什么是生物物理学学位?

从字面上看,生物物理学是生命的物理学。生物物理学家是物理学、生物学和化学的交叉学科,研究生物过程和细胞发育。他们研究分子、有机体和生态系统,并利用他们发现的证据来应对生命科学和医学中的问题。他们检查诸如运动、呼吸、肌肉收缩和骨骼活动等活动。

他们与临床医生、数学家和工程师一起,在免疫系统、癌症和成像、诊断和分析新技术的发展等领域处于研究的前沿。生物物理学学位课程使学生成为这个具有巨大突破潜力的现代科学前沿的参与者。

程序选项

生物物理学学士学位-四年学制
在本科阶段,生物物理学的学生学习数学、物理、化学和生物学的技术,然后将它们应用到生物学和医学的问题中。许多项目集成了定向研究组件。以下是一个课程示例:

实验室分析力学-牛顿力学介绍
•相对论、波和量子物理实验室介绍-狭义相对论和量子力学介绍
•实验室电与磁-电场和磁场,带电粒子在场上的运动,物质的电和磁特性,直流电和交流电,麦克斯韦方程
•平衡,速率和结构与实验室-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,和反应机理
•实验室有机化学-不同类别有机化合物的组成和性质
•生物物理学——蛋白质、核苷酸和膜的结构;静电和水化;化学平衡、结合亲和和动力学;流体力学与运输;细胞力学和运动;生物物理技术包括沉降,电泳,显微镜和光谱学
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
•生物的基础-概述生物系统,构成生命基础的模式和过程
•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相关性
•生理学原理-介绍人体器官系统、细胞和器官系统生理学的功能和整合
•生理药理学——人类疾病(心力衰竭、癌症、神经紊乱,如帕金森病)的生理学;药理学用于治疗疾病的药物的药理学
生物材料的聚合物科学与实验室-聚合物科学的原理及其在医学上的应用
•组织工程——替换或再生受损组织功能,组织设计和开发,损伤组织的功能重建
•生物化学-涉及大分子结构和功能原理的机制,代谢途径,信息从基因到蛋白质的转移
•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基础实验;实验室技术,统计学和数据分析
•量子力学——对光子、电子、原子、分子、物质、原子核和粒子的综合研究
•线性代数——向量空间,线性变换,矩阵,线性方程组,基底,投影,旋转,行列式,内积
•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的分子识别,人工酶,小分子传感器,蛋白质核酸和细胞表面碳水化合物的成像

生物物理学硕士学位-两年学制
生物物理学硕士项目为那些希望在研究、教学或应用生物医学领域追求职业生涯的人提供了一个基础。典型的课程结合了核心课程、实验技术和论文或最终项目研究。这是生物物理学家最常见的证书。

以下是这一水平的课程示例:

•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
•新陈代谢的调节
•生物材料
•医学生物物理学
•神经工程
•生物医学成像中的定量分析
•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
•统计推断导论
•高级统计计算

生物物理学博士学位-五年学制
生物物理学的博士课程就像一个很长的论文项目。博士生有很大的独立性。他们可以从指导老师的指导下受益,也可以完成一些教授的课程,但他们的重点是自己的独立研究,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是针对那些立志成为大学教授、研究人员或生物医学行业高管的学生。

每个博士候选人的课程将有所不同,这取决于他们论文的重点。以下是一些可能的核心课程和研究领域的例子:

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
•医学物理学——医学成像系统的物理学,电磁波和粒子如何工作,实际应用
•结构生物学-通过各种方法确定分子的结构,如核磁共振(NMR)光谱学,x射线晶体学和电子显微镜
•膜和通道
分子机器和马达的理论(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-由细胞产生的机械力
•运动和细胞骨架-细胞骨架是一个纤维系统,对细胞运动至关重要,细胞运动是通过消耗能量从一个位置自发地移动到另一个位置
•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

与生物物理学相似的学位

生物化学
生物化学的重点是发生在生命物质中的化学过程和反应。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、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
工程物理专业的学生学习如何用物理学来解决实际问题。由于这个原因,该领域有时被称为物理学和工程学之间的桥梁。课程包括计算物理学、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,如对细胞功能至关重要的核酸和蛋白质。

神经科学
神经科学家研究人类大脑和神经系统的结构和功能,以及它们如何影响行为。神经科学领域借鉴了生物学、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理。因此,神经科学学位课程反映了这种多学科性质。在研究生阶段,项目包括神经障碍的研究,损伤对大脑的影响,神经治疗和康复的方法。

物理
物理学是一个随着新发现不断变化的领域。这意味着这个领域提出的问题至少和它回答的问题一样多。物理学学位课程的学生研究物质和能量。他们了解宇宙中可测量量之间的关系,包括速度、电场和动能。简单地说,物理学的研究就是试图弄清楚物体为什么会这样运动。

你将学到的技能

•抽象推理
•学术写作和报告写作
•注重细节
•意识到道德问题
•沟通和人际交往能力
•计算机知识/信息技术
•辩论技巧
•决策
•实验设计
•解释复杂的概念和想法
•实验室技能
•领导能力和团队合作能力
•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检验

生物物理学学位能做什么?

生物物理学毕业生将在不同的领域工作,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,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-例如:国家卫生研究院(NIH),国家科学基金会(NSF),能源部(DOE),国家标准与技术研究所(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-销售和营销,工程,制造,文档等
•科学写作和新闻
•教学

学费

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