生物医学工程的发展篇（1）

0.前言

一旦提及医学，让人第一时间想到的就是疾病，医院，健康，病人等等。现代生物医学工程也不例外，作为一个多学科交叉的综合性学科，现代生物医学工程也在为人类的健康事业默默地奉献着。

随着社会水平的极大提高，人们把视角从生存转移到生活上来，进而就是思考如何更好的生活。不言而喻，一个健康的身体是一切生活活动的前提和保证。如何健康的生活，如何准确及时地检查出病人的疾病，如何将现有的医疗设备改进，如何开发出更具使用价值的医疗器械等等，都成为生物医学工程所要考虑的问题。

生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科，其基本任务是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题。生物医学工程学的研究是以应用基础性研究为主，其领域十分广泛，并在不断扩展之中。就现阶段而言，生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。

1.国内发展现状

1.1发展还不完善

中国的现代生物医学工程学科发展较晚，相对于国外一些发展较早的国家来说，我们对它的认识还很浅显，跟国外一些技术先进国家的距离还很远，很多人包括一些从事其研究的人对它都有或多或少负面的评价，他们普遍认为现代生物医学工程是一个生物、医学、工程学的交叉学科，但实际的培养计划中生物、医学学的很少，电子学得多些，学科广而不专，就业不好。它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系，以融合各交叉学科知识为自己的基础 ，缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标，随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。很多学习现代生物医学工程的人对自己的专业抱有消极的态度，对自己的前途感到渺茫，就业形势不是很乐观，这也反映了现代生物医学工程发展不完善，没有形成很好的体系，没有在国内高校中产生普遍影响力。

1.2发展方向不够全面

现代生物医学工程就目前的情况来看，还主要将目光着眼于医疗器械的研发和使用，发展方向比较单一。仅仅着眼于医疗器械而不是全面的发展，就会产生很大的局限性。这也深深影响着在这一领域学习的学生，不能使他们从一开始就形成一种将自己的研究全面化的思想，使学生的学习变得保守，进而失去学习的动力，这样就不利于生物医学工程更好的发展。

1.3包含的学科多杂

我们知道，现代生物医学工程是综合了生命科学和工程技术，理、工、医相结合的新兴交叉学科，是一门多学科交融的边缘学科，其中工程学又包括电子学，计算机科学，力学，材料科学，机械制造学等。生物医学包括生物学，神经科学，内科学，外科学，矫形科学等。现代生物医学工程学习的重点是生物医学，但是在解决一些生物医学问题的时候往往要借助于工程学的知识，掌握工程学的知识对于更好的掌握生物医学又起着至关重要的指导意义。

1.4发展前景广阔

正因为现代生物医学工程在我国起步较晚，发展还不完善，他本身就有很多空白领域可以开拓。

21世纪是生命科学大发展的时代，工程技术与生命科学进一步地互相渗透结合，必将推动医学跨入一个崭新的时代。大家都知道看病治病离不开医疗器械，现在是，将来也是，但如何将未来的诊疗仪器实现智能化，检查结果，治疗程序均可实行人机对话都是我们所要研究的问题。另外中国目前大部分医院设备陈旧，而且高端医疗设备更是几乎全部进口，所以说市场是庞大的。更好地提高国内在生物医学工程方面的研究水平和深度，增强人们尤其是大学生对生物医学工程的了解程度，培养出一批在这方面的专业人才，具体来说就是能够研发制造出属于我们自己的高科技医疗器械也是有待发展的。

由于现代生物医学工程是一门多学科交叉的学科，我们就很容易理解，各个学科的发展都将影响到生物医学工程的发展。因此生物医学工程并不是一个学科在发展，其他学科，其他领域的发展，产生得一些成果都可以为生物医学工程服务。这就好比各个学科，各个分支都在无形中为生物医学工程的发展默默贡献力量。由此可见，生物医学工程汇集了各个领域的尖端技术，这也就为生物医学工程更好更快的发展奠定了良好的基础。

生物医学工程的发展篇（2）

一、生物医学工程与大数据的密切联系

1.生物医学工程的基本概念及其应用技术

生物医学工程是综合生物学、医学、电子学、材料学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科，其基本任务是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题。其主要应用技术包括生物医学传感器技术、信号检测与处理技术、基因芯片、医学影像处理技术、临床生化检测技术等。

