Biologie - Mathematisch - naturwissenschaftliche Fakultät

Mathematisch-naturwissenschaftliche Fakultät
Biologie
bahnbrechende Erkenntnisse und Entwicklungen
Die bahnbrechenden Erkenntnisse und Entwicklungen
in der Biologie haben in den vergangenen Jahrzehnten
unser Weltbild verändert.
Studiengang Biologie
Im Fachbereich Biologie sind die folgenden neun Institute zusammengeschlossen:
▪ Anthropologisches Institut
▪ Institut für Evolutionsbiologie und
Umweltwissenschaften
▪ Institut für Molekulare Krebsforschung
▪ Institut für Molekulare Biologie
▪ Institut für Pflanzenbiologie
▪ Institut für Systematische Botanik
▪ Paläontologisches Institut
▪ Physiologisches Institut
▪ Biochemisches Institut
Diese neun Institute decken einen grossen Teil der modernen biowissenschaftlichen Disziplinen ab. Sie sind
alle am Studiengang Biologie beteiligt. Die Biochemie
bietet einen eigenen Studiengang an, die beiden Studiengänge sind aber gegenseitig sehr durchlässig.
Themen, Ziele und Schwerpunkte
Die Biologie beschäftigt sich mit allen Phänomenen des
Lebens: vom Molekül, über das Gen, die Zelle, das Individuum, die Population bis hin zu Ökosystemen. In
den letzten Jahrzehnten hat die Bedeutung der Biologie für Wissenschaft und Gesellschaft sprunghaft zugenommen. Aufgrund der weit gefächerten Fragen und
der zu lösenden Probleme wird sich die Vernetzung mit
anderen Wissenschaftsgebieten weiterhin verstärken.
Biologinnen und Biologen übernehmen in unserer Gesellschaft sehr vielfältige Aufgaben, nicht nur in biomedizinischer, ökologischer oder Biodiversitäts-Forschung,
sondern auch in Politik und Wirtschaft.
Studienverlauf
Das Biologiestudium der Universität ist modular strukturiert und wird nach einem Kreditpunktesystem (ECTS)
absolviert. Ein Vollzeitsemester umfasst Studienleistungen von 30 ECTS-Kreditpunkten (KP).
Das Studium sieht den Bachelorabschluss nach 6 Voll-
zeitsemestern (180 KP) und den Masterabschluss nach
weiteren 3 Vollzeitsemestern (90 KP) vor. Das Bachelorstudium gliedert sich in ein Grund- und ein Fachstudium. Im zweijährigen Grundstudium wird mit 12 Biologie-Pflichtmodulen in das faszinierende und komplexe
Spektrum aller biologischen Disziplinen eingeführt.
Daneben werden Pflichtmodule in den Grundlagenfächern Chemie, Physik, Mathematik und Biochemie
besucht. Es besteht die Möglichkeit, Wahlmodule aus
dem gesamten Angebot von Universität und ETHZ frei
auszuwählen. Das anschliessende einjährige Fachstudium folgt dem Konzept des «forschenden Lernens»
und setzt sich aus Blockkursen und Spezialvorlesungen
zusammen. Es erlaubt die individuelle Spezialisierung
und wird mit dem Erwerb des Bachelor of Science in
Biology abgeschlossen.
Lehrangebote bestehen nicht nur während der Semester, sondern auch in der vorlesungsfreien Zeit. Neben
der Teilnahme an verschiedenen Exkursionen und saison-abhängigen Spezialkursen haben Studierende die
Gelegenheit, sich schon im Laufe des Bachelorstudiums
mit Forschungspraktika in den einzelnen Arbeitsgruppen oder in der BUSS (Biology Undergraduate Summer
School) einen Einblick in die wissenschaftliche Forschung
zu verschaffen. Mit dem Masterstudium werden während drei Semestern die Spezialisierung in einer der 13
Master-Richtungen mit Fachstudiums-­Modulen und
einer einjährigen praktischen Masterarbeit vertieft. Mit
Abschluss der Masterarbeit und erfolgreicher Absolvierung des Moduls «themenübergreifende Fachkompetenz» wird der Master of Science in Biology für eines der
folgenden Studiengebiete verliehen: Molekular- und
Zellbiologie, Entwicklungsbiologie, Genetik, Mikrobiologie, Pflanzenwissenschaften, Neurowissenschaften,
Humanbiologie, Anthropologie, Verhaltensbiologie,
Ökologie, Systematik und Evolution, Paläontologie,
Quantitative Biologie und Systembiologie.
