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美本专业解析-微生物学（microbiology）
-威斯康辛大学麦迪逊分校 & 密歇根大学微生物学专业详解
一．微生物学专业概述
微生物学是研究微生物的一门学科，也是生物学的分支学科之一，包括病毒、原核生物和简单的真核生物。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物（细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类）的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学是研究各类微小生物生命活动规律和生物学特性的科学。
由于微生物学是一个专业性要求极强的专业，因此不是每所学校都会在本科阶段开设这个专业，一般来说，理工科比较强的学校会开设该专业。美国大学综合排名前100的院校中有约30所学校开设有这个专业。大部分院校会把微生物学开设在文理学院下面，有部分学校设在医学院、科学学院或者其他理工类院系下。
二.微生物学专业学位设置
微生物学专业本科阶段的学位大多为Bachelor of Science in Microbiology，如宾州州立大学（PSU）的设置就是BS in Microbiology，最后获得的学位是理学学士；也有学校的设置是BA in Microbiology，如威斯康辛大学麦迪逊学院（Wisconsin, Madison），同时开设有BA和BS两种学位，BA和BS的课程设置没有大的区别，只是最终授予的学位上有区别。
三．微生物学专业细分
根据具体学习和研究的内容，微生物学主要分为如下几个方向：
1.生化、化学和结构微生物学（Biochemical, Chemical, and Structural Microbiology）
生物化学就是大家经常说的“生化”专业，主要研究生物体中的化学进程。细化地说，生物化学和结构微生物学主要研究细胞的各个组成部分的化学成分、结构以及功能。
2.生物能源与代谢多样性（Bioenergy and Metabolic Diversity）
生物能源是利用从生物来源的材料制成的可再生能源；生物代谢多样性是生命不断变化的程度，简单说，就是指不同种类的生命，生活在一个地球上，其相互交替、影响令地球生态得到平衡。
3.生物信息学与计算微生物学（Bioinformatics and Computational Microbiology）
生物信息学是指利用应用数学、信息学、统计学和计算机科学的方法研究生物学的问题，像我们经常说的基因重组、基因表达、蛋白质结构预测等都属于是生物信息学的范畴。计算微生物学是指开发和应用数据分析及理论的方法、数学建模和计算机仿真技术，用于微生物学、行为学和社会群体系统的研究的一门学科。
4.生态与环境/地球微生物学（Ecology and Environmental/Geo Microbiology）
该方向是研究地质系统中的微生物活动及其对地球环境的改造作用和产生的各种化学记录的学科。
5.进化（Evolution）
进化在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化，主要指基因频率的改变。
6.遗传学与生理学（Genetics and Physiology）
遗传学是研究生物体的遗传和变异的科学，研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律，是生物学的一个重要分支。生理学研究生物体及其各组成部分，在活体系统中化学或物理的功能活动。
7.基因组学（Genomics）
该方向是研究生物基因组和如何利用基因的一门学科。
8.免疫学与宿主微生物相互作用（Immunology and Host-Microbe Interactions）
免疫学研究的是在各器官中免疫系统为抵抗“非己”的异物所产生的免疫反应，主要指在健康或是生病时免疫系统所扮演的生理功能角色。在研究免疫学的同时，也会涉及到
9.代谢工程与生物技术（Metabolic Engineering and Biotechnology）
该方向是指利用基因工程或是分子生物学技术，改变生物体内的代谢途径。
10．微生物海洋学（Microbial Oceanography）
微生物海洋学也常被称为“海洋微生物学”，是研究在海洋性生存空间中栖息的微生物及其生活历程的科学。
11.分子和细胞微生物学（Molecular and Cellular Microbiology）
分子和细胞微生物学是指在分子水平上研究微生物生命现象物质基础的学科，研究微生物细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，是微生物学和细胞微生物学融和而成的交叉学科。
12.病毒学与噬菌体生物学（Virology and Phage Biology）
病毒学是以病毒作为研究对象，通过病毒学与分子生物学之间的相互渗透与融合而形成的一门新兴学科，是以地球上最微小的非细胞生物病毒为研究对象的一门科学。噬菌体是侵袭细菌的病毒，也是赋予宿主菌生物学性状的遗传物质，因此，噬菌体和病毒学经常被放在一起学习和研究。
四.本科微生物学专业课程设置和要求：
美国本科微生物学专业的课程设置因学校而异，大体要求包含如下内容：数学课、生物课、化学课、微生物学专业课、选修课等。下面我们以威斯康辛大学麦迪逊分校（University of Wisconsin, Madison）和密歇根大学安娜堡分校（University of Michigan, Ann Arbor）的课程设置为例来了解一下。
威斯康辛大学麦迪逊分校（University of Wisconsin, Madison） | 密歇根大学安娜堡分校（University of Michigan, Ann Arbor） | ||
总要求 | 至少共完成120学分
文理学院完成至少108学分
文理学院的修课要求：12学分的人文课程（至少6学分的文学课程）+12学分的社会科学课程+12学分的自然科学课程（6学分物理+6学分生物）
总学分里面至少有60学分是中高级课程
