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技術(shù)進(jìn)步，如完整的基因組測序和細(xì)胞內(nèi)過程的高通量生化分析，徹底改變了生物學(xué)研究，是臨床醫(yī)學(xué)和工業(yè)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。然而，利用這些數(shù)據(jù)來提高我們對生活世界的理解，并開發(fā)生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)中的有用應(yīng)用仍然是獨(dú)立的和具有挑戰(zhàn)性的命題。這個(gè)集群計(jì)劃將通過借鑒生物技術(shù)，系統(tǒng)生物學(xué)，和合成生物學(xué)（生物技術(shù)、系統(tǒng)與合成生物學(xué)研究生課程），為下一代科學(xué)家和工程師準(zhǔn)備好迎接這些挑戰(zhàn)。西北大學(xué)在生命科學(xué)和工程領(lǐng)域有著跨學(xué)科和跨部門研究的悠久歷史，從中這些領(lǐng)域已經(jīng)成為學(xué)生的強(qiáng)大機(jī)會(huì)。
生物技術(shù)
生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新興的工業(yè)和學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，它結(jié)合了工程、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)。生物技術(shù)新工具和想法的出現(xiàn)繼續(xù)加速，這一集群計(jì)劃提供了一個(gè)跨學(xué)科計(jì)劃，在各種biotechnology-related研究領(lǐng)域大量接觸概念和實(shí)驗(yàn)方法。大量的技術(shù)和智力技能將在干細(xì)胞、基因治療、再生醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、生化工程、細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)、代謝工程、生物材料、雜交瘤技術(shù)和分離技術(shù)等領(lǐng)域得到發(fā)展。
系統(tǒng)生物學(xué)
隨著獲取大規(guī)模生物信息數(shù)據(jù)的改進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，系統(tǒng)生物學(xué)已經(jīng)成為一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域，致力于分析這些大型數(shù)據(jù)集以獲得理解。鑒于生物系統(tǒng)的特殊性質(zhì)，這一領(lǐng)域需要獨(dú)特的定量和分析方法。例如，生物系統(tǒng)通常以多個(gè)組件之間的復(fù)雜相互作用為特征，因此這些復(fù)雜系統(tǒng)的行為通常不能僅僅基于對組成系統(tǒng)的組件的理解來預(yù)測——這是一種被描述為涌現(xiàn)的屬性。因?yàn)檫@些屬性在生物光譜中以許多不同的形式表現(xiàn)出來，系統(tǒng)生物學(xué)研究站在生物醫(yī)學(xué)許多前沿。系統(tǒng)生物學(xué)的培訓(xùn)將發(fā)展解決這些挑戰(zhàn)和利用這一新的生物研究領(lǐng)域所需的概念理解、技術(shù)技能和工具以及科學(xué)背景。
合成生物學(xué)
合成生物學(xué)尋求開發(fā)設(shè)計(jì)和構(gòu)建新生命系統(tǒng)所需的技術(shù)和知識(shí)。這些努力既有助于我們更好地理解自然生活世界，也使我們能夠利用生物學(xué)的豐富知識(shí)來滿足緊迫的社會(huì)需求，包括利用微生物可持續(xù)生產(chǎn)生物燃料和材料，使用工程細(xì)胞作為可編程療法，并促進(jìn)環(huán)境管理和保護(hù)。合成生物學(xué)結(jié)合了生物學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算科學(xué)等學(xué)科的方法、原理和知識(shí)，有望改變生命科學(xué)和工程學(xué)。

核心課程生物技術(shù)、系統(tǒng)和合成生物學(xué)使用定量分析和工程方法來研究和操縱生物系統(tǒng)。為了向?qū)W生介紹應(yīng)對這些領(lǐng)域重要挑戰(zhàn)所需的技術(shù)專長和科學(xué)背景，該集群包括兩門必修課，并推薦可用于滿足課程要求的額外課程。此外，該集群將包括一系列正在進(jìn)行的短期課程，其總體目標(biāo)是（a）使來自不同科學(xué)和技術(shù)背景的學(xué)生學(xué)習(xí)和使用共同的科學(xué)語言，以及（b）讓學(xué)生接觸新興技術(shù)并提供培訓(xùn)機(jī)會(huì)。這一總體計(jì)劃將為學(xué)生提供專業(yè)化的機(jī)會(huì)，并提供解決緊迫和多學(xué)科科學(xué)問題所需的更廣泛的視角。

