随着科技革新、产业升级、跨学科领域发展等,高等教育领域的专业也在持续迭代。但一批名称相近却内涵大不相同的专业让人“傻傻分不清”。

今天我们聚焦三组热门但又容易混淆的专业:
■地理科学 VS 环境科学
■脑科学 VS 认知科学 VS 神经科学
■生物化学 VS 生物医学 VS 生物医药工程
并从专业内涵、核心课程以及就业方向进行比较拆解,专业了解从此不迷茫。

地理科学VS环境科学
地理和环境虽然都是和“空间”有关的学科,但其实二者区别很大。
地理科学
地理科学聚焦地球表面地理环境的科学,重点关注空间与地域差异,含自然地理、人文地理、地理信息科学等分支。
探究人类或自然地理的空间模式及过程,像城市分布、气候区域特征、土地利用变化等内容,同时也重视借助GIS、遥感及地图绘制等技术展开空间分析。
核心课程依不同分支有所差别:
■自然地理:地质学、气象学、水文学、土壤地理学等课程。
■人文地理:人文地理学、城市与区域规划、经济地理学等课程。
■地理信息科学:GIS、遥感技术、地图学、空间数据分析等课程。
我们举个例子,UCSB地理系是国际公认的世界上最好的地理系之一,GIS与遥感顶尖国际领先,其地理系下设4个本科地理专业:
■BA Geography:综合型地理专业,覆盖自然地理+人文地理,适合想全面了解 “地球与人类关系” 的学生。
■BA GIScience:聚焦地理信息科学,学习用编程、数据分析、空间建模解决问题。
■BS Ocean Science:专注海洋科学,研究海洋的物理、生物、化学过程(如洋流、海洋生态、气候变化对海洋的影响)。
■BS Physical Geography:专注自然地理,深入研究地球物理过程,如地形演变、气候系统、生态模型。

图片来自网络

就业方向有区域专家、制图师、应急管理规划师、环境规划师、地理信息系统分析师、区位分析师、遥感分析师、老师、交通规划师、城市规划师等。
环境科学
环境科学属于跨学科专业,结合生物学、化学、地质学、政策科学等,专注研究人类活动和自然环境的相互作用,剖析环境问题,探索污染防治、资源保护、应对气候变化等的方法。
比如哈佛在工程学院设置了环境科学与工程专业,侧重于理解、预测和应对环境问题。
核心课程有物理、化学、工程、生态和数学建模、能源系统、气候科学、水文学和环境污染物等。

图片来自网络
此外,哈佛在文理学院也设置了环境科学与公共政策专业,旨在从多学科角度,让学生了解当下环境相关问题 ,也就是通过融合生物、化学等多学科知识,帮学生认识环境难题。
学习生物、化学、地球与环境科学、经济学、政府学、数学等课程。在此基础上,学生能选一个细分领域深耕,比如聚焦自然科学里的环境问题,或社会科学角度(像环境政策、环境经济影响)的内容 。
环境科学的毕业生多投身环境评估、污染治理、环境政策制定、可持续发展咨询、气候风险分析等工作,就业单位包括环保局、环保组织、环境咨询企业等。
小橙知有话说
■地理科学侧重研究地球表层空间的物质、能量分布规律及人地关系的空间差异与演变;
■环境科学则聚焦于人类活动与环境之间的相互作用、环境问题的产生机制及防治对策。
脑科学VS认知科学VS神经科学
美国本科阶段的脑科学、认知科学和神经科学专业既存在一定联系,又在研究侧重点与课程设置上有明显区别。
脑科学
本科阶段通常较少作为独立专业存在,其内容常包含于神经科学或认知科学内。
它聚焦大脑本身的结构、运作机制及相关疾病等,从神经元、神经网络等角度探究感知、记忆、思维等功能的神经基础,还涉及脑疾病发病原理与治疗研究,关联医学、神经生物学等领域。
认知科学
认知科学是研究心智、大脑与智能系统的交叉学科,整合心理学、哲学、计算机科学、语言学、神经科学、人类学等多领域研究成果,用跨学科视角剖析智能现象。
宾大的认知科学专业表现强势,文理学院提供认知科学的文学学士学位,课程有认知科学导论、心理学、计算、语言、哲学、神经系统科学、数学等。
此外在认知神经科学、计算与认知、语言与心智、个性化方向四个领域选择一个深入学习。

