技术进步，如完整的基因组测序和细胞内过程的高通量生化分析，彻底改变了生物学研究，是临床医学和工业创新的基础。然而，利用这些数据来提高我们对生活世界的理解，并开发生物技术和医学中的有用应用仍然是独立的和具有挑战性的命题。这个集群计划将通过借鉴生物技术，系统生物学，和合成生物学（生物技术、系统与合成生物学研究生课程），为下一代科学家和工程师准备好迎接这些挑战。西北大学在生命科学和工程领域有着跨学科和跨部门研究的悠久历史，从中这些领域已经成为学生的强大机会。
生物技术
生物技术是世界范围内新兴的工业和学术研究领域，它结合了工程、生命科学和医学等多个学科的专业知识。生物技术新工具和想法的出现继续加速，这一集群计划提供了一个跨学科计划，在各种biotechnology-related研究领域大量接触概念和实验方法。大量的技术和智力技能将在干细胞、基因治疗、再生医学、微生物学、分子遗传学、生化工程、细胞和组织培养技术、代谢工程、生物材料、杂交瘤技术和分离技术等领域得到发展。
系统生物学
随着获取大规模生物信息数据的改进技术的出现，系统生物学已经成为一个新的科学领域，致力于分析这些大型数据集以获得理解。鉴于生物系统的特殊性质，这一领域需要独特的定量和分析方法。例如，生物系统通常以多个组件之间的复杂相互作用为特征，因此这些复杂系统的行为通常不能仅仅基于对组成系统的组件的理解来预测——这是一种被描述为涌现的属性。因为这些属性在生物光谱中以许多不同的形式表现出来，系统生物学研究站在生物医学许多前沿。系统生物学的培训将发展解决这些挑战和利用这一新的生物研究领域所需的概念理解、技术技能和工具以及科学背景。
合成生物学
合成生物学寻求开发设计和构建新生命系统所需的技术和知识。这些努力既有助于我们更好地理解自然生活世界，也使我们能够利用生物学的丰富知识来满足紧迫的社会需求，包括利用微生物可持续生产生物燃料和材料，使用工程细胞作为可编程疗法，并促进环境管理和保护。合成生物学结合了生物学、工程学、数学和计算科学等学科的方法、原理和知识，有望改变生命科学和工程学。

核心课程生物技术、系统和合成生物学使用定量分析和工程方法来研究和操纵生物系统。为了向学生介绍应对这些领域重要挑战所需的技术专长和科学背景，该集群包括两门必修课，并推荐可用于满足课程要求的额外课程。此外，该集群将包括一系列正在进行的短期课程，其总体目标是（a）使来自不同科学和技术背景的学生学习和使用共同的科学语言，以及（b）让学生接触新兴技术并提供培训机会。这一总体计划将为学生提供专业化的机会，并提供解决紧迫和多学科科学问题所需的更广泛的视角。

基础推荐课程：
IBiS 410：定量生物学
CHEM_ENG478：生物技术进展
CHEM_ENG375：生化工程
CHEM_ENG376：合成生物学原理
CHEM_ENG379：计算生物学：原理和应用
CHEM_ENG373：全球健康和生物技术
IBiS 455：合成生物学的当前主题

其他推荐主题：
随着时间的推移，选修课将宣布并推出，涵盖包括计算生物学、生化和代谢工程以及再生医学在内的主题。

短期课程（临时主题）：
分子生物学导论（理论和实验室实践）
特定技术主题：
成像基础
材料表征
质谱和蛋白质组学

集群活动：
作为该集群的一部分，学生将参加研讨会和专题讨论会等活动，这些活动为来自不同部门或项目的参与学生提供了宝贵的互动机会，并有助于建立和发展致力于相关挑战的研究人员社区。活动包括：
生物技术研讨会系列——关于生物技术各个方面的研究研讨会是一种关键的研究生培训体验，尤其是在生物技术这样跨学科的领域。每月一次的研讨会系列是学员和教职员工了解西北大学内外新兴机会的机会。
年度生物技术、系统和合成生物学海报展：这项活动将在春季季度在位于芝加哥校区的一个地点举行，学生和博士后将有机会展示海报并与同事讨论他们的研究。博览会将促进生物技术、系统和合成生物学集群的教职员工和学员之间形成新的联系，同时为这个跨学科群体内的非正式互动提供机会。

