定化學性質的一些關(guan) 聯，導致了露水不會(hui) 透過葉子，這就是研究表麵的化學。

它最大的一個(ge) 應用領域，比如說我們(men) 經常家長們(men) 也有在用護膚品這個(ge) 精華，或者說是這個(ge) 麵霜，會(hui) 發現一擦你就吸收了，因為(wei) 麵霜它所裏麵所用到的表麵化學的物質，或者說是這個(ge) 結構，它做的特別的好，所以才能導致它的這個(ge) 透皮吸收能力這麽(me) 的強。所以這方麵用到的主要是物理化學。第二個(ge) 研究的內(nei) 容就是比如說像鑽石英或者是鹽這種晶體(ti) 裏麵，它的結構以及它的化學性質。

第三個(ge) 方麵研究的就是化學，對於(yu) 一個(ge) 化學反應來說，從(cong) 最開始的反應物到後麵的產(chan) 物，整個(ge) 的反應過程速度有多快，以及是到底是什麽(me) 因素影響了這種速度，也就是化學動力學所主要研究的內(nei) 容。

它的應用領域就比較廣泛了，比如說在電池裏麵，或者說是在這種能源利用，像這種燃燒反應，或者說是在一些環保方麵，這個(ge) 尾氣處理方麵，從(cong) 一開始的反應物能讓它快速的變為(wei) 產(chan) 物，怎麽(me) 樣去影響這個(ge) 速度，這其實也是物理化學所研究的內(nei) 容。

我們(men) 經常會(hui) 把化學專(zhuan) 業(ye) 和化學工程專(zhuan) 業(ye) 會(hui) 有一定的混淆，但實際上化學工程專(zhuan) 業(ye) ，它會(hui) 更偏工程這個(ge) 領域，化學工程它其實更多的是將新材料，新工藝能夠應用於(yu) 市場當中，擴大產(chan) 能，提升效率。從(cong) 裝置就能看出來，它們(men) 兩(liang) 個(ge) 之間非常不一樣的地方，就是化學反應裝置很小，就涉及到了一些瓶瓶罐罐、導管、酒精燈。

但是對於(yu) 化工反應裝置來說，都是需要一個(ge) 很大的車間的。應用領域也是應用於(yu) 這些需要大規模生產(chan) 的一些領域，比如說像石化煉油。比如說像天然氣加工。在食品行業(ye) 的話，會(hui) 用於(yu) 比如說像發酵，然後以及食品添加劑的生產(chan) 。

在醫藥領域，像一些日化產(chan) 品的生產(chan) ，以及像抗生素解熱鎮痛藥的生產(chan) ，都是要依賴化學工程專(zhuan) 業(ye) 。  

生物專(zhuan) 業(ye) 介紹及分支應用

接下來說一下生物這個(ge) 學科的分支，按照學科來進行劃分，會(hui) 分為(wei) 像動物學，植物學，微生物學與(yu) 免疫學，遺傳(chuan) 學，分子生物學，細胞生物學，神經生物學，生理學，生態學，還有生物化學這樣的幾個(ge) 分類。

但是對於(yu) 專(zhuan) 業(ye) 分支來說，以加州伯克利為(wei) 例，生物學專(zhuan) 業(ye) 會(hui) 分為(wei) 整合生物學，分子細胞生物學，生物化學發育生物學，遺傳(chuan) 學免疫學，神經生物學，還會(hui) 有一些像公共衛生生物工程相關(guan) 的內(nei) 容。

對於(yu) 動物植物學來說，更多的是研究植物的育種，另外可能會(hui) 有一些轉基因的植物研究。動物學研究動物的飼養(yang) 後代繁殖配方設計，甚至還有一些克隆動物或者是轉基因動物的一些研究和發育，是動物植物學所主要研究的內(nei) 容。

微生物學與(yu) 免疫學這兩(liang) 個(ge) 東(dong) 西為(wei) 什麽(me) 會(hui) 放在一起，比如說感冒其實就會(hui) 分為(wei) 這個(ge) 病毒性感冒，還有細菌性感冒，就會(hui) 發現這種微生物對於(yu) 我們(men) 人體(ti) 的一個(ge) 入侵，其實是會(hui) 引起我們(men) 人體(ti) 免疫係統的一定的反應的，所以這兩(liang) 個(ge) 東(dong) 西它們(men) 之間是離不開的，所以也會(hui) 經常放在一起去進行學習(xi) 。

