生物技术与生物信息学的崛起
从CRISPR基因编辑技术的精准剪切致病DNA，到人工智能仅凭基因序列预测蛋白质结构；从mRNA疫苗以惊人的“数字设计”速度迎战新冠病毒的突变，到合成生物学工厂利用微生物生产可持续材料以替代石油——这些创新不仅展示了生物技术与生物信息学的巨大潜力，也预示了它们在未来经济中的重要地位。
据《自然》杂志预测，到2030年，全球生物经济规模将突破30万亿美元，其中基因组学、AI驱动药物研发、合成生物学三大领域将贡献超过60%的增长动能。生物技术与生物信息学已从边缘交叉学科跃升为大国科技竞逐的战略高地，全球范围内的高端复合型人才缺口巨大。麦肯锡预测，到2030年，仅合成生物学与AI制药领域的人才需求就将超过200万，而当前教育体系培养的毕业生数量远远无法满足这一需求。
热门专业与核心研究方向
对于想要奔赴美国本科学习生物技术与生物信息专业的高中生来说，了解这些专业的核心研究方向和应用领域至关重要。
生物技术研究主要关注如何通过直接操控生物体（如基因、细胞、蛋白质等）来开发工具和技术解决实际问题。核心研究方向包括：
- 基因编辑：利用技术精准修改DNA，用于治疗遗传病或改良作物。
- 人造器官：通过3D生物打印构建可移植的组织或器官。
- 生物制药与疫苗开发：研发靶向抗癌药物，快速开发疫苗（如新冠疫苗）或个性化肿瘤疫苗。
- 转基因作物：培育抗虫玉米、耐盐水稻等，提升粮食产量。
- 生物修复：利用工程菌降解石油污染或吸收重金属等。
生物信息学研究则侧重于通过计算和统计学方法分析生物数据，揭示生命规律。核心研究方向包括：
- 测序与组装：解析人类、动植物或病原体的基因组，结合数据研究疾病机制。
- 临床与健康数据分析：根据患者基因匹配个性化治疗方案等。
生物技术与生物信息学两个方向在许多方面交叉融合、相辅相成。生物技术生成数据（如测序结果），而生物信息学则解析这些数据（如发现突变基因）。这些技术在新冠疫 情抗疫中发挥了重要作用，如生物技术快速研发mRNA疫苗，生物信息学分析病毒基因组变异并预测传播趋势。
可选择的美国院校
生物技术与生物信息学专业作为新兴的交叉融合学科，在本科阶段只有少数美国院校直接开设。例如，加州戴维斯分校在农学和环境科学学院下开设了生物技术专业。加州大学圣地亚哥分校则将生物技术或生物信息学放在生物工程大类下表示倾向性。不过，大部分美国大学都会开设生物学（理学院）或生物工程学（工程学院），并提供相关课程。
在选择院校时，除了考虑专业排名外，还可以参考美国生物产业发达的地区。根据PhRMA（美国药品研究与制造协会）2023年发布的报告，加州、纽约州、宾州和新泽西州生物制药企业数量最多，因此这些地区的院校在生物技术与生物信息学领域往往更具优势。
课程设置与学习内容
以加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的生物技术课程为例，该专业涉及的生物工程主题包括生物化学、新陈代谢、动力学、生物运输、生物系统、生物反应器、生物分离、组织工程以及细胞生理学等。课程设置旨在为学生打下坚实的生化工艺应用基础。
匹兹堡大学的生物信息学专业则为学生提供化学、生物学、计算机科学、数学和统计学等方面的坚实基础，并培训学生掌握应用计算机工具解决当代生物学和医学问题的必要技能。
其他相关热门专业与院校推荐
除了生物技术与生物信息学专业外，还有许多与之相关的热门专业值得考虑，如生物医学工程、生物统计学等。更多推荐院校信息，请咨询苏州新东方前途出国专业的留学顾问老师。
留学规划建议
对于未来想申请美国本科的生物技术与生物信息学及相关专业的高中生来说，以下是一些规划建议：
- 分数要求：整体分数需根据目标院校的要求来定，申请专业及综合排名越高的院校分数要求越高。托福建议在80-115分之间，SAT虽为Test Optional，但如申请TOP30院校，最好分数在1550+以上，GPA建议3.5+。
- 高中选课：应注重理科，重视数学、统计、化学和生物课程的成绩。AP课程推荐选择AP Biology、AP Calculus AB、AP Chemistry、AP Calculus BC、AP Physics C（Electricity and Magnetism）、AP Physics C: Mechanics等。
- 国际竞赛：参加数学、物理、化学、生物类学科的个人或团队竞赛，以及项目研究制竞赛，如USABO生物奥赛、USNCO生化奥赛、AMC12 5%+AIME、CTB创新研究项目大挑战、iGEM基因工程、Brainbee脑科学大赛等。
- 课外活动：参与生化/生物医药课题的科研、生化实验或项目，以及健康类公益主题活动，如公共卫生环保相关志愿者活动、校内编程社团-生物数据分析、自学生物技术入门大学课程、开展本地流行病调研、加入高中/大学实验室参与导师课题等。
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