美国数理化生都会学些什么？毕业都在哪些行业发展？

Last update on 2026年04月24日

虽然数学、物理、化学、生物这几个专业没有商科或者计算机专业那么热门，但其实就业前景也是很不错的，而且以后转别的专业也相对容易一些，也能为想要考研的同学们奠定基础，毕竟世界万物都离不开数理化生。今天就为大家介绍一下数学、物理、化学、生物这四大前景不错的的理科专业！

一、数学专业

专业内容：

如今，数学在科学、工程、医学和经济等领域的作用必不可少。数学对这些领域的应用通常被称为应用数学，有时亦会激起新的数学发现，并导致全新学科的发展。数学家也研究纯数学，就是数学本身的实质性内容，而不以任何实际应用为目标。虽然许多研究以纯数学开始，但其过程中也发现许多应用之处。

大学典型课程：

Combinatorics 组合数学
Differential equations 微分方程
Discrete mathematics 离散数学
Elementary statistics 统计学原理
Linear algebra 线性代数
Modeling 数学建模
Modern algebra 近世代数/抽象代数
Modern geometry 近世几何
Multi-variable calculus 多变量微积分
Number theory 数论
Real analysis 实数分析
Single-variable calculus 单变量微积分
Topology 拓扑学
-College Board

本科常见专业方向：

基础数学 Pure Mathematics
分析导论，线性代数，抽象代数，复变函数等；

应用数学Applied Mathematics
统计，数理生物，数学物理，经济数学，计量金融等；

数学与计算机 Math and Computer Science
计算机编程，数值方法，操作系统设计等；

数学教学Teaching Concentration
中小学课程教学，数学历史等；

精算 Actuarial Science
微观经济，宏观经济，保险管理，风险管理等；

随着近年数学与各专业的结合，有些学校也开设更细分的专业供学生选择，如运筹学，数学经济，金融数学和风险管理等。

NICHE 2020年全美最好的数学项目院校推荐：

#1 Harvard University——哈佛大学

#2 Massachusetts Institute of Technology——麻省理工学院

#3 University of Chicago——芝加哥大学

#4 Brown University——布朗大学

#5 Stanford University——斯坦福大学

#6 Yale University——耶鲁大学

#7 California Institute of Technology——加州理工

#8 Princeton University——普林斯顿大学

#9 Columbia University——哥伦比亚大学

#10 Carnegie Mellon University——卡内基梅隆大学

#11 Duke University——杜克大学

#12 Rice University——莱斯大学

#13 Pomona College

——波莫纳学院

#14 University of Pennsylvania——宾夕法尼亚大学

#15 Vanderbilt University——范德堡大学

#16 Dartmouth College——达特茅斯学院

#17 University of California - Los Angeles——加州大学洛杉矶分校

#18 University of California - Berkeley——加州大学伯克利分校

#19 Johns Hopkins University——约翰霍普金斯大学

#20 Washington University in St. Louis——华盛顿大学圣路易斯

就业前景：

数学专业，在很多人看来，毕业后的就业前景无非是当老师或者搞科研，就业面似乎不宽。然而，这些都还比较传统，数学专业毕业的学生实际上是金融界、IT界、科研界的“香饽饽”，数学专业的就业前景实际上比我们想象的要宽很多。主要涉及工业、金融、教师三个方向：

Actuaries 精算师
Computer Scientists 计算机科学家
Financial Analysts 金融分析师
Mathematicians 数学家
Operations Research Analysts 运筹分析员
Elementary, Middle, and High School Teachers 中小学老师
Postsecondary Teachers 高中职教师
Statisticians 统计员

根据美国PayScale统计，数学专业毕业生薪酬实则比较可观，除了中小学数学教师教育的早期年薪中位数为$ 42,900、职业中期年薪中位数为$ 67,400，其他与数学相关的专业的职业中期年薪中位数均为10万美元以上，早期年薪中位数也多数高于6万美元。精算数学专业的薪资尤为丰厚，职业中期年薪中位数可以达到$ 135,100，超越航天工程、人机交互等工程专业平均薪资。

二、物理专业

1901-2015年的一百多年里世界上诞生了201位获得诺贝尔物理学奖的科学家，其中就有87人来自美国！可以说美国人的物理学水平在世界上数一数二。也因此，这么多年来全球各地有志于从事物理学学习和研究的朋友们都毫无疑问地将美国作为留学的首选地。

美国大学物理专业课程开设情况：

美国学校的物理学专业基本都是下属于学校的文理学院（School of Arts and Sciences）。文理学院下有专门的的物理系，由于天文学也属于物理学，所以物理学和天文学会在一起开设，统称为物理天文学系（Department of Physics and Astronomy）。

美国大学对物理学的分类：

根据研究的物质运动形态和具体研究对象分为：

热学(Thermodynamics)
力学(Mechanics)
光学(Optics)
电磁学(Electromagnetics)
原子物理学(Atomic Physics)

根据研究方法的侧重点分为：

理论物理学（计算物理学Computational Physics)
实验物理学（技术物理学Technical Physics)

物理学分支细化所衍生的现代新兴学科：

原子、分子、光波物理学
光波物理学(OpticalPhysics
粒子物理学(Particle Physics
原子核物理学(Nuclear Physics
固体物理学(Solid-statePhysics

凝聚态物理学(CondensedMatter Physics)
激光物理学(LaserPhysics
等离子体物理学(PlasmaPhysics
地球物理学(Geophysics)
大气物理学(AtmosphericPhysics)
海洋物理学(OceanographicPhysics
天体物理学(天文学Astronomy
生物物理学(Biophysics)