集群联合主任
• Michael Jewett博士，化学与生物工程副教授
• Joshua Leonard博士，化学与生物工程副教授

培训主题         
• Luis Amaral，化学和生物工程教授
• Guillermo Ameer，教授，生物医学工程
• Erik Andersen，分子生物科学副教授
• Vadim Backman，教授，生物医学工程
• 鲍晓敏，助理教授，分子生物科学
• Joseph Bass医学教授
• Jason Brickner，分子生物科学教授
• 琳达•布罗德贝尔特，研究副院长，化学和生物工程教授
• John Crispino，医学教授
• Vinayak Dravid教授，NUANCE材料科学与工程中心主任
• 威廉•芬克，预防医学助理教授
• Nathan C. Gianneschi，教授，化学，材料科学与工程，生物医学工程
• Matt Glucksberg，生物医学工程教授
• Mitra Hartmann，教授，生物医学工程，机械工程
• Mark Hersam教授，材料科学与工程
• Curt Horvath，分子生物科学教授
• Phil Iannaccon，儿科和病理学教授
• Michael Jewett，化学与生物工程教授
• Derk Joester，副教授，材料科学与工程
• Neha Kamat，助理教授，生物医学工程
• William Kath，工程科学与应用数学教授
• Neil L. Kelleher，分子生物科学、化学和Feinberg医学院教授
• Patrick Kiser，教授，生物医学工程，妇产科。
• William Klein，神经生物学教授
• Steven Kosak，细胞与分子生物学助理教授
• Harold Kung，化学与生物工程教授
• Carole LaBonne，分子生物科学教授
• 罗伯特•兰姆，分子生物科学教授
• Joshua Leonard，化学与生物工程副教授
• Robert Linsenmeier，生物医学工程教授
• 刘舒，教授，生物医学工程
• Julius Luck，化学与生物工程副教授
• John Marko，分子生物科学，物理与天文学教授
• Kelly Mayo，分子生物科学教授
• Thomas Meade，教授，化学，分子生物科学，神经生物学，放射学
• Chad Mirkin教授，化学、化学与生物工程、生物医学工程、材料科学与工程、医学
• Richard Morimoto，分子生物科学教授
• Adilson Motter，物理学和天文学教授
• 生物医学工程、化学、细胞和分子生物学教授
• Wendy Murray，生物医学工程教授
• Sonbinh Nguyen，教授，化学
• Teri Odom，教授，化学
• Monica Olvera de la Cruz教授，材料科学工程、化学和化学与生物工程
• Christian Petersen，分子生物科学助理教授
• Heather Pinkett，分子生物科学副教授
• Arthur Prindle，生物化学与分子遗传学助理教授
• 艾米•罗森茨威格，教授，分子生物科学，化学
• Evan Scott，助理教授，生物医学工程
• Ramille Shah， Feinberg医学院材料科学与工程及外科系助理教授
• Kenneth Shull，教授，材料科学与工程
• Richard Silverman，教授，化学
• Sara Solla，生理学教授
• Fraser Stoddart，教授，化学
• Samuel Stupp，董事会教授，材料科学、化学、医学、生物医学工程教授
• Igal Szleifer，Christina Enroth-Cugell生物医学工程、生物医学工程和化学与生物工程教授
• Shad Thaxton，泌尿外科副教授
• 约翰•特洛伊，教授，生物医学工程
• William Tse，儿科兼职副教授
• Danielle Tullman-Ercek，化学与生物工程副教授
• Keith Tyo，化学与生物工程副教授
• Brian Uzzi领导力和组织变革教授
• Eric Weiss，分子生物科学副教授
• Sadie Wignall，分子生物科学副教授
• Uri Wilensky教授，电气工程和计算机科学
• Gayle Woloschak，放射肿瘤学教授
• 张浩，副教授，生物医学工程