微生物會(hui) 分為(wei) ，細菌，真菌病毒，然後支原體(ti) ，然後以及螺旋體(ti) ，原生動物等等相關(guan) 的一些內(nei) 容，主要應用領域，比如食品行業(ye) 。釀酒釀造醬油其實都是依靠著微生物發酵，然後進行釀造的這樣一個(ge) 過程。以及像汙水處理這個(ge) 行業(ye) 裏麵，水裏麵有的時候經常也是會(hui) 存在一些微生物的，也是需要微生物學去對它進行一定的處理和降解汙水。

對於(yu) 免疫學來說，疫苗是免疫學這個(ge) 方向最為(wei) 熱門的一個(ge) 研究領域。那像孩子的話，從(cong) 小開始就已經打過像牛痘天花這方麵的一些疫苗，疫苗對於(yu) 每個(ge) 人的生活來說，其實都是必不可少的。所以像疫苗設計這個(ge) 方向也屬於(yu) 免疫學，它的一個(ge) 非常前沿或者說是非常熱門的這樣的一個(ge) 就業(ye) 領域。

接下來是遺傳(chuan) 學，它主要研究生物遺傳(chuan) ，變異。對於(yu) 我們(men) 家族方麵的一些遺傳(chuan) ，這就是群體(ti) 遺傳(chuan) 學所學習(xi) 到的內(nei) 容。對於(yu) 一些細胞，這個(ge) 細胞離開了我們(men) 的人體(ti) 去進行培養(yang) ，它可能會(hui) 進行分裂，會(hui) 進行分化，那這方麵其實就是細胞遺傳(chuan) 學所研究的內(nei) 容。再比如說我們(men) 去研究DNA的複製，還有M RNA的轉錄的時候，它其實就是我們(men) 分子遺傳(chuan) 學所研究的內(nei) 容了。

我們(men) 常見的一些遺傳(chuan) 疾病，比如說像紅綠色盲，先天性的耳聾，抗維生素D，佝僂(lou) 病以及白化病，這些其實都是比較常見的遺傳(chuan) 疾病，對於(yu) 這種遺傳(chuan) 疾病比較感興(xing) 趣的孩子，咱們(men) 後麵再去進行選課，或者說是再去選專(zhuan) 業(ye) 的時候，可以更多的往遺傳(chuan) 學這個(ge) 方向去進行學習(xi) 。

接下來是分子生物學，還有細胞生物學。這兩(liang) 個(ge) 東(dong) 西為(wei) 什麽(me) 會(hui) 放在一起給大家講，因為(wei) 它其實從(cong) 它的命名結構或者說是命名方式，我們(men) 就能感覺得到它研究的內(nei) 容，其實都是生物結構及生物功能，隻不過它們(men) 研究的尺度是不一樣的。

分子生物學研究的是分子尺度上麵的內(nei) 容，比如說像蛋白質，像核酸像DNA，我們(men) 研究的是這種內(nei) 容。細胞生物學，它研究的就是細胞尺度上的一些內(nei) 容，而這些分子是存在於(yu) 細胞之內(nei) 的。

其實細胞生物學的尺度，它是要大於(yu) 分子生物學這個(ge) 尺度的。分子生物學這個(ge) 方向，它是一個(ge) 很容易獲得諾獎的這樣的方向。我們(men) 從(cong) 1901年開始像自然科學領域，諾貝爾獎大概有550名獲獎者，大概有200位諾獎者，都是涉及生物化學和分子生物學的。

神經生物學，研究的主要就是神經係統，會(hui) 研究神經的結構功能發育，遺傳(chuan) 生理相關(guan) 的一些內(nei) 容，比如說一些常見的神經係統疾病，你像帕金森，偏頭痛，還有重症肌無力比如說像阿茲(zi) 海默。