NICHE 2020年全美最好的物理项目院校推荐：

#1 Massachusetts Institute of Technology——麻省理工学院

#2 California Institute of Technology——加州理工学院

#3 Harvard University——哈佛大学

#4 Yale University——耶鲁大学

#5 Stanford University——斯坦福大学

#6 Princeton University——普林斯顿大学

#7 University of Chicago——芝加哥大学

#8 Columbia University——哥伦比亚大学

#9 Cornell University——康奈尔大学

#10 Harvey Mudd College——哈维穆德学院

#11 Duke University——杜克大学

#12 University of Pennsylvania——宾夕法尼亚大学

#13 University of California - Berkeley——加州大学伯克利分校

#14 Bowdoin College——鲍登学院

#15 University of Michigan - Ann Arbor——密歇根大学安娜堡分校

#16 Johns Hopkins University——约翰霍普金斯大学

#17 University of California - Los Angeles——加州大学洛杉矶分校

#18 Haverford College——哈弗福德学院

#19 Carnegie Mellon University——卡内基梅隆大学

#20 University of Notre Dame——圣母大学

就业前景：

物理科学专业的毕业生通常会在更集中的研究领域中继续攻读硕士学位或博士学位课程，以使他们为特定领域的职业做好准备，例如生物化学或药理学。但是，获得一门物理科学的学士学位可以使学生为材料科学和地球科学等众多相关领域的工作做好准备。

根据美国劳工统计局（BLS）预计，虽然材料科学从业者的就业增长将在2018年至2028年之

间低于平均水平，但其年薪中位数为99,800美元，相对于其他领域来说较为优渥。而地球科学相关工作在2018年至2028年就业增长将略高于平均水平，年薪中位数为91,130美元。

三、化学专业

传统上，化学被分为四个领域：有机化学，无机化学，物理化学和分析化学。有机化学研究碳化合物，而无机化学研究其他所有元素。物理化学研究物质的结构和性能。分析化学设计了用于识别和测量复杂混合物各组成部分的程序。

在专注于某一个领域之前，化学专业的学生通常会学习涵盖所有四个领域的基础课程。而在专注于某个领域之后，你可能会上一些更高端的课程。比如探索天然产物合成方法的高级课程; 用于分析未知化合物的仪器和技术的课程; 或者告诉你如何使用激光来研究分子碰撞的课程等。此外，你还需要学习数学，物理学，甚至生物学。

所有化学专业的学生会花费大量时间在实验室。实验室经验会教会你如何观察你周边的世界，如何从这些观察中得出结论以及如何挑战现有的信条和规则。一个典型的周课程通常包括三个50分钟左右的课堂教学和2-4学时的实验室课程。高年级的学生还会进行独立的研究学习。他们通常与教授一起进行某一课题的研究。化学专业的学生通常鲜有时间选择大量的选修课。

NICHE 2020年全美最好的化学项目院校推荐：

#1 Harvard University——哈佛大学

#2 California Institute of Technology——加州理工学院

#3 Massachusetts Institute of Technology——麻省理工学院

#4 Yale University——耶鲁大学

#5 Princeton University——普林斯顿大学

#6 University of Chicago——芝加哥大学

#7 Washington University in St. Louis——华盛顿大学圣路易斯

Duke University——杜克大学

#9 Rice University——莱斯大学

#10 Pomona College——波莫纳学院

#11 Carnegie Mellon University——卡内基梅隆大学

#12 Columbia University——哥伦比亚大学

#13 Northwestern University——西北大学

#14 William & Mary——威廉玛利学院

#15 Emory University——埃默里大学

#16 Williams College——威廉姆斯学院

#17 University of North Carolina at Chapel Hill——北卡罗来纳大学教堂山分校

#18 Johns Hopkins University——约翰霍普金斯大学

#19 University of Pennsylvania——宾夕法尼亚大学

#20 Amherst College——阿姆斯特学院

就业前景：

美国劳工统计局（BLS）报告称，美国化学家的年薪中位数为72,350美元，其中前10％的收入者每年获得122,830美元。联邦政府是化学家薪酬最高的雇主，提供中位数为$ 105,430的薪资。化学家的就业机会预计主要在化学研究，生态科学和制药业以及高等院校的研究部门开放。

四、生物专业

生物学在美国一般属于文理学院下面，授予的学位可以是文学学士BA和理学学士BS，文学学士偏重于自由化的通知教育，理学学士主要为将来读研究生修读相关方向打下坚实的基础。生物学在美国申请难度总体不算高，属于国际学生申请中比较常见的专业之一。

专业分支：

本科阶段：生物化学，植物学，环境科学，微生物学，分子生物学，神经科学，动物学等。

研究生阶段：解剖学，行为生物学、生物信息学、细胞生物学、进化生物学、发展生物学、基因学、免疫学、沼泽生物学、真菌学、鸟类学、古生物学、寄生物学、药物学、生理学(动植物)、系统学(动植物)等。

根据不同美国大学的专业设置不同，专业研究方向也不相同，例如斯坦福大学生物科学系的主要研究领域有以下四个方面：(1)分子生物学、细胞生物学、发展生物学和遗传学;(2)植物生物学;(3)人口、进化生物学和生态学;(4)海洋生物学。又例如芝加哥大学本科的生物相关专业有，Biological Chemistry, 授予BS学位，Biological Sciences授予BA学位。

NICHE 2020年全美最好的生物项目院校推荐：

#1 Harvard University——哈佛大学

#2 Stanford University——斯坦福大学

#3 Yale University——耶鲁大学

#4 Massachusetts Institute of Technology——麻省理工学院

#5 Duke University——杜克大学

#6 Brown University——布朗大学

#7 Vanderbilt University——范德堡大学

#8 Princeton University——普林斯顿大学

#9 Washington University in St. Louis——圣路易斯华盛顿大学

#10 Rice University——莱斯大学

#11 Columbia University——哥伦比亚大学