外语：完成外语第三单元
总课程和中高级课程的GPA都不能低于2.0 | 总要求 | 总GPA大于2.0，专业课学分数量至少31个 |
通识教育课程要求 | 人文/文学/艺术：6学分
自然科学：4-6学分（包括一门4-5学分的课程和一个实验室组成部分；或两门共6学分的课程）
社会科学：3学分
沟通 A & B
民族研究
定量推理 A & B
详细可以参阅这个链接：
https://guide.wisc.edu/courses/#coursedesignationstext | 先修课 | 生物：
三个组合选一个：
A: BIOLOGY 171 Introductory Biology: Ecology and Evolution, BIOLOGY 172 Introductory Biology — Molecular, Cellular, and Developmental or 174 Introductory to Biology, & BIOLOGY 173 Introductory Biology Laboratory;
A:生物171生物学导论：生态学与进化，生物172生物学导论-分子，细胞和发育 或 生物174 生物学导论 和 生物173生物学实验入门
B:BIOLOGY 195 General Biology(AP/IB) & BIOLOGY 173; or
B:BIOLOGY 191 Introductory Biology (transfer credit), BIOLOGY 192 Accelerated Introductory Biology, & BIOLOGY 173 Introductory Biology Laboratory
B:生物195 通识化学（AP/IB课程）和生物173生物学实验入门 或
B：生物191 生物学介绍（接受转学分），生物192 加速入门生物学，和 生物173生物学实验入门
化学：
CHEM 210 Structure and Reactivity I & 211 Investigations in Chemistry;
化学210 结构与反应性1 和 化学研究
CHEM 215 Structure and Reactivity II & 216
Synthesis and Characterization of Organic Compounds
化学215 结构与反应性2 和 化学216 有机化合物的合成与表征
量化分析（从以下选择4门课程）：
Calculus I (MATH 115 Calculus I, 120 Exam Calculus Credit I (AP), 175 An Introduction to Cryptology, 185 Honors Calculus I, or 295 Honors Mathematics I)
微积分1 （数学115 微积分1，数学120 微积分1的考试学分-可用AP代替，数学175 密码学介绍，数学185 微积分1荣誉课程 或 数学295 数学1荣誉课程
Calculus II (MATH 116 Calculus II, 121 Exam Calculus Credit II (AP), 156 Applied Honors Calculus II , 176 Explorations in Calculus, 186 Honors Calculus II, or 296 Honors Mathematics II)
微积分2（数学116 微积分2，数学121微积分2的考试学分，数学156 微积分2荣誉课程的应用，数学176 微积分探索，数学186 微积分2荣誉课程，或数学296 数学2荣誉课程 ）
微积分2（数学116，数学121-可用AP代替，数学156，数学176，数学186或 数学296）
Physics I (PHYSICS 125 Introductory Physics, 135 Physics for the Life Sciences I, 139 (AP), 140 General Physics I, 150 Physics, or 160 Honors Physics I)
物理1（物理125 物理介绍，物理135 生命科学物理1，物理139-可用AP代替，物理140 通识物理1，物理150 物理学，物理160 物理1荣誉课程）
Physics II (PHYSICS 126 Introductory Physics II, 235 Physics Life Sciences II, 239 (AP), 240 General Physics II, 250 Fundamental Physics for the Life Sciences II, or 260 Honors Physics II)
物理2（物理126 物理介绍2，物理235 生命科学物理2，物理239-可用AP代替，物理240 通识物理2，物理250生命科学的基础物理，或 物理260 物理2荣誉课程）
Computer Programming (EECS 183 Elementary Programming Concepts, 203 Discrete Math, or 280 Programming and Introductory Data Structures)
计算机编程（电子信息与计算机科学183 基础编程概念，203离散数学 或280 编程和数据结构介绍）
Statistics (STATS 180 (AP), 250 Introduction to Statistics and Data Analysis, or 280 Honors Introduction to Statistics and Data Analysis); STATS 400-level or above (min. 3 credits);
BIOLOGY 202 Mathematics of Life: Introduction to Quantitative Biology; BIOPHYS/PHYSICS 290 Physics of the Body and Mind;