如果學生要學習(xi) 醫學，護理學，生理學都是必要學習(xi) 的一個(ge) 模塊，它可以說是一個(ge) 最基礎的模塊，因為(wei) 它主要研究的就是機體(ti) 正常活動。生理學它更多的是解答我們(men) 日常生活當中的一些比較常見的問題。

你比如說跑步的時候，心髒為(wei) 什麽(me) 會(hui) 跳的更快？為(wei) 什麽(me) 我們(men) 吃飽了之後會(hui) 犯困？我們(men) 是怎麽(me) 樣看到東(dong) 西的？這個(ge) 東(dong) 西到底是怎麽(me) 到達我們(men) 的眼睛當中的？還有我們(men) 的腳，它是不是會(hui) 隨著年齡的增長而變大？最後像常溫的咖啡，它為(wei) 什麽(me) 反應味道會(hui) 這麽(me) 差？這都是我們(men) 生理學當中會(hui) 給大家解決(jue) 的一些問題，所以如果對這種問題比較感興(xing) 趣的話，咱們(men) 也可以多看一看生理學方麵的一些知識書(shu) 籍。  

課程設置

下麵從(cong) 課程設置方麵再來解答一下這兩(liang) 個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 。以加州伯克利為(wei) 例，像化學這個(ge) 專(zhuan) 業(ye) ，提供的是一些全麵的基礎知識，通識這是主要的兩(liang) 個(ge) 特點，所以關(guan) 於(yu) 化學方麵的基礎課程，它肯定是都要學的無機有機物化以及儀(yi) 器分析。除此之外，數理化他們(men) 之間是不分家的，所以其實如果你要學好化學的話，物理和數學的基礎也是需要打的。

所以像數學方麵，會(hui) 學習(xi) 一些微積分現代微分方程相關(guan) 的內(nei) 容。物理學專(zhuan) 業(ye) ，我們(men) 也是會(hui) 學習(xi) 大學物理相關(guan) 的一些內(nei) 容。那這個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 的學生，其實也是我們(men) 剛才有講到說他其實是可以在大三的時候去選擇更為(wei) 細致的方向的。

比如說我們(men) 學習(xi) 材料化學的話，從(cong) 大三開始，我們(men) 可能更多的要去學習(xi) 關(guan) 於(yu) 材料高分子材料相關(guan) 的一些課程，那如果我要選擇計算化學的話，我們(men) 可能更多的要學習(xi) 計算機數學相關(guan) 的一些課程。它的側(ce) 重點就會(hui) 有所不同。

化學生物學專(zhuan) 業(ye) 課程設置也是化學，生物學，顧名思義(yi) ，它研究的其實就是化學，還有生物學這兩(liang) 大模塊。除了像化學比較基礎的有機無機物化來說，還需要學習(xi) 一些生化生命係統當中的無機化學。

生物學，我們(men) 還會(hui) 學習(xi) 像普通生物學分子生物學與(yu) 細胞生物學相關(guan) 的內(nei) 容。並且化學生物學專(zhuan) 業(ye) 相關(guan) 的學生，他大三的時候也可以選擇轉專(zhuan) 業(ye) ，不能叫轉專(zhuan) 業(ye) ，就是那個(ge) 往更為(wei) 細致的方向去發展。

最後化學工程專(zhuan) 業(ye) 的話，課程設置除了像化學，還有數學這些基礎的學科之外，還會(hui) 去學習(xi) 化工方麵的一些專(zhuan) 業(ye) 課程。比如說像反應動力學。化工運輸過程控製以及化工設計化工原理相關(guan) 的一些課程，它更多的會(hui) 放在工程的領域。

對於(yu) 生物學專(zhuan) 業(ye) 來說，整合生物學，細胞生物學等，其實都是跟你生物學專(zhuan) 業(ye) 的課程設置其實是差不多的，首先你基礎的生物專(zhuan) 業(ye) 的課程肯定是都要學的。

生態學，遺傳(chuan) 學，生化生理細胞生物學以及相關(guan) 的一些實驗課程，其實都是會(hui) 進行學習(xi) 的，它更多的其實也都是我們(men) 會(hui) 更多的是往這種通識性的基礎課程。除了生物知識之外，還會(hui) 要學習(xi) 化學數學，物理統計。

