Die Biochemie (zu griechisch βίος bíos ‚Leben‘, und zu „Chemie“) oder biologische Chemie, früher auch physiologische Chemie genannt, ist die Lehre von chemischen Vorgängen in Lebewesen, dem Stoffwechsel. Chemie, Biologie und Medizin sind in der Biochemie eng miteinander verzahnt.

生物化学（英语：biochemistry，也作 biological chemistry），顾名思义是研究生物体中的化学进程的一门学科，常被简称为生化。它主要用于研究细胞内各组分，如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。而对于化学生物学来说，则着重于利用化学合成中的方法来解答生物化学所发现的相关问题。虽然存在着大量不同的生物分子，但实际上有很多大的复合物分子（称为“聚合物”）是由相似的亚基（称为“单体”）结合在一起形成的。每一类生物高分子都有自己的一套亚基类型。例如，蛋白质是由20种氨基酸所组成，而脱氧核糖核酸（DNA）由4种核苷酸构成。

生物化学研究集中于重要生物大分子的化学性质，特别着重于酶促反应的化学机理。在生物化学研究中，对细胞代谢和内分泌系统的研究进行得相当深入。生物化学的其他研究领域包括遗传密码（DNA和RNA）、 蛋白质生物合成、跨膜运输（membrane transport）以及细胞信号转导。

Mit dem Begriff Bioengineering wird die Anwendung von Erkenntnissen und Methoden der Naturwissenschaften, der Ingenieurwissenschaften und der Medizin für die Entwicklung neuer medizinischer oder biotechnologischer Verfahren bezeichnet. Im Detail unterscheiden sich die von verschiedenen Forschungseinrichtungen genutzten Definitionen dabei zum Teil sehr stark.

Verwendet man eine enggefasste Definition, handelt es sich bei Bioengineering um die Anwendung von Prinzipien der Ingenieur- und Naturwissenschaften auf Gewebe, Zellen und Moleküle.^[1] Wird der Begriff aber weiter gefasst, gehören zum Beispiel auch die Medizintechnik oder die Prothetik dazu.

生物工程学（英语：Biological Engineering 或 bioengineering），是一种即综合利用数学、物理学、化学、生物学的知识，以及工程学本身的方法，以应对在生物学及医药学等领域等各种问题，满足人类对生物制品需要的一门工程学。它使用包括但不限于分子生物学、生物化学、微生物学、药理学、蛋白化学、细胞学、免疫学、神经科学等学科的知识、方法和技术，以人工再现生物的部分乃至整体生命过程，最终达到生产生物制品或医疗的预期作用。作为一种研究，生物工程学亦包含了生物医学工程，并与生物技术相关。生物系统工程学亦是生物工程学的范畴。这个学科透过成品设计、可持续发展及分析来使生物系统得到改进及专注应用。

在一般情况下，生物工程师（或生物医学工程师）的企图无论是模仿生物系统创造的产品或修改和控制生物系统，以便它们可以更换，增加，维持，或者预测化学和机械的进程。^[1] 生物工程师可以用他们的专业知识的其他应用工程和 生物技术，包括基因修饰的植物和微生物,生物工程和生物催化. 工作与医生、临床医生和研究人员、生物工程师使用传统的工程原则和技术，并将它们应用于现实世界的生物和医学问题^[2].

Die Bioinformatik (englisch bioinformatics) ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die Probleme aus den Lebenswissenschaften mit theoretischen computergestützten Methoden löst. Sie hat zu grundlegenden Erkenntnissen der modernen Biologie und Medizin beigetragen. Bekanntheit in den Medien erreichte die Bioinformatik in erster Linie 2001 mit ihrem wesentlichen Beitrag zur Sequenzierung des menschlichen Genoms.