2. 生物医学工程数据的特点

构成生物医学工程的数据主要来自对生物学、医学、工程学这几个方面的采集，因此数据形式呈现多样化，主要有以下5个特点：①数据量庞大。数据来源的多样性使得所搜集到的数据繁杂且呈现出不同形式。②数据异结构。采集到的非结构化数据不方便用数据库二维表结构来表达。③数据无法量化。数据无法用具体的数学公式或者表达式来表示其结构及特征。④数据冗余无意义。搜集到的数据并非都是有意义且有用的。⑤数据准确性较低。进行生物信号数据采集时很难完全避免噪声干扰，而噪声往往会造成数据误差。

二、生物医学工程中的数据挖掘方法

1.基于大数据大量、多样特征的 NoSQL数据库

NoSQL（NoSQL=Not Only SQL，它打破了关系型数据库长久以来占主导地位的局面，是快速成长起来的非关系松散数据存储类型。这种数据存储不需要事先设计好的表结构，它也不会出现表与表之间的连接操作和水平分割。

相对于铺天盖地的关系型数据库的应用，NoSQL提倡非关系数据存储，无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，增删字段是一件非常麻烦的事情。例如，生物医学工程技术在获取数据时，得到的往往是大量的且非结构化的数据，这时大量且非结构化的数据的存储显得极其重要。

2.基于大数据高速、价值特征的Hadoop技术

Hadoop是一个能够对大量数据进行分布处理的软件框架。它包含两个基本组成部分：一个是作为主要存储系统的Hadoop分布式文件系统（HDFS，Hadoop Distributed File System），它复制和分发源数据块到服务器集群的计算节点， 由一个或多个应用程序对其进行分析；另一个是由MapReduce创建的一个软件框架和编程模型，用于编写能够并行处理大量分布式数据的应用程序。

三、生物医学工程的发展展望

1.诊疗远程网络化

在医院诊断中，医生可以通过互联网技术远程操作机器对患者进行全方位的检查，并且将采集到的相关数据通过网络进行实时传输并储存。

2.诊疗系统统一化

普通人一出生即可到当地卫生部门建立其个人医疗电子档案，并且卫生部门的电子档案数据库可以和医院里的患者电子病历数据库实现实时同步。在患者到医院就诊时，全国各个医院都可以通过调用患者的医疗电子档案查看其以前的相关病史及治疗方案，甚至可以对比患者亲属相关病历，给患者做出明确诊断。

3.医疗仪器智能小型化

体积小、智能化且契合人体构造的新型诊断仪器的出现，使医生能够对患者进行方便快捷的检查。例如，患者佩戴智能手环，医生可实时监测人体系统细微的变化，包括血糖、血压、血蛋白等含量的变化，再通过和正常人体的相关数据的对比，提出合理建议和解决方案。

总之，大数据时代下，生物医学工程发展会更加迅速，会为人类健康医疗产业带来重大的贡献。

参考文献：

生物医学工程的发展篇（3）

二.生物医学工程学科类型

生物医学工程学是理、工学科和生物医学相结合而发展起来的交叉边缘学科，涉及的领域十分广泛，与其他诸如材料、信息、电子技术、计算机科学关系密切，并在不断发展之中.根据学科具体内容可以分为:因为生物医学工程学科具有其他学科所没有的特点，我国仅设一级学科不设二级学科.

1.信息技术型生物医学工程(InformationTeehno一osyBiomediealEngsneering:IT一明E.)其知识体系的组成特点是以电子技术、计算机技术、信.息处理技术的知识为主线，以生物医学方面相应的领域为交叉、结合对象，对其中的问题进行研究.

2.材料技术型生物医学x程伽aterialTeehnologyBiomedicalEngineering:盯一翎E)其知识体系包含材料科学、生物技术、力学、化学、生物化学、信息和计算机技术、医学和生命科学的墓本知识，主要研究对象是生物材料和人工器官，包含新近发展起来的组织工程.