生物工程專(zhuan) 業(ye) 的話，以麻省理工為(wei) ，需要具備紮實的基礎科學，還有數學背景，以及我們(men) 需要一些工程相關(guan) 的入門課程，還有計算機編程相關(guan) 的內(nei) 容，所以他會(hui) 學習(xi) 到的課程，像生物工程設計合成生物學，流行病學，微生物學基因組學，免疫學，生物工程，遺傳(chuan) 學，分子細胞與(yu) 組織生物力學，還有物理，生物學這樣的幾個(ge) 方向。

就業(ye) 前景

化工專(zhuan) 業(ye) ，就業(ye) 領域以及薪資其實都是非常好的。以美國權威研究生信息網，薪資排名前十的最佳博士學位裏麵就包含了生物化學工程。

以一些頭部企業(ye) ，它的崗位的要求來給大家舉(ju) 一個(ge) 例子，比如說像寧德時代，做新能源電池的，它的電池技術工程師對於(yu) 學生的要求是博士學曆優(you) 先，具有一定的研究能力和基礎，需要具有科研能力和創新能力，還要有中英文的書(shu) 麵表達，還有口頭表達的能力，以及可以撰寫(xie) 報告，並參與(yu) 國際交流。

生物專(zhuan) 業(ye) 就業(ye) ，首先在生物製藥這個(ge) 領域，像這個(ge) 製藥基因，醫療器械方向，其實都需要生物專(zhuan) 業(ye) 的學生。生物化工行業(ye) ，比如說一些材料的研發環境方麵的一些評估監測，這方麵也是需要生物專(zhuan) 業(ye) 的學生的。再比如說，其實在互聯網行業(ye) ，尤其是這種醫藥健康類，像京東(dong) 健康，阿裏健康這個(ge) 醫藥健康類的互聯網企業(ye) 也是需要生物專(zhuan) 業(ye) 的學生。

還有就是快銷，相比於(yu) 剛才的這個(ge) 化學專(zhuan) 業(ye) ，化學專(zhuan) 業(ye) 的快銷是更偏日化這個(ge) 領域，那對於(yu) 生物這個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 來說的話，快銷就會(hui) 更偏食品這個(ge) 行業(ye) ，你比如說像雀巢，蒙牛這種我們(men) 常見的快消食品類的行業(ye) 是需要生物專(zhuan) 業(ye) 的人才的。

另外谘詢的行業(ye) 其實也是會(hui) 有一些生物醫藥，生物化工的企業(ye) 來去進行谘詢，所以也需要生物專(zhuan) 業(ye) 的學生。 像文化出版行方向，我們(men) 可以去做一些生物編輯或者是醫學評論等等相關(guan) 的一些方向，以及最後他也是可以在公務員，事業(ye) 單位，高校，科研院所就業(ye) 。

申請要求

以加州伯克利化學專(zhuan) 業(ye) 的申請要求為(wei) 例，包括100分以上的托福成績，平均績點在3.4以上，另外會(hui) 考察學生的綜合素質，包括活動、領導力、個(ge) 人品格。這些東(dong) 西是怎麽(me) 考察的？這些東(dong) 西就是通過你寫(xie) 的文書(shu) ，你提交的材料，或者麵試當中去體(ti) 現的內(nei) 容。所以這些軟實力的提升，學生背景和經曆一定要多樣。

首先，學生需要描述自己的學習(xi) 興(xing) 趣，可以為(wei) 斯坦福帶來什麽(me) 。還有需要從(cong) 自己之前的經曆當中來表現出你自己的個(ge) 人品質和學術潛力。

這方麵在寫(xie) 的時候，如果說本身的經曆比較單薄，可能更多的關(guan) 注於(yu) 像這個(ge) 學習(xi) 這方麵的時候，你再去寫(xie) 這篇essay的時候，其實就會(hui) 貧乏很多。你有很多的背景，相關(guan) 的一些經曆，比如說我做過一個(ge) 什麽(me) 樣子的科研項目，那我擔任的是小組leader的角色，何教授交流學習(xi) ，我收獲了獨立思考的能力，通過科研背景，再去寫(xie) 論文的時候，就有理可據。