Bioinformatik ist ein weitgefächertes Forschungsgebiet, sowohl bei Problemstellungen als auch den angewandten Methoden. Wesentliche Gebiete der Bioinformatik sind die Verwaltung und Integration biologischer Daten, die Sequenzanalyse, die Strukturbioinformatik und die Analyse von Daten aus Hochdurchsatzmethoden (~omics). Da Bioinformatik unentbehrlich ist, um Daten in großem Maßstab zu analysieren, bildet sie einen wesentlichen Pfeiler der Systembiologie.

Der Bioinformatik wird im englischen Sprachraum oft die computational biology gegenübergestellt, die einen weiteren Bereich als die klassische Bioinformatik abdeckt, meist benutzt man beide Begriffe jedoch synonym.

生物信息学（英语：bioinformatics）利用应用数学、信息学、统计学和计算机科学的方法研究生物学的问题。生物信息学的研究材料和结果就是各种各样的生物学数据，其研究工具是计算机，研究方法包括对生物学数据的搜索（收集和筛选）、处理（编辑、整理、管理和显示）及利用（计算、模拟）。目前主要的研究方向有：序列比对、序列组装、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测，以及创建进化模型。

生物学技术往往生成大量的嘈杂数据。与数据挖掘类似，生物信息学利用数学工具从大量数据中提取有用的生物学信息。生物信息学所要处理的典型问题包括：重新组装在霰弹枪测序法测序过程中被打散的DNA序列，从蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质结构，利用mRNA微阵列或质谱仪的数据检验基因调控的假说。

某些人将计算生物学作为生物信息学的同义词处理；但是另外一些人认为计算生物学和生物信息学应当被当作不同的条目处理，因为生物信息学更侧重于生物学领域中计算方法的使用和发展，而计算生物学强调应用信息学技术对生物学领域中的假说进行检验，并尝试发展新的理论。

Biologie (von altgriechisch βίος bíos „Leben“ und λόγος lógos hier: „Lehre“, siehe auch -logie) oder historisch auch Lebenskunde^[1] ist die Wissenschaft von der belebten Materie, den Lebewesen. Sie ist ein Teilgebiet der Naturwissenschaften und befasst sich sowohl mit den allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des Lebendigen als auch mit den Besonderheiten der einzelnen Lebewesen: zum Beispiel mit ihrer Entwicklung, ihrem Bauplan und den physikalischen und biochemischen Vorgängen in ihrem Inneren. Im Fach Biologie wird in zahlreichen Teilgebieten geforscht. Zu den ganz allgemein auf das Verständnis des Lebendigen ausgerichteten Teilgebieten gehören insbesondere Biophysik, Genetik, Molekularbiologie, Ökologie, Physiologie, Theoretische Biologie und Zellbiologie. Mit großen Gruppen der Lebewesen befassen sich die Botanik (Pflanzen), die Zoologie (Tiere) und die Mikrobiologie (Kleinstlebewesen und Viren).

Die Betrachtungsobjekte der Biologie umfassen u. a. Moleküle, Organellen, Zellen und Zellverbände, Gewebe und Organe, aber auch das Verhalten einzelner Organismen sowie deren Zusammenspiel mit anderen Organismen in ihrer Umwelt. Diese Vielfalt an Betrachtungsobjekten hat zur Folge, dass im Fach Biologie eine Vielfalt an Methoden, Theorien und Modellen angewandt und gelehrt wird.

Die Ausbildung von Biologen erfolgt an Universitäten im Rahmen eines Biologiestudiums, von Biologie-Lehramtsstudierenden zumindest zeitweise auch im Rahmen der Biologiedidaktik.

In neuerer Zeit haben sich infolge der fließenden Übergänge in andere Wissenschaftsbereiche (z. B. Medizin, Psychologie und Ernährungswissenschaften) sowie wegen des interdisziplinären Charakters der Forschung neben der Bezeichnung Biologie weitere Bezeichnungen für die biologischen Forschungsrichtungen und Ausbildungsgänge etabliert wie zum Beispiel Biowissenschaften, Life Sciences und Lebenswissenschaften.