Die 13 Masterstudiengänge
«Master of Science in Biology, Molekular- und Zellbiologie/
Molecular and Cellular Biology»
Biologie auf der Ebene von Zellen und Molekülen.Die
grundlegenden Prozesse des Lebens laufen auf der
Ebene von Zellen, Proteinen und Nukleinsäuren ab. Im
Mittelpunkt der Molekular- und Zellbiologie steht das
Verständnis, wie die Prozesse in den Zellen durch regulierte Genaktivität und Veränderungen an DNA und
Proteinen gesteuert werden. Molekular- und Zellbiologie stehen in engem Zusammenhang mit der Biochemie,
der molekularen Genetik und der Entwicklungsbiologie.
«Master of Science in Biology, Entwicklungsbiologie/
Developmental Biology»
Die Entwicklung eines mehrzelligen Lebewesens ist
ein Prozess, bei dem aus embryonalen Zellen auf geordnete Weise verschiedenartige Zelltypen entstehen.
Anfänglich gleichartige Zellen teilen und spezialisieren
sich Schritt für Schritt, so dass am Ende ein komplexes,
räumlich hoch geordnetes Gebilde entsteht. Da jedes
Zellverhalten von Genen und Proteinen bestimmt wird,
versucht man in der Entwicklungsbiologie zu verstehen,
welche dieser Gene den faszinierenden Entwicklungsprozess von einer Eizelle zu einem Lebewesen steuern.
«Master of Science in Biology, Genetik /Genetics»
Gene steuern die Entwicklung, die Funktion und das
Verhalten aller Lebewesen. Die Genetik befasst sich
mit der Funktion und der Vererbung von Genen und
hilft, grundlegende biologische Prozesse wie Entwicklung, Wachstum und Altern zu verstehen. Sie bildet die
Grundlage für die molekulare Diagnostik (Anfälligkeit
für Krankheiten, Vaterschaft etc.), für die moderne Medizin (z.B. Gentherapie) und für die Entschlüsselung
von Erbkrankheiten. Der Masterstudiengang Genetik
verleiht einen detaillierten Einblick in die modernen
Methoden der molekularen Genetik und deren ethische
Konsequenzen.
«Master of Science in Biology, Mikrobiologie/Microbiology»
Mikroorganismen wie Bakterien, Algen und Pilze sind
die häufigsten Organismen auf dieser Erde und weisen die weitaus grösste Artenvielfalt auf. Sie regulieren
durch ihren Stoffwechsel die globalen Stoffflüsse. Ihre
enorme physiologische Vielfalt erlaubte die Anpassung
an extreme Umweltbedingungen. Viele Mikroorganismen
leben in enger Gesellschaft mit höheren L
​ ebewesen, die
oft vollständig auf diese mikrobiellen Aktivitäten angewiesen sind. Das Masterstudium in Mikrobiologie legt
in der praktischen und theoretischen Ausbildung seinen
Schwerpunkt auf die Interaktionen zwischen Mikroorganismen und deren Wechselwirkungen mit höheren
Organismen sowie auf mikrobielle Prozesse, die im
Süsswasser ablaufen.
«Master of Science in Biology, Pflanzenwissenschaften/
Plant Sciences»
Pflanzen sind das erste Glied in der Nahrungskette. Sie
bevölkern weite Teile der Erde und haben sich in den
verschiedensten Ökosystemen an extrem unterschiedliche Umweltbedingungen angepasst. Ziel des Masterstudiengangs in Pflanzenwissenschaften ist es, die
Funktion und Evolution der Pflanzen auf verschiedenen
Ebenen zu verstehen. Schwerpunkte sind die Entwicklungsbiologie der Pflanzen, die Beziehung zwischen
Pflanzen und ihren Krankheitserregern und die Reaktion der Pflanzen auf sich verändernde Umweltbedingungen.
«Master of Science in Biology, Neurowissenschaften/
Neurosciences»
Das Gehirn ist das komplexeste Organ, das die Natur
hervorgebracht hat. Entsprechend ist auch die Palette
der Methoden, die angewendet werden, um seine Entstehung und seine Funktion zu studieren, extrem vielfältig und umfasst biochemische, molekularbiologische,
zellbiologische und physiologische Techniken sowie
in vivo Studien. Die Neurowissenschaften liefern die
Grundlage für die Erforschung verschiedener Krankheiten, wie z.B. der Alzheimerschen Krankheit, der Depression oder der Schizophrenie.