统计（统计180-AP 统计，统计250 统计和数据分析导论，或 统计280统计和数据分析导论生物荣誉课程）；统计400以上（至少3个学分）；生物学202生命数学：数量生物学导论；生物物理/物理科学290 身心物理学 |
数学5-10学分 | 两个组合选一个
MATH 171 Calculus with Algebra and Trigonometry I
数学171 代数与三角微积分1
MATH 217 Calculus with Algebra and Trigonometry II
数学217 代数与三角微积分2
MATH 221 Calculus and Analytic Geometry 1
数学221 微积分与解析几何 | 专业课（至少31学分） | 核心课程
Microbiology: BIOLOGY 207
生物207:微生物学
Genetics: BIOLOGY 305
生物305：遗传学
Biochemistry: Choose from: MCDB 310 Intro Biochemistry, BIOLCHEM 415 Introductory Biochemistry, or CHEM 351 Foundations of Biochemistry
生物化学：分子、细胞和发育生物学 310:生物化学导论，生物化学415:生物化学导论 ，或化学351 生物化学基础
高级实验课程
Lab 1: Choose from: MCDB 429 Cell&Molec Biol Lab or EEB 447 Environ Micro Lab
第一组：429细胞与分子生物学实验室 或 447 环境微生物实验室
Lab 2: Choose from: 3 credits of independent research (MCDB 400, EEB 400, INTMED 400, MICRBIOL 399, or EPID 399); MCDB 306; EPID 504; EPID 545; BIOLCHEM 416; or (MCDB 429 or EEB 447
第二组：从以下独立研究中选3个学分： |
统计 3学分 | 二选一
STAT 301 Introduction to Statistical Methods
统计 301 统计方法介绍
STAT 371 Introductory Applied Statistics for the Life Sciences
统计371生命科学应用统计学导论 | 选修课 | Group 1: Specified Electives (A minimum of 4 courses for at least 12 credits):
第一组（至少4门课程，12个学分）：
EARTH 413 Geomicrobiology: How Microorganisms Shape Earth and Environment; EEB / ENVIRON 315 The Ecology and Evolution of Infectious Diseases, EEB 416 Introduction to Bioinformatics, 446, 468; EPID 460 Introduction to Bacterial Pathogenesis; MCDB 408 Genomic Biology, 409 Ecology of Fishes, 415 Microbial Genetics, 416 Introduction to Bioinformatics, 436* Human Immunology, 464 Cellular Diversity in the Immune and Nervous Systems, 472 Building a Synthetic Cell, 489; MICRBIOL 405 Introduction to Infectious Disease, 409 Virology, 415, 430, 440* Microbiology, 460 Microbiology; INTMED 409 Investigational and Experimental Bacteriology, 460 Eukaryotic Microbiology.
*Only one of MCDB 436 and MICRBIOL 440 will count toward the major.
地球 413地球微生物学：微生物如何塑造地球和环境；环境315：土料，生态学与进化生物学 416：生物信息学导论，446 微生物生态学，468 真菌生物学，流行病学460细菌病机概论；分子、细胞和发育生物学 408：基因组生物学，409 鱼类生态学，415 微生物遗传学，416 生物信息学导论，436 人体免疫学，464免疫和神经系统的细胞多样性，472 构建合成细胞，489 Microbial Genes and Genomes微生物基因和基因组；微生物学405 传染病概论，409 病毒学，415 430 440微生物学，460 微生物学；
内科医学409 调查和实验细菌学，460 真核微生物学
Group 2: Additional Electives (Select additional courses from Group 1 above or the list below to bring the total credits in the major to a minimum of 31 credits):
第二组：从以上第1组或以下列表中选择其他课程，使该专业的总学分至少达到31学分
Choose from: BIOLCHEM 416; BIOLOGY 225, 272; CHEM 230, 452; EARTH 313; EEB 313, (390, 391, or 392), 400, 401, 447, 476, (482 or 483); EPID 399, 504*, 505, 507, 525, 543, 545*; IHS 340 (only if elected FA19 or later); INTMED 406; any MATH course with MATH 116 as a prerequisite; MCDB 306, 400, 401, 427, 428, 429*, 411; MICROBIOL 399, 450 (only if elected WN20 or later); any STATS course at the 400-level or above not being used for Quantitative Analysis Prerequisite
