學生物,真的沒有出路嗎?
20世紀80年代初開始流傳這麼一個預言,「21世紀將是生物科學的世紀」。如今30多年過去了,人們終於明白了這句話的真諦:在21世紀,你在各行各業都能見到學生物的人。為什麼?因為干本行找不到工作啊!就像另一句朗朗上口的話:「數學是火,點亮物理的燈;物理是燈,照亮化學的路;化學是路,通向生物的坑;生物是坑,埋葬理科生。」
那今天,就讓我們來揭開生物學的神秘面紗。
首先,生物科學是什麼?
世間萬物皆生物,因此我們可以大致地認為,一切與生命體相關的研究都是生物學(Biology)的研究。生物學又常被稱為生物科學(Biological Science)或生命科學(Life Science),是自然科學的一大門類。由人對於生命體的認知出發,廣泛研究從物種起源、生命發育、生理功能、行為、與環境的互動等等各個方面。從17世紀初期羅伯特?虎克自製顯微鏡觀察微觀世界至今,生物學已有約400多年研究歷史。
到了20世紀70年代,生物科學進展飛速,微觀上生物學探索從細胞水平進入到分子水平,宏觀上生物學更加重視與生物、環境、資源的結合。這一時期我國的生物領域也日益壯大,生物類學科成了報考的熱門專業,很多學校設立了生物學院,並創立了與生物學相關的學科,如生物技術專業(Biotechnology)、生物醫學工程專業(Biomedical Engineering)、生物信息學專業(Bioinformatics)、食品科學與工程專業(Food Science Engineering)、畜牧生物專業(Animal Husbandry and Feed Science)等。在國內985大學排名中,生物類專業排名較高和科研水平突出的有清北交旦、南大、中科大、武大、東南等。清北更是強強聯手,成立了生命科學聯合中心,並設置博士和研究生項目。
很多同學會疑惑,生物類學科的衍生專業和傳統的生物學科(生命科學)的區別在哪裡?而它們與醫學的區別又在哪裡呢?其實在本科教育中,像生物技術、生物醫學工程、生物信息等學科,帶有「生物」字眼,也的確和Biology有著「千絲萬縷」聯繫,然而這些學科會更強調在純生物理論的研究外,注重和其他學科的交互。例如,生物信息方向會加重數據分析、編程能力的培養,知乎用戶@talich 的回答(回答點這裡) 分析了大數據時代中,生物樣本學習在疾病研究中的重要性,@Philip Yang也認同了生物信息對探索發現的重大意義。生物醫學工程學科的本科課程除了高數物理化學和生物大類的基礎專業課(生理學、細胞生物學、生化、微生物等)外,還會包括工程類專業課的開設,如材料工程課程(有機化學、高分子材料、金屬材料……),機械工程課程(機械製圖、工程力學、金工實習……),電子工程課程(電路分析、模電數電、感測器設計……),計算機工程課程(C語言,建模,機器學習……)。而相應的研究生方向也將結合其他的工程手段產生不同的分支。如此可見這些衍生類學科的課程設置和研究重點與Biology還是有很大區別的。
舉一個簡單的例子:已知一種疾病A,生物研究者多在探索A病產生的分子機理,生物工程學科的同學則在思索如何用工程手段去治療A病(更強調解決辦法,而非挖掘機理),如組織重建、幹細胞療法、移植等;生信的同學可能會利用基因測序對基因庫中的不同片段進行對照分析,建立種子基因網路結構,來分析確定可疑的變異DNA位點;生物圖像的同學利用圖像處理技術對A並診斷病片進行病灶劃分,甚至可以預測某區域器官是否有病變趨勢;生物統計的同學對於A病在社會群體中的分布,研究其發病率與客觀致病因素(年齡、性別、地域…)間的聯繫,也能分析新上市的用於治療A病的藥物的臨床表現,評估藥效。而最後,我們的醫學生,他們的工作是將前述一系列的實驗室研究,應用到醫院裡的病人治療上,期待最終在人身上治好A病,這一個chain也是所謂的「from basement to bench to bedside」。
那麼,生物該怎麼學呢?