生物学（希腊语：βιολογία；拉丁语：biologia；德语：Biologie；法语：biologie；英语：biology）或称生物科学（biological sciences）、生命科学（英语：life sciences），是自然科学的一大门类，由经验主义出发，广泛研究生命的所有方面，包括生命起源、演化、分布、构造、发育、功能、行为、与环境的互动关系，以及生物分类学等^[1]。现代生物学是一个庞大而兼收并蓄的领域，由许多分支和分支学科组成。然而，尽管生物学的范围很广，在它里面有某些一般和统一概念支配一切的学习和研究，把它整合成单一的、连贯的领域。在总体上，生物以细胞作为生命的基本单位，基因作为遗传的基本单元，和进化是推动新物种的合成和创建的引擎^[2]。今天人们还了解，所有生物体的生存以消耗和转换能量，调节体内环境以维持稳定的和重要的生命条件^[3]。生物学分支学科被研究生物体的规模所定义，和研究它们使用的方法所定义：生物化学考察生命的基本化学；分子生物学研究生物分子之间错综复杂的关系；植物学研究植物的生物学；细胞生物学检查所有生命的基本组成单位，细胞；生理学检查组织，器官，和生物体的器官系统的物理和化学的功能；进化生物学考察了生命的多样性的产生过程；和生态学考察生物在其环境如何相互作用。最终能够达到治疗诊断遗传病、提高农作物产量、改善人类生活、保护环境等目的。

Biomedizinische Datenwissenschaft ist ein multidisziplinäres Gebiet, das große Datenmengen nutzt, um biomedizinische Innovation und Entdeckung zu fördern. Biomedizinische Datenwissenschaft stützt sich auf verschiedene Bereiche, darunter Biostatistik, biomedizinische Informatik und maschinelles Lernen, mit dem Ziel, biologische und medizinische Daten zu verstehen. Sie kann als die Untersuchung und Anwendung der Datenwissenschaft zur Lösung biomedizinischer Probleme betrachtet werden. Moderne biomedizinische Datensätze weisen oft spezifische Merkmale auf, die ihre Analyse erschweren, darunter:

Große Anzahl von Merkmalen (manchmal Milliarden), die in der Regel viel größer sind als die Anzahl der Proben (in der Regel Dutzende oder Hunderte)
Verrauschte und fehlende Daten
Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes (z. B. Vertraulichkeit elektronischer Gesundheitsdaten)
Erfordernis der Interpretierbarkeit durch Entscheidungsträger und Aufsichtsbehörden
Viele biomedizinische Datenforschungsprojekte wenden maschinelles Lernen auf solche Datensätze an, was die biomedizinische Datenforschung zu einem besonderen Bereich macht, auch wenn diese Merkmale auch in vielen anderen datenwissenschaftlichen Anwendungen zu finden sind. 

Die bioorthogonale Markierung umfasst biochemische Methoden zur Molekülmarkierung, bei denen eine selektive chemische Reaktion erfolgt, möglichst ohne die biologischen Prozesse in einer Zelle zu stören.^[1][2][3] Die bioorthogonale Markierung ist eine Kombination der metabolischen Markierung und einer folgenden selektiven Reaktion, die in vivo oder in vitro verwendet wird. Durch die bioorthogonale Markierung können in vivo Signalmoleküle (Reportermoleküle) an das zu markierende Molekül gekoppelt werden, die nicht durch zelluläre Reaktionen zu erzeugen sind, z. B. ein synthetisches Fluorophor.^[4] Carolyn Bertozzi erhielt für ihre Beiträge zur bioorthogonalen Markierung und Click-Chemie den Nobelpreis für Chemie im Jahr 2022.