3.生物技术型生物医学工程(BiologiealTeehnologyBiomedicalEngineering，BT一BME)在生物医学工程发展的同时，由于分子生物学的发展产生了生物技术，使得生物医学工程与生物技术交叉结合.美国实验生理学学会联合会(F^SEB)对未来医学发展的分析是“分子医学将在2020年成为人类健康的基础.分子医学的实践将包括新的预防方法、新的诊断方法和新的治疗方法，新的治疗方法将直接针对造成疾病的分子、细胞或生理缺陷.这些新医学方法的墓础将是精确的和无创的成像及诊断技术，……”，这充分说明了在新的时期，生物医学工程必然和分子水平的诊疗技术交叉结合，也就是说生物医学工程必然和生物技术交叉结合，因此必然会产生生物技术型的生物医学工程.其知识体系包含数学、计算机技术、信.息技术、生物学、分子生物学、遗传学等等.

4.生物医学研究型的生物医学工程(BiologiealMediealstudyBi二。dicalEngineeringBMS一BME)由生物医学工程的定义和它的研究内容知道，我们要为深入研究生命过程的规律，揭示生命的本质.因此这类学科的着眼点和落脚点不在于应用，而在于用目前的一切科学技术的理论、方法、技术以某一生命过程为研究对象.所需的是所有理工科、生物学、医学、哲学知识的交叉融合.

5.医疗器械产业型的生物医学工程伽ediealDevieesBIOfnedicalEngineering:MD一BME)生物医学工程所有的研究的最终目的是以各种不同的产品服务于社会，在各种生物医学工程产品中，医疗器械(含各种医疗仪器、医疗设备和耗材等)产品占有很大比t.要过渡到产品必须有由实验室研究到产业化过度的研究阶段，就会形成产业型的生物医学工程.其知识体系包含电子技术、计算机技术、精密机械、生物医学的基本知识、管理学、市场经营等.以往我国医疗界械产业化的发展较发达国家滞后，就是因为这方面的力t相对薄弱，因此一方面应该在医疗界械的公司强化这方面的建设，另一方面应加强高校、研究所与企业的交叉结合.科研成果的产品化研究在医疗界械行业显得尤为重要。

6.在医院中的生物医学工程-----一临床工程随若科学技术和现代医学的发展，生物医学工程对促进医学科学的发展起到了很重要的作用，尤其是在医院的建设和发展中所起的作用更为重要，所居的地位更为明显.医疗机构为了满足社会的需求，在医疗市场的激烈竞争中求得生存与发展，就必须加快自身的现代化建设，在这一进程中，生物医学工程的分支学科一一临床工程已成为现代化医院不可缺少的组成成份，将起到举足轻重的作用.临床工程师、医生和护士共同构成现代化医院的三大支柱川.临床工程在医院中的发展是一个值得关注问翅.临床工程的定义:前面讲过生物医学工程学是一门新发展起来的交叉性学科，它研究内容非常广泛，从纵向看，生物医学工程学的组成除了研究开发以外还有一个重要的组成部分，就是在医院中应用生物医学工程的所有成果---一临床工程，临床工程则是为了利用现代科学和工程技术知识，将现代的生物医学工程学的新技术和成果安全、可东地应用到临床，以提高医疗水平为目的的一个生物医学工程的学科分支.那么，什么是临床工程呢?目前，一般认为在医院中医疗设备的维修管理就是临床工程，我们认为，在医院中所有为了提高医院医疗水平而应用现代工程技术的工作都应该属于临床工程的范畴.在医院临床工程墓本上由五大部分组成:一是以医疗设备的全程技术管理为主，解决医院装备现代化中技术、设备、质t保证和经济管理方面的问题，包含了医院中的设备工程和设备管理工程;二是医疗信息的现代化管理-一Hls(HospitalInfor.tionsystem)系统:使用计算机和通讯设备采集、存储、处理、传翰和翰出门诊、住院息者医护和管理信息，包括临床辅助科室的信息，形成网络系统，实现信息共享，提商医院工作质t和效益;三是和影像存档和通讯--一P^cS(Pict盯e^r。hi，ing.eo二unie。tson:system，):是医院用于管理医疗设备如CT，MR等产生的医学图像的信息系统;四是远程医疗网络系统等:远程医疗就是利用电子通讯网络以电子信号来传递有关医学诊断、治疗、护理、咨询及教育等的信息及数据，其即可以为偏远地区的息者提供医疗服务，也可以作为医生之间进行交流的有效工具;五是参与临床的诊断与治疗一线工作的工程技术:例如放射治疗计划的制定、虚拟手术、理疗和康复等等.临床工程与生物医学工程研究开发是两个紧密相连的必要环节，又具有各自的发展规律.因此，我们既要重视前者的发展，也要重视后者的发展，在医院中更应将后者放在发展的重要的地位.