其實大多數同學從高中開始就已經在接觸生物課,而大多數國內外大學也都有開設有生物大類學科,但這兩個階段中的生物學習是截然不同的。生物類學科在高中階段的考試主要是以背誦事實為考試核心,而到了本科階段則更強調學生對知識的儲存而非用自己的能力去解決問題(與應用類專業形成鮮明對比)。舉例來說,高中的生物會講到細胞內有氧呼吸的定義和反應式,而本科的生物學專業則會深入地去學習細胞內氧化還原反應的本質,如糖酵解反應、丙酮酸脫羧、三羧酸循環和電子傳遞等。而很多人都對這種學習模式不甚認可,例如知乎用戶@lan又改名字了就在回答中對於這種學習模式進行了批判和分析。
筆者作為一名生物僧,認為基本知識的掌握固然重要,但是僅背誦這些紙上的「事實」對專業能力的培養是遠遠不夠的,這也造成了本科畢業生的工作難找,@陳洪亮也寫到:「生物學科具備其他學科並不強調的一項思維模式」(點擊查看原答案),即實驗思維,「實驗每個人拿著實驗步驟都能做,但是設計實驗的時候,哪些變數我們需要控制,哪些點的結果我們分析之後能得到什麼信息,這些素養是一個生物學科的人的很大財富」。對於這一點的理解,知乎用戶@李雷的回答可以很好地作為印證。
而到了研究生以上階段,生物類學習則從強調記憶的廣度上升到了強調挖掘的深度,對於這一點,知乎用戶@李雷 的(另一回答)很生動地展示了本科生和研究生的區別。舉例來說,每一個稍微學過點生物的人應該都知道「某些疾病是遺傳病,通過基因傳遞給後代」這個科學常識,而生物研究者的工作就是去探索到底是哪條染色體上哪個基因片段的哪些鹼基對出錯會導致這種疾病發生,以及當這種致病基因表達出來後,細胞水平上會有哪些微觀變化(蛋白質的突變,某種代謝反應受阻不能進行等),從而在組織、器官甚至個體水平上表現出明顯病症。
由此可見,在不同層次的生物學習上,會出現極大的不同,但不管學習到哪個層次,其實大多數人最關心的問題依然只有一個,那就是:
學生物,好找工作么?
正如知乎用戶李雷提到的,從科研成果「學術論文」的發表狀況和諾貝爾獎的獲得情況來看,生命科學領域佔據了科學界的大片江山,甚至讓人覺得說21世紀是生物的世紀也並不過分。
但是,學科發展與職業發展是兩碼事。雖然生物學科在飛速發展,但正如生物學博士@郭昊天在一個問題里給出的回答指出的,整個生物行業的職業發展遠遠趕不上這個學科發展的速度。而這直接導致了業界與學界的巨大斷層,也就出現了社會上「一入生物坑,永無翻身日」的論調。
可悲的是,這確實是現實情況。在國內,生物本科生甚至研究生,畢業後如果不繼續讀博或留在研究所從事實驗工作,在工業界幾乎找不到所謂的「心儀」、「高薪」的工作。這直接導致大部分人被迫轉行從事與專業全不相關的工作,如銀行、證券、銷售、總監、編程、行政管理、公務員等等,知乎用戶@梅菜 在一個問題里的回答中就詳細說明了國內生物研究生的主要工作去向。而取得博士學位的同學,一部分選擇進入國內為數不多、財力不大的生物研發公司,另一部分則主要選擇繼續博後,然後在高校任職。但是正如知乎用戶@草草朵幾 提到的(原回答鏈接),國內目前的培養機制尚不健全,大環境也不容樂觀,所以在條件允許的情況下還是鼓勵學生物的同學出國深造。但要注意的是,即使是在國外,只讀到Master同樣很難留在海外做專業相關的工作,所以總體來說Ph.D.可以說是生物人的必由之路。
最後,筆者想要強調的是,不管就業環境多麼的艱難,只要自身實力夠強,還是無需發愁出路的。即使不走科研這條道路,轉行、做交叉甚至創業,其實都是可行的。
況且,說不定21世紀真的是生物的時代呢,畢竟現在也不過才進行了17%而已,我們不妨拭目以待。
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