基礎(chǔ)推薦課程：
IBiS 410：定量生物學(xué)
CHEM_ENG478：生物技術(shù)進(jìn)展
CHEM_ENG375：生化工程
CHEM_ENG376：合成生物學(xué)原理
CHEM_ENG379：計(jì)算生物學(xué)：原理和應(yīng)用
CHEM_ENG373：全球健康和生物技術(shù)
IBiS 455：合成生物學(xué)的當(dāng)前主題

其他推薦主題：
隨著時(shí)間的推移，選修課將宣布并推出，涵蓋包括計(jì)算生物學(xué)、生化和代謝工程以及再生醫(yī)學(xué)在內(nèi)的主題。

短期課程（臨時(shí)主題）：
分子生物學(xué)導(dǎo)論（理論和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐）
特定技術(shù)主題：
成像基礎(chǔ)
材料表征
質(zhì)譜和蛋白質(zhì)組學(xué)

集群活動(dòng)：
作為該集群的一部分，學(xué)生將參加研討會(huì)和專題討論會(huì)等活動(dòng)，這些活動(dòng)為來自不同部門或項(xiàng)目的參與學(xué)生提供了寶貴的互動(dòng)機(jī)會(huì)，并有助于建立和發(fā)展致力于相關(guān)挑戰(zhàn)的研究人員社區(qū)?；顒?dòng)包括：
生物技術(shù)研討會(huì)系列——關(guān)于生物技術(shù)各個(gè)方面的研究研討會(huì)是一種關(guān)鍵的研究生培訓(xùn)體驗(yàn)，尤其是在生物技術(shù)這樣跨學(xué)科的領(lǐng)域。每月一次的研討會(huì)系列是學(xué)員和教職員工了解西北大學(xué)內(nèi)外新興機(jī)會(huì)的機(jī)會(huì)。
年度生物技術(shù)、系統(tǒng)和合成生物學(xué)海報(bào)展：這項(xiàng)活動(dòng)將在春季季度在位于芝加哥校區(qū)的一個(gè)地點(diǎn)舉行，學(xué)生和博士后將有機(jī)會(huì)展示海報(bào)并與同事討論他們的研究。博覽會(huì)將促進(jìn)生物技術(shù)、系統(tǒng)和合成生物學(xué)集群的教職員工和學(xué)員之間形成新的聯(lián)系，同時(shí)為這個(gè)跨學(xué)科群體內(nèi)的非正式互動(dòng)提供機(jī)會(huì)。

集群聯(lián)合主任
? Michael Jewett博士，化學(xué)與生物工程副教授
? Joshua Leonard博士，化學(xué)與生物工程副教授