«Master of Science in Biology, Humanbiologie/
Human Biology»
Die Integration des Detailwissens über Gene und Zellen
in ein umfassendes Verständnis der komplexen Funktionen eines Organs und des gesamten Körpers ist das
Ziel dieses Masterstudiengangs. Im Mittelpunkt der in-
terdisziplinären Ausbildung stehen die Grundlagen des
menschlichen Lebens und dessen durch Krankheiten
verursachten Veränderungen. Die Fragestellungen der
Medizin werden mit den Methoden der modernen Biologie verknüpft.
«Master of Science in Biology, Anthropologie/
Anthropology»
Die Anthropologie erforscht die evolutionsbiologischen
Grundlagen der Menschwerdung. An der Universität
Zürich sind zwei Hauptbereiche vertreten: Die Evolutionäre Verhaltensbiologie untersucht die Entstehung und
Tradition von Verhaltensleistungen beim Menschen und
seinen nächsten Verwandten in Labor- und Feldstudien
sowie mit theoretischen soziobiologischen und genetischen Modellen. Die Paläoanthropologie beschäftigt sich
mit den physischen Grundlagen und funktionsmorphologischen Aspekten der menschlichen Evolution, insbesondere der Fossilgeschichte der Hominiden und der
nicht-menschlichen Primaten.
«Master of Science in Biology, Verhaltensbiologie/
Behavioural Sciences»
Das Ziel der Verhaltensbiologie ist, tierisches und auch
menschliches Verhalten aus biologischer Sicht und mit
biologischen Methoden zu analysieren. Dieser Masterstudiengang vermittelt ein Verständnis der Vielfalt, der
Regulation und der Funktion von Verhalten. In empirischen Freiland- und Laborstudien stehen evolutionsbiologische und mechanistische Fragestellungen im
Vordergrund. Zur Analyse von Hypothesen werden
verhaltensanalytische, ökologische, physiologische, molekulargenetische, immunologische und biochemische
Methoden eingesetzt. Praktische Relevanz haben Erkenntnisse über bedrohte Arten, weil daraus Richtlinien
zu deren Schutz erarbeitet werden können.
«Master of Science in Biology, Ökologie/Ecology»
Dieser interdisziplinäre Masterstudiengang beschäftigt
sich mit allen Ebenen ökologischer Komplexität, von
der Beziehung einzelner Organismen zu ihrer Umwelt
über den Einfluss von Ressourcen und Konkurrenz auf
die Struktur und Dynamik von Populationen bis hin zu
Interaktionen zwischen verschiedenen Arten in Öko-
systemen. Die behandelten Organismen reichen von
Mikroorganismen bis zu Wirbeltieren. Der Studiengang
vermittelt die Fähigkeit zur Planung von Freilanduntersuchungen und Experimenten, zur Datenerhebung und
-analyse, zum Schreiben von Publikationen, zum Präsentieren von Vorträgen und zum wissenschaftlichen
Diskutieren.
«Master of Science in Biology, Systematik und Evolution/
Systematics and Evolution»
Grundlagen dieses Masterstudienganges sind Module
aus der Zoologie, der Systematischen Botanik und der
Paläontologie, die sich mit Biodiversität, Systematik,
Evolution, und Ökologie befassen. Evolutionsbiologen
untersuchen Fragestellungen betreffend der Faktoren
und Prozesse, welche zur Evolution von Diversität und
deren Verlust beitragen. Dazu zählen auf dem Populationsniveau Mutation, natürliche und sexuelle Selektion,
Genfluss und genetische Drift und auf der Ebene der
Arten Schlüsselinnovationen sowie klimatische und
geotektonische Veränderungen. Ebenso gruppieren
Evolutionsbiologen die Diversität in geeignete Klassifikationssysteme.
«Master of Science in Biology, Paläontologie/
Paleontology»
Die Geschichte der Biosphäre, die Entwicklung des Lebens und die Biologie fossiler Arten stehen im Zentrum
der paläontologischen Forschung. Speziell berücksichtigte Themen sind die Verteilung der Lebewesen in
Raum und Zeit, der Ablauf von Aussterbeereignissen
und die Erholung der Biodiversität, die Entstehung
neuer Baupläne, die Funktionsmorphologie, die Kon­
struktionsmorphologie, die Stammesgeschichte, Trends
innerhalb von Entwicklungslinien in Abhängigkeit von
Umwelteinflüssen und von der Paläoökologie und die
Datierung evolutiver Prozesse. Durch die aktuelle Diskussion des menschlichen Einflusses auf das Artensterben und auf die Klimaveränderung hat die Erforschung
von Biodiversitätskrisen und des Klimas der Vorzeit eine wichtige Bedeutung erhalten.
