NORTH STAR / 长期目标
怎样才算学会？
能在不同生命层级提出可检验问题，阅读图表和论文，设计有对照的实验，并用演化与机制共同解释证据。
层级、演化、实验与数据BIO / CELL → ORGANISM → ECOSYSTEM
生物学Biological Sciences
沿分子、细胞、个体、群体和生态系统的层级组织生命科学，以演化解释统一多样性，并用实验设计与生物信息学检验机制。
PREREQUISITES / 先修检查
进入路线前
- 高中生物和基础化学
- 概率统计、函数和对数基础
- 愿意学习数据处理与基础编程
- 遵守生物安全、动物伦理、隐私和样本授权
FOUNDATIONS / 共同地基
第一轮优先补齐
- 细胞是生命基本组织单位
- DNA—RNA—蛋白质与调控网络
- 能量、物质与信息流
- 演化、变异、选择和共同祖先
STAGED ROUTE / 阶段路线
每一阶段都用可验证产出收口
勾选表示完成过产出与复盘；知识仍需用间隔提取和真实项目维护。
B116 周 细胞与分子底座
能解释细胞结构、代谢、遗传信息传递和基因调控。
- 每周画一张机制图并闭卷重画
- 同步学习基础生化与化学
- 使用公开数据库查询一个基因/蛋白
B216–24 周 遗传、演化与生物多样性
能用群体遗传和系统发育解释遗传模式与多样性。
- 完成遗传概率和群体模型练习
- 读系统发育树并检查支持度
- 观察并记录一个本地物种群
B36–9 个月 生理、发育与生态
连接调控、稳态、发育、行为和生态系统过程。
- 比较多个器官系统的反馈调节
- 做一个非侵入性生理/生态观察
- 建立种群或生态动力学模型
B4长期 实验与计算生物学
能从公开数据或安全实验完成可复现的小研究。
- 学习实验设计、统计和数据可视化
- 完成一次序列/表达数据分析
- 写研究问题、方法、结果与限制
KNOWLEDGE MAP / 知识地图
概念、方法、练习与回忆锚点同屏连接
输入任意关键词或选择分支；按 / 聚焦搜索，Esc 清空。
6 个知识节点
细胞分子
细胞结构、代谢与信号
细胞通过膜、细胞器、代谢网络和信号通路维持开放系统的有序状态。
细胞膜代谢信号转导稳态
CORE / 核心知识
- 膜运输、细胞器和细胞骨架
- 酶、ATP、呼吸与光合作用
- 受体、信号级联、细胞周期和凋亡
METHOD / 常用方法
- 画物质/能量/信息三层流程
- 区分相关、必要和充分
- 用抑制、敲除和救援实验推断通路
PRACTICE / 练习
- 比较线粒体与叶绿体能量转换
- 设计定位信号通路顺序的实验
- 解释药物剂量—反应曲线
遗传信息
遗传、基因组与基因调控
遗传信息通过复制、表达、重组和调控跨细胞与世代传递，同时不断产生变异。
遗传学基因组转录表观遗传变异
CORE / 核心知识
- 孟德尔遗传、连锁、重组和染色体
- 复制、转录、翻译和 RNA 调控
- 突变、表观遗传、基因组结构与编辑入口
METHOD / 常用方法
- 用概率和家系/测交区分模型
- 从 DNA 变异追到分子与表型
- 把表达量、时间、组织和环境一起考虑
PRACTICE / 练习
- 计算连锁与重组率
- 注释一段基因到蛋白的路径
- 评估一个 CRISPR 实验的对照
演化
演化、群体遗传与系统发育
变异、遗传、选择、漂变和迁移改变群体，系统发育重建谱系关系而非相似度排行榜。
演化自然选择遗传漂变系统发育群体遗传
CORE / 核心知识
- Hardy–Weinberg、选择、漂变、基因流和突变
- 适应、权衡、性选择和物种形成
- 同源、系统树、分子钟和共同祖先
METHOD / 常用方法
- 明确演化单位和时间尺度
- 用零模型区分选择与随机
- 读树看分叉关系而不是左右顺序
PRACTICE / 练习
- 模拟有限群体遗传漂变
- 比较三种性状演化解释
- 从序列构建并解读简单系统树
个体
生理、发育与神经行为
多细胞生物通过反馈、细胞命运和神经内分泌网络协调器官与行为。
生理学发育神经科学内分泌行为
CORE / 核心知识
- 内环境、负反馈和器官系统
- 形态发生、细胞分化与发育基因网络
- 膜电位、突触、感觉运动与行为
METHOD / 常用方法
- 画控制变量、传感器、整合器和效应器
- 跨尺度追踪分子—细胞—器官—行为
- 区分急性调节、适应和演化
PRACTICE / 练习
- 画血糖/体温反馈回路
- 解释一个形态发生信号梯度
- 设计非侵入性行为实验
生态
种群、群落与生态系统
生物与环境通过竞争、互利、捕食、物质循环和能量流构成跨尺度系统。
生态学种群群落生态系统保护生物学
CORE / 核心知识
- 指数/逻辑斯蒂增长和生命表
- 种间关系、多样性、演替和食物网
- 生产力、生物地球化学循环与全球变化
METHOD / 常用方法
- 先声明空间、时间和系统边界
- 把观测、操纵实验和模型互证
- 用多尺度数据避免从短期外推长期
PRACTICE / 练习
- 拟合一个种群增长模型
- 设计样方/样线调查
- 分析食物网扰动的直接与间接效应
研究方法
实验设计、统计与生物信息学
可靠生命科学依赖合适对照、重复、盲法、统计模型、开放数据和伦理边界。
实验设计统计生物信息学数据库可复现
CORE / 核心知识
- 生物学重复、技术重复、随机化和盲法
- 效应量、置信区间、多重检验和功效
- 序列比对、数据库、组学和可复现流程
METHOD / 常用方法
- 问题先于检验，图先于 p 值
- 保留原始数据、元数据、代码和软件版本
- 数据库结果回到实验和文献证据核验
PRACTICE / 练习
- 审计一张论文图的统计设计
- 用 BLAST/序列工具比较同源性
- 建立一个公开小数据的分析报告
没有匹配的知识节点
换一个更短的关键词，或清空分类后再试。
OUTPUT LAB / 练习与项目
把理解变成可检查、可复现的作品
交付物、检查点、原始记录和复盘都保留，失败版本同样是知识资产。
一张跨尺度生命地图
选择一个现象，从分子、细胞、器官、个体、群体到生态层级建立因果与证据图。
完成检查
- 每条连接标明证据类型
- 区分机制、相关与推测
- 至少列出一个竞争解释
公开生物数据小研究
从 NCBI/EBI 等公开数据提出问题，完成清洗、分析、图表和可复现报告。
完成检查
- 遵守数据使用与隐私边界
- 代码和版本可重复运行
- 报告效应量、限制和负结果
本地生态观察档案
用不伤害生物的观察方法记录一个地点的物种、环境和季节变化。
完成检查
- 采样方案和元数据清楚
- 不擅自采集保护物种
- 结论不过度外推
REFERENCE SOURCES / 可核验资料
官方机构、标准组织与高校课程优先
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