生物正交化学（英語：Bioorthogonal chemistry）指能够在生物系统中发生而且不干扰内源性生物化学过程的化学反应。^[1][2][3] 该术语是由美国化学家卡罗琳·贝尔托西于2003年创造的反应。^[4]生物正交反应使得对生物体内的生物分子（如糖类、蛋白质^[5]和脂类^[6]等）的实时研究成为可能。在目前，已发展了大量满足生物正交性的化学偶联策略，如叠氮化合物与环炔烃的1,3-偶极环加成反应(又称无铜点击化学)^[7]、硝酮与环炔烃的反应^[8]、醛或酮形成肟或腙的反应^[9]、四嗪与环状烯烃或环状炔烃的狄尔斯-阿尔德反应^[10]、基于异氰化物的点击反应^[11]，以及四环烷偶联反应^[12]。

生物正交化学的使用通常分两个步骤进行。 第一步，用生物正交官能团（化学报告者）修饰细胞底物并将其引入细胞； 底物包括代谢物、酶抑制剂等。化学报告者分子不得显着改变底物的结构，以免影响其生物活性。 第二步，引入含有互补官能团的探针来反应并标记底物。

尽管已经开发出有效的生物正交反应（例如无铜点击化学），但新反应的开发仍在继续产生正交标记方法，以允许在同一生物系统中使用多种标记方法。 卡罗琳·贝尔托西因其对点击化学和生物正交化学的发展而荣获2022年诺贝尔化学奖^[13]。

Biophotonik ist die allgemeine Bezeichnung für Anwendungen der Photonik in der Biologie.

Biophotonik ist demnach der Sammelbegriff für alle Techniken, die sich mit der Wechselwirkung von organischem Material und Photonen, den Lichtquanten, befassen. Das betrifft Emission, Absorption, Reflexion, Streuung (Physik) oder anderweitige Wechselwirkungen von elektromagnetischer Strahlung des sichtbaren, nahen infraroten und ultravioletten Bereiches mit lebenden Organismen oder organischem Material.

Hierzu gehören unter anderem die Erforschung verschiedener Lumineszenz-Effekte biologischen Gewebes oder mikroskopische Verfahren wie der Laser-Scanning-Mikroskopie oder auch medizinische Verfahren wie die photodynamische Therapie. Andere Bereiche der Biophotonik verwenden Licht quasi als Miniatur-Werkzeug: Mit optischen Pinzetten können Zellen und Zellbestandteile gehalten und bewegt werden, mit dem Nano-Laserskalpell Schnitte innerhalb einer Zelle durchgeführt werden. Weit verbreitet ist heute bereits die LASIK-Methode zur Korrektur von Fehlsichtigkeiten am menschlichen Auge.

生物光子学是通过光学技术研究生物分子，细胞和组织的一门学科，是光子学领域的分支之一^[1]。 生物光子是指生物新陈代谢时处于高能态的分子向低能态跃迁时辐射出来的粒子。生物光子辐射来自生物分子从高能态向低能态的跃迁，它是一个发生在“分子层次”的生命现象，这意味着生物光子辐射携带着有关生物分子组成和结构的信息。生物系统在分子层次的变化，能引起系统生物光子辐射行为的改变。

Die Biophysik ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die zum einen versucht, Prozesse in biologischen Systemen mit Hilfe der Gesetze der Physik und ihrer Messmethoden zu untersuchen und zu beschreiben, zum anderen sich aber auch mit der gezielten Neu- und Weiterentwicklung physikalischer Methoden zur Untersuchung biologischer Prozesse beschäftigt. Auch die Bionik kann der Biophysik zugerechnet werden. Kurz gesagt ist die Biophysik die Anwendung der Physik auf Biologisches und umgekehrt. In der deutschen Hochschullandschaft gilt die Biophysik als Kleines Fach.^[1]

Fragestellungen und Probleme ergeben sich neben der Biologie auch aus der medizinischen Forschung und Anwendung. Biophysikalische Forschung erfordert somit die enge Zusammenarbeit von Wissenschaftlern der Disziplinen Physik, Biologie, Chemie, Medizin und deren Grenzwissenschaften. Aus diesem Grund ist die Biophysik an den Universitäten nicht zwangsläufig dem Fachbereich Physik zugeordnet. Wurde die Biophysik zunächst ausschließlich von Wissenschaftlern der o. g. Disziplinen (insbesondere Physikern) betrieben, wurden mittlerweile an mehreren deutschen Universitäten eigenständige Biophysikstudiengänge eingerichtet.

