生物科學｜生命的科學
01物種起源
今天真是個寒風刺額骨、頂骨、枕骨、題骨、蝶骨、篩骨、顏面骨、犁骨、上頜骨、下頜骨、下鼻甲、鼻骨、顴骨、淚骨、齶骨、舌骨、聽小骨、脊椎、頸椎、胸椎、腰椎、骨、尾骨、肋骨、胸骨、鎖骨、肩胛骨、上肢肱骨、尺骨......的日子呢。
沒錯，這些骨頭使大學的生物學仍舊不能擺脫「理科中的文科」這一印象標籤。
如此龐雜繁複的知識體系怪不得生物學，誰讓它是一門研究自然、生物、人類的學問，自然要從物種起源開始研究。
過於龐雜的知識體系賦予了生物學科廣博的知識面，卻也制約了生物學科的深度。
生物，又稱為生命科學，是自然科學的一大門類，是系統地闡述與自然生命特性有關的重大課題的科學。支配著無生命世界的物理和化學定律同樣也適用於生命世界，無疑賦予生命科學一種神秘的活力。生命科學由經驗主義出發，廣泛研究生命的所有方面，包括生命起源、演化、分布、構造、發育、功能、行為、與環境的互動關係以及生物分類學等。
生物科學的研究重點在於探索自然的規律、揭示生命的本質和奧秘，生物科學是生物類專業中最基礎的學科。但在本科階段的招生中，生物科學是一個比較寬泛的專業名稱。
02說多了都是淚
自2010年起至2017年，生物科學類專業(含生物科學、生物工程、生物技術)每年都會選派兩名代表.登上就業「紅牌」專業榜，是名副其實的「難就業」專業。
不過在2018年，這三個專業突然一起衝出了榜單，在之後的2019年、2020年也未見上榜，足見生物科學類專業的就業形勢確實有所好轉。不過離開了就業「紅榜」，只代表從「低谷」里爬了起來，半個身子仍舊陷在「難就業」的泥潭裡。
那麼，生物類專業是如何走到這一步的呢？
2000年前後，人們認為「21世紀是生命科學的世紀」，這個說法其實並沒有錯。生物科學(也被稱為生命科學)是自然科學的一個分支學科，它與我們人類的生活密切相關。目前人類面臨的一系列重大問題，很大程度上將依賴於生物科學、生物技術的進步與發展。
人們看到的是生物科學的發展前景，卻沒有看到事實上生物行業的許多研究進展在相當長的一段時間內不能直接轉化。那時的很多高分考生選擇了生物類專業，眾多師資、科研尚未跟上的高校也盲目開設生物類專業。
作為一個基礎學科，生物類專業本身「對口」的就業崗位並不多，就業面較窄。目前，國內生命科學所帶動的下游產業雖然有向好的趨勢，但還是比較有限。生物類專業學生如果想進入高校或研究機構從事科研工作，一般需要繼續攻讀到博士學位；本科生如果選擇直接就業，除了中學教師，比較適合的只有生物醫藥企業。但這並不足以吸納眾多的畢業生，因此也就導致了生物類專業在外有著「就業難」的名聲。
03生物科學vs生物技術Vs生物工程
三者之間可以看作是從基礎研究到應用開發，究過程的上游、中游和下游的關係。
生物科學的研究重點在探索自然的規律，揭示生命的本質和奧秘，是最基礎的學科。
生物技術可以說是利用生物科學揭示的規律、機制和途徑，去創造利用生物、改造生物的手段和技術，如我們常提到的轉基因技術、分子育種技術、器官移植技術、發酵技術、生物製藥技術等都是在利用前人揭示的生物基本規律和生命本質的基礎上創造出來的。
生物工程是相對生物技術而言的，偏重工科，研究如何把這些技術通過工藝、工程的設計實現產業化、商品化，供人類利用。生物技術作上游，就是理論的問題；而生物工程作下游，就是工業規模的生物技術應用。
哪些人適合學習生物科學專業
1、數學要求最低的「理工類」專業
在高中階段，或許化學、生物都與數學沒什麼關係，但大學中加入了很多與數學有關的課程，許多專業已經被數學支配了一半。好在生物科學，讓實在不擅長數學的理科生可以擁有一席之地。
2、小白兔那麼可愛，為什麼要殺它？
