什么是生物物理学位?

从字面上讲,生物物理学是关于生命的物理学。生物物理学家从事物理学、生物学和化学的交叉研究,研究生物过程和细胞发育。他们研究分子、生物和生态系统,并利用他们发现的证据来解决生命科学和医学中的问题。他们检查诸如运动、呼吸、肌肉收缩和骨骼操作等活动。

与临床医生,数学家和工程师一起,它们是在免疫系统,癌症,癌症和成像,诊断和分析中的新技术的研究中的研究中的尖端。生物物理学学位课程准备学生成为现代科学前沿的球员,具有巨大的突破性潜力。

程序选项

四年生物物理学学士学位
在学士水平,生物物理学的学生学习数学、物理、化学和生物学的技术,然后将它们应用于生物和医学问题。许多项目整合了定向研究的组成部分。以下是课程示例:

•具有实验室的分析力学 - 牛顿力学介绍
•与实验室的相对性,波浪和量子物理介绍 - 一种特殊相对论和量子力学的介绍
•用实验室电场和磁场的电力和磁场,带电粒子的田间,电源和磁性,直接和交流电流和麦克斯韦方程式
•用实验室平衡,速率和结构 - 原子和分子的电子结构,热力学,溶液平衡,电化学,化学动力学和反应机制
•具有实验室的有机化学 - 不同类别的有机化合物的构成和性质
•生物物理 - 蛋白质,核苷酸和膜的结构;静电和水合;化学平衡,结合亲和力和动力学;流体动力学与运输;细胞力学和运动;生物物理技术,包括沉降,电泳,显微镜和光谱
•微积分入门——积分、积分技术和应用;无穷级数、幂级数、泰勒公式、极坐标方程和参数方程;微分方程导论
•生物体的基础-概述生物系统,模式和过程,构成生命的基础
•细胞和分子生物学-一个有机体的基本单位,细胞的结构和功能;细胞功能及其与健康和疾病的关系
•生理原则 - 人体系统和细胞和器官系统生理学功能和整合的介绍
•生理药理学 - 人类疾病的生理学(心力衰竭,癌症,神经系统疾病如帕金森病);用于治疗疾病的药物的药理学
•具有实验室的生物材料的聚合物科学 - 聚合物科学原理及其在医学中的应用
•组织工程-替换或再生受损的组织功能,组织设计和发展,受损组织的功能重建
•生物化学 - 涉及大分子结构原则的机制,代谢的途径,从基因转移到蛋白质中的信息
•实验室遗传学-基因和染色体的传递,突变,遗传物质的表达,基因工程和进化遗传学
•现代物理实验-实验物理导论;学生进行现代量子物理的基础实验;实验室技术、统计和数据分析
•量子力学-一个综合研究光子,电子,原子,分子,物质,核和粒子
•线性代数 - 矢量空间,线性变换,矩阵,线性方程,基础,投影,旋转,决定因素和内部产品的系统
•应用数学方法-涉及常微分方程的数学技术,用于分析物理、生物和经济现象
•化学生物学 - 使用化学工具来探测生物系统,DNA,人造酶,小分子传感器的分子识别和蛋白质核酸的成像,以及细胞 - 表面碳水化合物

生物物理学硕士学位-为期两年
生物物理学硕士课程为那些希望从事研究、教学或应用生物医学领域的职业提供了一个基础。典型的课程包括核心课程、实验技术和论文或最终项目研究。这是生物物理学家持有的最普遍的证书。

以下是该级别课程的样本:

•细胞和分子生物物理学
•定量生物学和系统生物物理学
•生物物理技术
•细胞生物学
•基因和蛋白质的结构和功能
•调节新陈代谢
•生物材料
•医学生物物理学
•神经工程
•生物医学成像的定量分析
•生物信息学和计算生物学
•心血管生物力学
•医学成像物理学
•图像形式和处理
•统计学推理导论
•高级统计计算