生物物理学（英语：Biophysics）是生物学和物理学的交叉学科，研究生物的物理特性。生物物理涵盖各级生物组织，从分子尺度到整个生物体和生态系统。它的研究范围有时会与生理学、生物化学、纳米技术、生物工程、农业物理学、细胞生物学和系统生物学有显著的重叠。它被认为是生物学和物理学之间的桥梁。物理学和生物学在两方面有联系：一方面，生物为物理提供了具有物理性质的生物系统，另一方面，物理为生物提供了解决问题的工具。

Biowissenschaften (griechisch βιός bios, deutsch ‚Leben‘), Lebenswissenschaften oder Life Sciences sind Forschungsrichtungen und Ausbildungsgänge, die sich mit Prozessen oder Strukturen von Lebewesen beschäftigen oder an denen Lebewesen beteiligt sind. Außer der Biologie umfassen sie auch verwandte Bereiche wie Medizin, Biomedizin, Pharmazie, Biochemie, Chemie, Molekularbiologie, Biophysik, Bioinformatik, Humanbiologie, aber auch Agrartechnologie, Ernährungswissenschaften und Lebensmittel­forschung, bis hin zu wissenschaftlicher Aufarbeitung biogener natürlicher Ressourcen und Biodiversitäts­forschung. Das Methodenspektrum kann fast das gesamte naturwissenschaftliche Geräte- und Analyseninventar umfassen und auch in Bereiche der Human- und Sozialwissenschaften hineinreichen. Die methodische Arbeit und das theoretische Rüstzeug sind demzufolge häufig stark interdisziplinär, haben aber einen klaren Bezug zu Lebewesen und insbesondere zum Menschen. Damit bildet es eine ähnliche moderne wissenschaftliche Großgruppe wie beispielsweise die Humanwissenschaften.

生命科学包括所有对生物（微生物、动物、植物等）进行研究的科学领域，也包括对相关领域的考量，比如生物伦理学。尽管目前生物学仍然是生命科学的中心，分子生物学和生物技术上的进展，使得生命科学正成为一个专精化、多学科交叉的领域^[1]。

生命科学的某些子学科对特定类型的生物进行研究。比如动物学研究动物，植物学研究植物。也有一些生命科学的子学科研究生物体在某些方面的共性，比如解剖学和遗传学。另外，像生物工程这样的学科则更专注于利用生物体研究出尖端技术。而生命科学的另一分支，神经科学则想要探明意识、思想、情感、记忆、语言等人类大脑的生化、基因以至演化上的本质。

生命科学对提高人类的生活品质有很大助益。目前，生命科学已在医疗、农业、保健、食品工业、制药等行业得到了广泛应用。 生命科学的不同研究领域之间有很大的重叠。

土壤科学是土壤作为自然资源在地球表面上的研究，包括土壤形成，分类和映射；土壤的物理，化学，生物和肥力性质；以及与使用和土壤管理有关的这些性质。^[1]

有时，涉及土壤科学分支的术语，如土壤学（土壤的形成、化学、形态和分类）和土壤生态学（土壤对生物体，特别是植物的影响）用作土壤科学的同义词。与这个学科相关的名称的多样性与各种相关的关联有关。工程师、农业学家、化学家、地质学家、地理学家、生态学家、生物学家、微生物学家、林业、公共卫生、考古学家，都有助于进一步了解土壤和土壤科学的进步。

土壤科学家对如何在人口不断增长，可能的未来水危机增加人均和土地退化的世界中如何保护土壤和可耕地感到关切。