*If not used to fulfill the Advanced Lab credit
详见链接：https://webapps.lsa.umich.edu/CrsMaint/Public/CB_PublicBulletin.aspx?crselevel=ug |
化学 5-10学分 | 以下三个组合选择一个即可
CHEM 103 General Chemistry I & CHEM 104 General Chemistry II
化学103 通识化学1和化学104 通识化学2
CHEM 109 Advanced General Chemistry
化学109 高级化学
CHEM 115 Chemical Principles I & CHEM 116 Chemical Principles II
化学115 化学原理1 和 化学116 化学原理2 | ||
有机化学8学分 | CHEM 343Introductory Organic Chemistry3 化学343 有机化学介绍-3学分
CHEM 344Introductory Organic Chemistry Laboratory2 化学344 有机化学实验介绍-3学分
CHEM 345Intermediate Organic Chemistry3 化学345 中级有机化学-3学分 | ||
生物基础10-13学分 | 三个组合选一个
BIOLOGY/BOTANY/ZOOLOGY 151 Introductory Biology
生物学/植物学/动物学 151 生物介绍
BIOLOGY/BOTANY/ZOOLOGY 152
Introductory Biology
生物学/植物学/动物学 152 生物介绍
BIOCORE 381 Evolution, Ecology, and Genetics & BIOCORE 382 Evolution, Ecology, and Genetics Laboratory & BIOCORE 383 Cellular Biology & BIOCORE 384 Cellular Biology Laboratory & BIOCORE 485 Principles of Physiology
生物核心课381 进化、生态学和遗传学 和 生物核心课382 进化、生态学和遗传学实验课 和 生物核心课383 细胞生物学 和 生物核心课 384 细胞生物学实验课 和 生物核心课 485 生物学原理
ZOOLOGY/BIOLOGY 101 Animal Biology & ZOOLOGY/BIOLOGY 102 Animal Biology Laboratory & BOTANY/BIOLOGY 130 General Botany
动物学/生物学 101 动物生物学 和动物学/生物学 102 动物生物学实验课 和 植物学/生物学 130 通识植物学 | ||
物理8-10学分 | 三个组合选一个
PHYSICS 103 General Physics
& PHYSICS 104 General Physics
物理103 通识物理
物理104 通识物理
PHYSICS 207 General Physics
& PHYSICS 208 General Physics
物理207 通识物理
物理208 通识物理
PHYSICS 201 General Physics
& PHYSICS 202 General Physics
物理201 通识物理
物理202 通识物理 | ||
生物化学3-6学分 | 两个组合选一个
BIOCHEM 501 Introduction to Biochemistry
生物化学501 生物化学介绍
BIOCHEM 507 General Biochemistry I & BIOCHEM 508 General Biochemistry II
生物化学507 生物化学通识课程1
生物化学508 生物化学通识课程2 | ||
微生物专业课17学分 | MICROBIO 303Biology of Microorganisms3
微生物学303 微生物生物学-3学分
MICROBIO 304Biology of Microorganisms Laboratory2
微生物学304 微生物实验课程-2学分
MICROBIO 305Critical Analyses in Microbiology1
微生物学305 微生物学批判性分析-1学分
MICROBIO 450Diversity, Ecology and Evolution of Microorganisms 3
微生物学450微生物多样性、生态学与进化-3学分
MICROBIO 470Microbial Genetics & Molecular Machines3
微生物学 470微生物遗传学与分子机器-3学分
MICROBIO 526Physiology of Microorganisms3
微生物学526 微生物生理学-3学分
MICROBIO 527Advanced Laboratory Techniques in Microbiology (FALL ONLY) 2
微生物学527微生物学高级实验室技术-2学分（仅秋季开课） | ||
微生物顶点课程2学分 | Capstone Research Project in Microbiology (SPRING ONLY)
微生物学顶点研究项目（仅春季开课） | ||
微生物学选修课至少6个学分 | 有2个系列，至少要从A系列里面选3个学分
SET A(3-6):
MICROBIO/FOOD SCI 324
Food Microbiology Laboratory
微生物学/食品科学 324 食品微生物实验课程