生物物理学博士学位 - 五年持续时间
生物物理学的博士项目就像一个很长的论文项目。博士生有很大的独立性。他们受益于导师的监督,也可以完成一些授课的课程,但他们的重点是独立的研究,为生物物理学领域贡献原创的新知识。生物物理学博士学位的目标是有志于成为大学教授、研究人员或生物医学行业高管的学生。

个人博士学位课程。候选人会根据论文的重点而有所不同。以下是可能的核心课程和研究领域的一些示例:

核心课程
•统计力学
•化学热力学
•生物物理化学
•膜生物物理学
•细胞生物学

研究领域
•细胞和分子生物物理学 - 癌症生物学,癌症的生物学原因
•医疗物理 - 医学成像系统的物理,电磁波和粒子如何工作,实用应用
•结构生物学-通过各种方法确定分子的结构,如核磁共振(NMR)光谱,x射线晶体学和电子显微镜
•膜和频道
•分子机器和马达理论(将化学能转化为机械力和运动的天然或合成分子)
•细胞力学-细胞产生的机械力
•运动和细胞骨架-细胞骨架是一个对细胞运动至关重要的纤维系统,细胞通过消耗能量从一个位置到另一个位置的自发运动
•单分子生物物理学-研究单个生物分子的动力学和相互作用,以了解它们如何在活细胞中执行其功能

类似于生物物理学的程度

生物化学
生物化学的重点是发生在生物体内的化学过程和反应。生物化学家将生物学和化学的原理应用于许多不同部门的问题,包括环境、医药和健康、工业和制造业、农业、生物燃料和海洋科学。

生物学
一般生物学学位课程可能包括动物生物学,无脊椎动物生物学,脊椎动物生物学,细胞和分子生物学,进化,微生物学和生态学等学科。

工程物理学
工程物理的学生学习如何用物理来解决实际问题。由于这个原因,这个领域有时被称为物理和工程之间的桥梁。课程包括计算物理、材料科学、热力学和纳米技术。

分子生物学
分子生物学学位课程教授细胞分子的组成、结构和相互作用,如核酸和蛋白质,这些是细胞功能所必需的。

神经科学
神经科学家研究人脑和神经系统的结构和功能以及它们如何影响行为。神经科学领域来自生物学,生物化学,生理学,心理学,免疫学,物理学,数学和计算机科学的原野。因此,神经科学的学位课程反映了这种多学科性质。在研究生级别,方案包括神经系统疾病的研究,损伤对大脑的影响以及神经治疗和康复的方法。

物理
物理学是一个随着发现而不断变化的领域。这意味着该领域提出的问题至少和它回答的问题一样多。物理专业的学生学习物质和能量。他们了解宇宙中可测量的量之间的关系,包括速度、电场和动能。简单地说,物理研究就是试图弄清楚物体为什么以这种方式运动。

你将学习的技能

•抽象推理
•学术写作和报告写作
•注意细节
•对道德问题的认识
•沟通和人际交往技能
•计算机素养/信息技术
•辩论技巧
• 做决定
•实验设计
•解释复杂的概念和想法
•实验室技能
•领导和团队合作
•观察,调查和批判性思维
•组织和时间管理
•解决问题
•研究和数据分析和解释
•总结大量信息
•理解科学与社会之间的关系
•在数据分析中使用统计测试

你能用生物物理学学位做些什么?

生物物理学毕业生继续在各种领域工作,包括:

•学术和临床研究
•生物信息学 - 使用计算机程序进行各种应用,包括确定基因和蛋白质功能,建立进化关系,并预测蛋白质的三维形状
•生物医学工程/医疗仪器和设备
•政府机构 - 实例:国家卫生研究院(NIH),国家科学基金会(NSF),能源部,美国国家标准和技术研究所(NIST),食品和药物管理局(FDA),美国农业部(USDA)
•军事
•制药行业
•科学仪器仪表-销售和营销,工程,制造,文档等
•科学写作和新闻
•教学

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