解剖實驗是許多生物學子心裡過不去的坎兒，畢竟是要親手殺生。生物系學子在基礎生物實驗裡就會對小白鼠、小白兔、蟾蜍、鯽魚、昆蟲等生物「痛下殺手」。一般殺小鼠的方法是使頸椎脫臼，殺蟾蜍的方法很像針灸，殺小白兔的方法是注射空氣。
有些動物生命力頑強，已經死亡但心臟依舊在跳動。生物系學子還要將它的器官連接在儀器上，觀察數據，繪製圖像，確實有些殘忍。
生物系學子們能做的只有盡最大努力，學好實驗技能，確保這些小動物以最小痛苦完成使命，而不需要承受不必要的折磨。
3、忍受實驗的挫敗感
關於是否適合學習生物，有一個經典的段子：
第一點，你要喜歡生物專業；
第二點，沒進過生物實驗室的人永遠不知道你喜不喜歡這個專業；
第三點，在讀第二點時不要高估自己的意志力。
究其原因，生物實驗的可控性，是所有實驗科學裡最弱的。化學專業以試劑為本進行實驗，物理專業以儀器為依據進行模擬，但生物專業實驗的對象是蟾蜍、菌落等有生命的物質，人為不可控因素非常多。一通操作堪稱達到教科書級別，本該發病的小鼠沒有丁點變化，只能從頭再來一遍。
生物專業試劑昂貴，每天的消耗肉眼可見，實驗結果卻難以控制，由此帶來的挫敗感和壓力會擊潰很多對科研沒有足夠熱情的學子。
04畢業之後前景如何
熱門崗位
實驗操作員、生物公司、研發崗位、生物企業、營銷人員、產品工程師、生物老師、生物醫藥代表、 QA崗位
職業方向
1、僧多粥少
生物科學專業在我國各大院校的開設普及度很廣泛，可以說在院校層面已經做好了充分的準備，迎接21世紀這個「生命科學的世紀」，生物專業每年的畢業生達到幾萬人就能充分說明這一點。
據統計，無論是以市值還是雇員規模為評判標準.全球前十的生物技術公司都集中在歐美國家。少數發達國家在全球生物醫藥市場中占有絕對比重，處於產業主導地位。從就業層面上來看，我國生物技術產業化的程度還較低，使得提供的就業崗位不足以接納為數眾多的畢業生。
隨著 2020 年新冠肺炎疫情的全球性暴發，國家在生物技術、生物醫學上的投入一定會大大增加。
2、我拿青春賭明天
基因問題、醫藥問題每一天都在出現，阻礙生命科學進入大規模企業化、產業化的主要原因還是生命科學本身的特點：
1.前期投入過大，導致風險大
生物科技產品用於研發的投入在整個項目資金中占據相當大的比例，過高的商業風險天然將生物行業關在了象牙塔內。
2.研發時間過長，成本回收周期長
以醫藥生產為例，一種新藥正式投產前，往往需要十幾年的研發時間，再用十幾年進行臨床試驗。這更加違反了商業邏輯。
但生命科學一再被譽為21世紀最重要的學科，並非沒有道理。未來可能會遲到，但終將來到。生命科學本身的重要意義和公眾健康問題，一定會倒推生命科學成為決定國家命運的重要產業。
3、生物教師
相比於文理分科時代只占90分，生物在高考改革後，不僅分值占比得到了提高，而且由於高中生物難度相對較低，記憶性內容較多，生物課在初高中學段的分量日益加重。
05是否需要繼續讀研
欲戴皇冠，必承其重
總體而言，生物學科比較依賴研究生學歷，在選擇生物學科之初，想必大多數同學不是為了做生物醫藥行業的銷售員、生物實驗員，只有讀研才能賦予你選擇的權力，成為生物領域的研究人員，以回應自己最初的熱愛。
從專業內容出發，生物學本科學習過於廣博，對實際科研、應用能力的培養較少，通過攻讀研究生才能對明確的細分領域進行研究，並培養所需實驗技能以支撐獨立進行科學研究。
已經選擇了攻讀研究生，如果想從事科研，一般會繼續攻讀博士。如果想去醫藥公司等與生物相關的企業工作，攻讀研究生就已足夠。
06與生物科學相關的專業
生物技術
造物是怎樣的一種體驗。
生物技術可以說是利用生物科學揭示的規律、機制和途徑，去創造利用生物、改造生物的手段和技術。生物技術又包括傳統生物技術和現代生物技術兩類。