培訓(xùn)主題         
? Luis Amaral，化學(xué)和生物工程教授
? Guillermo Ameer，教授，生物醫(yī)學(xué)工程
? Erik Andersen，分子生物科學(xué)副教授
? Vadim Backman，教授，生物醫(yī)學(xué)工程
? 鮑曉敏，助理教授，分子生物科學(xué)
? Joseph Bass醫(yī)學(xué)教授
? Jason Brickner，分子生物科學(xué)教授
? 琳達(dá)?布羅德貝爾特，研究副院長，化學(xué)和生物工程教授
? John Crispino，醫(yī)學(xué)教授
? Vinayak Dravid教授，NUANCE材料科學(xué)與工程中心主任
? 威廉?芬克，預(yù)防醫(yī)學(xué)助理教授
? Nathan C. Gianneschi，教授，化學(xué)，材料科學(xué)與工程，生物醫(yī)學(xué)工程
? Matt Glucksberg，生物醫(yī)學(xué)工程教授
? Mitra Hartmann，教授，生物醫(yī)學(xué)工程，機(jī)械工程
? Mark Hersam教授，材料科學(xué)與工程
? Curt Horvath，分子生物科學(xué)教授
? Phil Iannaccon，兒科和病理學(xué)教授
? Michael Jewett，化學(xué)與生物工程教授
? Derk Joester，副教授，材料科學(xué)與工程
? Neha Kamat，助理教授，生物醫(yī)學(xué)工程
? William Kath，工程科學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)教授
? Neil L. Kelleher，分子生物科學(xué)、化學(xué)和Feinberg醫(yī)學(xué)院教授
? Patrick Kiser，教授，生物醫(yī)學(xué)工程，婦產(chǎn)科。
? William Klein，神經(jīng)生物學(xué)教授
? Steven Kosak，細(xì)胞與分子生物學(xué)助理教授
? Harold Kung，化學(xué)與生物工程教授
? Carole LaBonne，分子生物科學(xué)教授
? 羅伯特?蘭姆，分子生物科學(xué)教授
? Joshua Leonard，化學(xué)與生物工程副教授
? Robert Linsenmeier，生物醫(yī)學(xué)工程教授
? 劉舒，教授，生物醫(yī)學(xué)工程
? Julius Luck，化學(xué)與生物工程副教授
? John Marko，分子生物科學(xué)，物理與天文學(xué)教授
? Kelly Mayo，分子生物科學(xué)教授
? Thomas Meade，教授，化學(xué)，分子生物科學(xué)，神經(jīng)生物學(xué)，放射學(xué)
? Chad Mirkin教授，化學(xué)、化學(xué)與生物工程、生物醫(yī)學(xué)工程、材料科學(xué)與工程、醫(yī)學(xué)
? Richard Morimoto，分子生物科學(xué)教授
? Adilson Motter，物理學(xué)和天文學(xué)教授
? 生物醫(yī)學(xué)工程、化學(xué)、細(xì)胞和分子生物學(xué)教授
? Wendy Murray，生物醫(yī)學(xué)工程教授
? Sonbinh Nguyen，教授，化學(xué)
? Teri Odom，教授，化學(xué)
? Monica Olvera de la Cruz教授，材料科學(xué)工程、化學(xué)和化學(xué)與生物工程
? Christian Petersen，分子生物科學(xué)助理教授
? Heather Pinkett，分子生物科學(xué)副教授
? Arthur Prindle，生物化學(xué)與分子遺傳學(xué)助理教授
? 艾米?羅森茨威格，教授，分子生物科學(xué)，化學(xué)
? Evan Scott，助理教授，生物醫(yī)學(xué)工程
? Ramille Shah， Feinberg醫(yī)學(xué)院材料科學(xué)與工程及外科系助理教授
? Kenneth Shull，教授，材料科學(xué)與工程
? Richard Silverman，教授，化學(xué)
? Sara Solla，生理學(xué)教授
? Fraser Stoddart，教授，化學(xué)
? Samuel Stupp，董事會(huì)教授，材料科學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程教授
? Igal Szleifer，Christina Enroth-Cugell生物醫(yī)學(xué)工程、生物醫(yī)學(xué)工程和化學(xué)與生物工程教授
? Shad Thaxton，泌尿外科副教授
? 約翰?特洛伊，教授，生物醫(yī)學(xué)工程
? William Tse，兒科兼職副教授
? Danielle Tullman-Ercek，化學(xué)與生物工程副教授
? Keith Tyo，化學(xué)與生物工程副教授
? Brian Uzzi領(lǐng)導(dǎo)力和組織變革教授
? Eric Weiss，分子生物科學(xué)副教授
? Sadie Wignall，分子生物科學(xué)副教授
? Uri Wilensky教授，電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)
? Gayle Woloschak，放射腫瘤學(xué)教授
? 張浩，副教授，生物醫(yī)學(xué)工程