MICROBIO/FOOD SCI 325 Food Microbiology
微生物学/食品科学 325 食品微生物学
MICROBIO 330 Host-Parasite Interactions
微生物学330寄主-寄生虫相互作用
MICROBIO/AN SCI/BOTANY 335 The Microbiome of Plants, Animals, and Humans
微生物学/科学/植物学 335植物、动物和人类的微生物群
MICROBIO 345 Introduction to Disease Biology
微生物学 345 疾病生物学导论
MICROBIO/SOIL SCI 425 Environmental Microbiology
微生物学/土壤科学 425 环境微生物学
MICROBIO/SOIL SCI 523 Soil Microbiology and Biochemistry
微生物学/土壤科学 523 土壤微生物学和生物化学
MICROBIO/ONCOLOGY 545 Topics in Biotechnology (topics vary by semester)
微生物学/肿瘤学 545 生物技术专题
MICROBIO 607 Advanced Microbial Genetics
微生物学 607 高等微生物遗传学
MICROBIO/BIOCHEM/GENETICS 612
Prokaryotic Molecular Biology
微生物学/生物化学/遗传学 612原核分子生物学
MICROBIO 657 Bioinformatics for Microbiologists
微生物学 657 微生物学家的生物信息学
MICROBIO/BMOLCHEM 668 Microbiology at Atomic Resolution
微生物学/生物化学668原子分辨率微生物学
SET B(0-3):
BIOCHEM 570 Computational Modeling of Biological Systems
生物化学570 生物系统的计算机建模
BIOCHEM/M M & I 575 Biology of Viruses
生物化学/医学微生物学与免疫学 575 病毒生物学
BIOCHEM 601 Protein and Enzyme Structure and Function
生物化学 601蛋白质和酶的结构与功能
BOTANY 330 Algae植物学330 藻类
BOTANY/PL PATH 332 Fungi
植物学/植物病理学 332 真菌
BOTANY/ENTOM/PL PATH 505 Plant-Microbe Interactions: Molecular and Ecological Aspects
植物学/昆虫学/植物病理学 505植物-微生物相互作用：分子和生态学方面
CHEM 565 Biophysical Chemistry
化学565 生物物理化学
COMP SCI/B M I 576 Introduction to Bioinformatics
计算机科学/生物统计与医学信息学 生物信息学介绍
F&W ECOL/SURG SCI 548 Diseases of Wildlife
森林与野生动物生态学/外科学 548 野生动物疾病
FOOD SCI 550 Fermented Foods and Beverages
食品科学 550 发酵食品和饮料
M M & I 301 Pathogenic Bacteriology
医学微生物学与免疫学 301病原细菌学
M M & I 341 Immunology
医学微生物学与免疫学 341 免疫学
M M & I/ENTOM/PATH-BIO/ZOOLOGY 350 Parasitology
医学微生物学与免疫学/昆虫学/生物病理学/动物学 350 寄生虫学
M M & I 554 Emerging Infectious Diseases and Bioterrorism
医学微生物学与免疫学 554新出现的传染病和生物恐怖主义
M M & I 555 Vaccines: Practical Issues for a Global Society
医学微生物学与免疫学 555疫苗：全球社会的现实问题
M M & I/POP HLTH 603 Clinical and Public Health Microbiology
医学微生物学与免疫学/人口健康 603临床与公共卫生微生物学
ONCOLOGY/PL PATH 640 General Virology-Multiplication of Viruses
肿瘤学/
PATH-BIO/M M & I 528 Immunology
生物病理学/医学微生物学与免疫学 528 免疫学
PL PATH 622 Plant-Bacterial Interactions
植物病理学 622植物-细菌相互作用
PL PATH/BOTANY/GENETICS/M M & I 655 Biology and Genetics of Fungi
植物病理学/植物学/遗传学/医学微生物学与免疫学 655真菌生物学与遗传学 |
五．微生物学专业就业情况：
微生物学在现实生活中的应用领域有制药、食品等。从就业角度来看，除了这些领域外，也可以去科研院所或者卫生部门做相关的研究工作。微生物学的几个比较常见的就业岗位有如下几种：
1.农学家（Agronomist）
农学家研究植物的特性以及如何种植、改良和利用它们造福社会。他们利用科学进行实验，为农业生产创造新技术。
平均年薪：$72,348
2.公共卫生微生物学家（Public Health Microbiologist）
公共卫生微生物学家研究微生物，如细菌、病毒、藻类、真菌和某些类型的寄生虫等有机体是如何生存、生长和与环境相互作用的。
平均年薪：$41,570
3. 助理研究员（Research Assistant）
助理研究员又称为研究助理，主要是为进行实验或收集和分析信息和数据的专业人员提供支持，主要的工作内容包括：收集并记录实验数据、对数据集进行统计分析、核对事实、校对和编辑研究文件以确保准确性、维护实验室设备和库存等。
平均年薪：$52,939