«Master of Science in Biology, Quantitative Biologie
und Systembiologie/Quantitative Biology and
Systemsbiology»
In Anbetracht der immer weitergehenden Quantifizierung in der Biologie ist ein quantitatives Rüstzeug in
der Beschreibung biologischer Phänomene unerlässlich.
Diese Grundfähigkeiten werden in zwei komplementären Bereichen abgedeckt. Einerseits sind dies rechnergestützte und mathematische Fähigkeiten. Dazu gehören
insbesondere die in der Bioinformatik gebräuchlichen
Methoden der statistischen Analyse sowie die rechner­
gestützte Auswertung von Daten mittels Bilderkennung
etc. Im Bereich der mathematischen Fähigkeiten sind
komplementäre Probleme anzusiedeln wie das Herausarbeiten eines quantitativen Modells sowie das Lösen
desselben (mit dem Computer). Die hier zum Tragen
kommenden Modellierungsmethoden sind nicht nur in
der Systembiologie, sondern auch in Evolution, Ökologie und Immunologie von grundlegender Bedeutung.
Auf der anderen Seite werden experimentelle Methoden
und deren Hintergründe beleuchtet. Dazu gehören die
modernen, quantitativen Methoden der Genomik und
der Proteomik, aber auch physikalische Methoden und
deren Hintergründe. In diesem Zusammenhang ist besonders auf die bildgebenden Verfahren hinzuweisen
(Mikroskopie und fMRI); es gehören aber auch Methoden der Biomechanik, der Kristallographie bzw. in der
Ökologie und Verhaltensforschung die modernen Trackingmethoden dazu.
Spezialisierte Masterstudiengänge
Neben den 13 konsekutiven Masterstudiengängen der
Biologie stehen den Absolventinnen und Absolventen
eines BSc in Biologie auch der konsekutive Masterstudiengang in Biochemie und die spezialisierten Masterstudiengänge in «Umweltwissenschaften/Environmental
Sciences», in «Neural Systems and Computation», in
«Biostatistik» und in «Computational Biology & Bioinformatics» (alle auf Bewerbung) offen.
Das Fasttrackmasterprogramm steht herausragenden
Studierenden offen, welche ein Doktorat in «Life Sciences»
anstreben. Studierende des Fasttrackmasterprogramm
belegen eine der Masterspezialisierungen in Biologie
oder Biochemie. Nach erfolgreichem Abschluss des Studienganges werden sie in eines der PhD-Programme
der «Life Science Zurich Graduate School» aufgenommen. Sie können die Resultate der Masterarbeit in die
Dissertation übernehmen. Dadurch verkürzt sich das
Doktoratsstudium um etwa ein Jahr.
Berufsperspektiven
In der heutigen Zeit bieten sich Biologinnen und Biologen eine Vielzahl von Tätigkeitsfeldern, z.B.:
▪ Doktorat in einer Richtung der Biowissenschaften
▪ Lehre und Forschung an Hochschulen und anderen
universitären Einrichtungen
▪ Tätigkeit an Universitäten: Koordination und Admi
nistration,Technologietransfer, Projektmanagement
(z.B. EU-Projekte), Bibliotheken
▪ Lehrberufe: Gymnasium, Berufsschule, Erwachsenenbildung
▪ Forschung und Entwicklung in der Privatwirtschaft,
vor allem in chemischen, pharmazeutischen, medizinischen, agrarbiologischen und ernährungstechnischen Branchen
▪ Marketing und Personalwesen im privaten Sektor
▪ Planung im Natur- und Umweltschutz, privat und
öffentlich
▪ Kuratoren in Zoos und Museen, PR
▪ Tätigkeiten in Forschungsanstalten, Labors und
Kliniken
▪ Wissenschaftsjournalismus, Verlagsarbeit
▪ Umweltmanagement, Umweltbüros, Planung von
Umwelt- und Naturschutz
▪ Gesetzgebung: Patente, Umweltgesetzgebung
▪ Bioinformatik und andere computergestützte
Prozesse
▪ Öffentliche Administration: Gesellschaften, Kantonalund Bundesadministration, Gesundheitswesen, Arbeit
in nicht-universitären Bibliotheken
▪ Banken und Versicherungen
▪ Diverse weitere Berufe, in denen eine solide naturwissenschaftliche Ausbildung und das Anwenden
von Problemlösungsstrategien verlangt werden
Kontakt und weiterführende Informationen:
Studienkoordination Fachbereich Biologie
Universität Zürich-Irchel
Büro Y13 J01
Winterthurerstr. 190
8057 Zürich
Tel. +41 44 635 48 62/63
[email protected]
Wegleitung zum Studium
der Biologie
www.biologie.uzh.ch