对于此专业能从事哪些职业的问题上,宾大作出回答——
除了在认知科学或其分支学科(如心理学、语言学、神经科学等 )读研究生、走学术道路当教授、研究员 ,也能跨领域职业,比如
■进入医学与医疗健康,比如结合认知神经科学做神经康复 ;
■软件工程与数据科学,像用认知原理优化算法;
■做交互设计 、科学传播与公共政策,把认知科学知识转化为大众科普;
■或基于认知规律制定公共政策等领域。
神经科学
神经科学是研究中枢神经系统的生物学特性与功能,重点关注大脑,内容涵盖从分子、细胞层级的神经传导,到系统层面神经系统相互作用及行为、认知背后的神经机制等。
我们以JHU的神经科学为例进一步讲解。

图片来自网络
JHU的神经科学系专注于大脑和神经系统研究,核心课程有神经科学、细胞与系统、神经科学实验室;
以及在以下4个领域再进行重点学习,具体而言课程比如有认知神经成像、突触功能与可塑性、生物视觉计算原理等。
■细胞和分子神经科学:探索神经元和神经胶质细胞的分子机制、信号传导等
■系统神经科学:研究神经回路如何控制行为
■认知神经科学:剖析大脑如何产生思维、记忆、注意力等认知功能
■计算神经科学:运用数学和计算模型理解神经过程

图片来自网络
就业方向多元,高学历更具竞争力,涵盖——
■科研:高校、研究所从事基础或应用研究等。
■医疗:神经科医生、神经影像技术等。
■产业:药企研发、神经科技设备开发等。
■交叉领域:神经工程、计算神经科学等。
生物化学VS生物医学VS生物医药工程
生物化学
生物化学聚焦生物体内化学过程的分子机制,研究蛋白质、DNA、酶等生物大分子的结构与功能,以及代谢途径、基因表达调控等基础科学问题。
以化学和生物学为核心,涵盖有机化学、分子生物学、遗传学、物理化学等课程
比如UMich的生物化学专业,适合希望从化学视角了解生命的学生,此专业要求较高,旨在为学生进一步深造(研究生院或医学院)做好准备。
将通过传统的分支学科课程夯实化学基础,同时还会学习多门聚焦化学在生物系统中作用的化学课程。

也有别的学校名字有些不同,比如哈佛叫“化学与物理生物学,培养学生用化学、物理手段(结合工程、生物医学、数学等)补充传统生物研究方法,理解复杂生命功能。
课程有细胞生物学和分子医学、生物化学和分子医学、物理生物化学:理解大分子机器、病理细胞生物学、显微镜下的细胞生物学、行为神经生物学等。

图片来自网络
学习生物化学专业的学生为生命科学众多其他领域的研究生学习做好充分准备,未来的职业发展领域有医疗中心、制药行业、生物技术公司、健康科学等。
生物医学
“生物医学”其实是一个比较泛的概念,美国本科中很多是生物医学工程,后面我们会具体说,也有些学校开设生物医学科学专业。
比如宾大在本科设立生物医学科学专业,培养学生综合运用多学科知识,解决医学及生物科学领域问题,并非以培养专业工程师为导向。
相关课程有生物工程导论、科学计算导论、生物力学导论、生物材料、细胞工程、生物运转过程等。

图片来自网络
学生能选以下9个方向进入深入学习——
■生物医学数据科学与计算医学;
■生物医学设备;
■细胞 / 组织工程与生物材料;
■生物医学成像与放射物理;
■系统与合成生物学;
■神经工程;
■多尺度生物力学;
■治疗学、药物递送与纳米医学;
■免疫工程
又如UMich的细胞与分子生物医学科学专业,高度聚焦细胞与分子层面生物医学研究的本科专业,课程和研究方向会围绕这些领域展开。

生物医学科学毕业生具备扎实的生物医学理论基础和实验技能,能够在科研机构、高校、医药企业等从事生物医学基础研究、教学和新药研发等工作的专业人才。

图片来自网络
生物医学工程
生物医学工程是工程学与医学的交叉领域,专注于医疗技术开发,如医疗器械设计、生物材料研发、医学成像技术等。
以JHU的生物医学工程专业为例,核心课程含包括:
分子和细胞生物学、线性系统、生物控制系统、建模和模拟、生物学中的热力学原理以及系统级生物学和生理学的工程分析等。

在这些核心科目的基础上,每个学生都要学习一系列适合七个重点领域之一的高级课程
生物医学数据科学;计算医学;基因组学和系统生物学;成像和医疗设备;免疫工程;神经工程;和转化细胞与工程。

就业方向可以去医疗器械公司、医院设备科、生物科技创业、科研机构或深造等。
小橙知有话说
■生物化学更多是聚焦于学科本身生命过程中的化学变化;
■而生物医学科学、生物医学工程更多和“医学”相关,不过生物医学科学焦于生命科学的基础研究,生物医学工程培养的不仅是具备生物医学知识,还懂工程技术,强调技术研发和应用转化。