專業特點
傳統生物技術是通過微生物發酵來生產產品，比如酸奶、麵包。現代生物技術是現代生物學發展及其與相關學科交叉融合的產物，其核心是以DNA重組技術為中心的基因工程，還包括微生物工程、生化工程、細胞工程及生物製品等領域。在醫學領域中，生物技術藥物、基因重組疫苗、血液製品、診斷試劑都是現代生物技術的應用；在農業領域中，轉基因農作物、雜交水稻都是現代生物技術的產品。
畢業生就業方向一般為各類生物製品企業，其中大部分是生物製藥、酒水、飲料、食品、保健品企業等。作為科技含量較高、專業要求較高的專業，讀研深造是本專業的最佳選擇，本科畢業後的就業情況不容樂觀。
生物信息學
生物+計算機
生物信息學是一個新興的多領域交叉學科，也是生物學的前沿和熱門研究方向。它用計算機科學、信息科學、統計和信息技術來解決生命科學和醫學領域的複雜問題。
專業特點
近年來高通量技術的發展產生了大量的生物定量數據。信息技術，尤其是網際網路，開始用來收集、傳輸和管理這些逐年激增的數據，然後用數學、物理和統計方法來分析。
生物信息學在一些前沿領域起到了關鍵作用，比如說基因組學、蛋白質組學、蛋白質工程、代謝工程、藥物開發、疫苗設計、診斷試劑等。
該專業要求學習者具有較好的計算機科學與技術、數學和統計學素養，具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力。就業需要依託級別較高的國家重點實驗室和研究機構，主要是大城市及沿海城市的高校和研究機構，因此考研深造是該專業本科畢業生的首選。
某大學的生物信息專業培養計劃寫道，本專業的畢業生需具備以下能力：
(1)能夠了解生物分子科學
關鍵領域的歷史並進行實踐探索；
(2)能夠了解生物信息學關
鍵領域(包括程序設計、計算機系統、算法和統計方法)的歷史並進行實踐探索；
(3)能夠了解有利於生物技術研究的生物信息學方法的應用；
(4)能夠掌握信息科學的基本方法，並將其用於解決生物分子科學領域的相關問題；
(5)在不同環境中，策劃、
實施和評估生物信息學項目，以解決生命科學領域的各種問題；
(6)從計算科學的角度，提出並解決未知問題，其中涉及對實際生物系統與計算模型之間差異的概念性理解、生物科學中所用各項技術的優勢和限制(生物分子技術和計算工具)，以及某些問題的數學難解性。
生態學
讓世界可持續發展
生態學專業研究生物與環境(包括非生物環境和生物環境)之間的各種關係，特別是生態系統在人類活動干預下的各種運行機制及變化規律。現代生態學注重解決全球面臨的重大生態環境問題和社會經濟發展中的眾多生態問題。
專業特點
以史為鑑，可以知生態
生態學的核心就是自然史，更傾向於個體適應和生存的自然史。以史為鑑，當然可以知生態。
單講某種動物的求偶行為，就有性炫耀、送禮物、送美食、鳴叫、舞蹈等小花招，這都是生態學的研究內容。
觸類旁通
生態學可以說是生物學領域範圍最大的一個學科，實際研究時不單單是生物科學領域的知識要懂，其他交叉學科的知識也必須要懂。
選擇植物生態方向的話，植物學肯定要懂，接下來植物分類要懂，然後植物生理學要重點關注一下，生物化學肯定也要略懂。
而且這些都是基礎知識，簡單來說，是大背景，本身沒有這些基礎知識做鋪墊，在生態學的學習與研究上走得會非常艱難。
選擇昆蟲生態方向的話，動物學肯定要懂，可能還要對專門的昆蟲學的背景進行補足。選擇全球變化方向大概什麼都要懂一些，物理、化學、地理、統計、天文都會用得上，地圖得會背，不然我說厄瓜多，您跑非洲去找，是不是有點尷尬？
還有水生生態、陸生生態方向，幾乎每一個地理單元都可以演化成一個生態學方向。生態學是自然科學中的社會科學，定義里說，生態學是研究生物與生物、生物與其環境間相互關係及其作用機理的科學。
且不論生態學，整個生物學目前都還是實驗科學，實驗科學是什麼意思呢？就是理論實際，有結果是驚喜，沒結果是正常的。
需要讀研
生態學是一門前沿的理論研究學科，畢業生的最佳選擇是繼續深造，攻讀碩士和博士，然後從事生態建設與資源可持續利用、生態農業與區域發展、循環經濟與模式生態規劃與設計、生態成果推廣與開發、資源環境經營與管理、綠色有機食品生產經營與管理、生態學教學與科研等工作。
生物工程
將生物成果實現工業應用
生物工程，是生物學系統里，處於工科範疇的專業。畢業時頒發的也是工科學士學位證書。
和所有工科專業一樣，這個專業主要學習如何把理論、技術應用於工業生產、製造。
專業特點
生物工程專業會開設理學和工學兩部分相關課程。與生物科學不同，偏向工科的生物工程是要學習高數的，理學部分主要包含數學、生物學、化學、物理學四個部分。
數學方面，包含高等數學、線性代數、統計學或生物統計。
生物學方面，包含生物化學、分子生物學、細胞生物學三個核心科目。此外根據各高校不同的培養偏重，有選擇性地開設遺傳學、動物生理學、植物生理學、微生物學、免疫學、代謝調控、基因工程、細胞工程、酶工程等課程。
化學方面，無機化學、有機化學一般都會開設。此外個別高校還會有選擇性地開設分析化學、物理化學、天然產物化學等與化學相關的課程。
物理方面，大學物理是要學的，流體力學會和後面工學的部分內容有照應，因此也會開設。
工學方面，主要包含化工原理、工程製圖。除此之外，各高校有選擇性地開設機械原理、電工技術、
發酵工程、生物工程設備、生化分離工程、生化工廠設計等課程。
生物工程的應用範圍十分泛，生物工程的就業主要有以下幾種：
1、酒精行業。因為會學發酵工程，所以啤酒廠、白酒廠也是還不錯的選擇。
2、化工廠。一些化工操作也在生物工程學習的範疇內，但是化工廠不怎麼「認」，所以該專業做化工的人不多，但是也不免有特殊情況。
3、藥廠。藥廠和一些胺基酸廠也有來招人，但可能專業知識不是特別對口，所以一般招的人不多，最終錄用的人也就更少了。不過這也是分地區的，有的地方藥廠很多，所以招的人也會很多。
4、食品相關。包括食品廠和更高端一點的食品研究基地。
5、微生物研究。微生物檢測偶爾會有缺口向此專業招人。
6、公務員。食品藥品監督管理局等。
7、學校。可以去當老師，不過沒有本專業的師範生有優勢。
8、考研。以後可以做科研，或者是留校當講師。
9、出國。家裡負擔得起並且英語好的話，出國是很好的選擇。國外的設備好，方法好，創新很多，學起來也有意義。
生物製藥
前景好，門檻高
生物製藥與生物工程一樣同屬於工科，它相當於生物、醫學、工科三者的結合體。
專注於生物行業最火熱的研究領域——醫藥，使得生物製藥成為生物專業中就業導向最清晰的學科。
專業特點
生物製藥是以基因工程為基礎的現代生物工程，即利用現代生物技術對DNA進行切割、連接、改造，生產出傳統製藥技術難以獲得的生物藥品。生物製藥專業旨在培養能夠從事生物藥物研製、生產與工藝設計、質量控制和生產管理以及生物醫藥所涉及的保健品、醫藥相關產品的生產與應用工作的高級科學技術人才。
生物製藥行業屬於高新技術產業，這就意味著有一定的技術門檻，用人單位對畢業生的專業知識要求較高，因此本專業本科畢業生選擇繼續深造的比例較大。
生物製藥行業畢業生常見的有如下幾條出路：
1、科研。在大學、研究所內做科研需要博士學歷，如果有科研成果，收入會提高。在醫藥公司做科研壓力會更大。
2、技術工人。一般研究生或本科畢業生可以進入工廠成為技術型員工，在技術層面因為不做研發，上升空間較窄，但個人綜合素質高的話可以成為管理層。
3、藥企銷售。外語能力優秀，尤其是口語能力強的畢業生，更適合在藥企工作。是否能進入藥企工作，比較依賴本科期間的實習經歷，名校學歷也會有加成。
4、公務員或轉行。生物製藥不適合考公務員，一般只能報考不限專業的崗位。如果考慮轉行，可以轉向網際網路、快消品等普適領域。
生物醫學工程
當代潘多拉魔盒
生物醫學工程，是利用數學、物理的法則，以及工程學本身的解析及綜合方法，以應付在生物學及醫學範疇上種種新挑戰的學科。它應用工程學的法則、技術和組織方法於分子生物學、生物化學、微生物學、藥理學、蛋白化學、細胞學、免疫學、神經生物學及神經科學，人工再現生物的整個生命進程或者生命進程中的一部分。
生物醫學工程是一個交叉學科，與生物工程密切相關，其主要特點是將工程學的方法應用到醫學領域中。它將工程技術與醫學相結合以提高醫療水平，幫助患者得到更好的治療以及提高患者的生活質量。
專業特點
生物醫學工程是真正的當代潘多拉魔盒，原因在於
1、人類無法滿足的欲望。
「幸福與快樂」應該是人類誕生以來最沒有爭議、最為久遠的追求了。為了獲得更多的「幸福與快樂」，一切能夠為人類所利用的東西都會被用上，包括政治、經濟、文化、科技，甚至是戰爭。人們普遍認為產生「幸福與快樂」的關鍵在於對於自身欲望的滿足，進而專注於那些更加直接和明確的目標。科學技術帶來的財富增長與民主文明帶來的和平穩定——這些「外在」的條件滿足到一定程度以後，並不能為人們爭取更多的「幸福與快樂」。因為人類自身的生理、心理機制在很多情況下制約了「幸福與快樂」的增長。
未來，如何「向內」挖掘人類自身的潛力，從而獲得更多的「幸福與快樂」，即是生物醫學工程學科的課題。
2、人工智慧參與大腦信息處理
在信息獲取不受制約的情況下，信息污染、信息處理、信息創造等問題將成為困擾人類的下一個難題，人工智慧參與人類大腦的信息處理將會變得十分必要，因為人腦的信息處理能力已經大幅落後於信息量的大幅增長了。
而解決這一問題顯然要比前者困難得多，這將意味著要在大腦神經系統與外部信息網絡之間建立一座可以實現數據自由交換的橋樑，需要以神經生物學、計算神經科學等基礎腦科學與腦型計算機技術獲得重大突破為前提。
不過這一切也並非遙不可及，在腦科學的前沿領域，生理學家與信息工程師已經在細胞和分子水平的神經學、視覺信息處理的腦機制、人工神經網絡等領域取得了重大進展，並得到了世界各國政府的高度重視與普遍支持，一旦條件成熟，進入應用級階段，這將是生物醫學工程在未來作為一個極其重要的學科走向成熟的標誌。
可以預見，在人工智慧的參與下，大腦的信息處理能力將得到極大提升，人類的智慧將達到空前的高度，人的學習能力、記憶能力、知識創新能力將得到極大發展，「過目不忘、一目十行」將是人人能夠做到的「家常便飯」，整個社會效率將大幅提升，科學技術將一日千里地前進。未來生物醫學工程會將生物學意義上的人變成「超級人類」，再一次將人類社會向前推進一大步。
3、信息無限的智能穿戴設備
信息的獲取能力是人作為學習者、勞動者、創造者的基礎，從某種意義上講，現在從一部小小的手機上所能夠獲取的信息量，就遠遠超過以往的「讀萬卷書」「行萬里路」的信息總量了。
未來的智能穿戴設備一定不會止步於現在手環、計步器這些簡單的產品，隨著晶片微型化、柔性電路板、VR虛擬實境、人工智慧等核心技術的成熟，以生物醫學工程技術為基礎的智能穿戴將會向高度智能化、集成化、網絡化、個性化、虛擬化方向發展；各類關於政治、軍事、科技、文化、知識、娛樂、健康狀況、生理活動等方面關鍵信息數據的獲取將變得極其簡單、方便而且廉價無比；隨著智能穿戴設備的普及，人們在生理上以及經濟條件上的差異將徹底抹平，實現信息獲取上的平等待遇；未來的智能穿戴設備將最大程度地與人類的生理特點相結合，毫無負擔地成為人們日常生活、工作中不可或缺的部分。