三.国内外生物医学工程教育棍况

科学与学科有非常密切的关系.科学自身的规律决定学科的规律，科学发展决定学科的建设和发展，当然，学科的建设反过来形响科学的发展.随若人们对健康的关心程度的增加，医学上疾病分析、诊断、治疗和康复等方面的仪器设备逐年增多.因此，在教学科研单位需要有研究人的生命的物理原理、控制过程和研究新的检测、监测生理、生化物理指标的原理、方法、仪器设备;在工业部门，需有设计、制造适于医护人员操作和人事科医学要求的仪器设备的工程师.在医院里，需有掌握医学设备的均t和维修以及培训使用这些设备的人员的工程师;这就要求有一个系统地培养生物医学工程师的教育计划.生物医学工程师要用工程学的方法来解决生命科学上的难题，因此，要求有一些涉及生命科学和工程学的交叉训练，使得学生既要性得工程原理，又要了解如何应用知识来解决生物学和医学上的问题.二十世纪50年代，随着生物医学工程科学研究的发展，产生了生物医学工程学科.由于科学研究的需要，在国外生物医学工程学科发展的最初阶段，是趋向于培养博士水平的高级人员.后来由于注意到实际应用，产生了硕士和学士水平的教学计划.

1.国外高校生物医学工程专业的情况

目前发达国家的很多大学都设有生物医学工程系，仅美国就可在Inter网上查到近百所大学生物医学工程系的主页.《共国新闻》及《世界报道》两媒体2002年联合公布的生物工程/生物医学工程领域最佳研究生院的排名(根据设施、人员、研究成果引用系数等)前十名的学校。.设有叫S方向与BT的较多.以研究生教育为主，本科为附在我国，涉及生物医学工程专业最早的是中专教育、大专教育(1，60年成立的北京商学院就有医疗器械系)，真正的生物医学工程学科开始于70年代未，19，8年国家科委成立了生物医学工程学科专业组.从此生物医学工程作为一门独立的学科在我国很快地发展起来.经二十多年的发展，目前全国己有近几十所高校建立有该专业，这些高校均系国内工科、理科、医学的著名院校.我国生物医学工程学科的墓本情况见表2从以上可以看出我国的生物医学工程专业发展非常迅速，据不完全统计，52个院校设有生物医学工程专业，其中有37个理工或综合大学，15个医科院校.

2.我国离校生物医学工程专业的情况分析

(1).我国生物医学工程专业与国外生物医学工程专业的共同点①学科发展迅速国内外高校生物医学工程专业发展十分迅速，国外从20世纪60年代起步，70年代、80年代迅速发展•国郎20世纪’0年代末，8。年代初仅有几所高校建立生物医学工程专业，短短二十年就发展到50个院校建立该专业.②从比较知名的重点院校开始形成辐射美国约翰霍普金斯大学、加利福尼亚大学、麻省理工学院、宾西法尼亚大学、华盛顿大学、密歇根大学等都是较早建立生物医学工程专业的.我国清华大学、浙江大学、西安交通大学、上海交通大学、东南大学、中国科技大学等都是我国著名的科研水平很高的大学，也是我国首批建立生物医学工程专业的高校.③生物医学工程专业的学科以研究生教育为主在国外，很多大学招收研究生的数t超过本科生的数t，研究生的来源更强调从理工科或生物医学专业中选拔.在我国50多个生物医学工程专业中有17个博士学科(14个也收本科，3个仅招收硕士、博士)，6个博士后流动站，5个长江学者学科，11个招收本科、硕士，8个院校仅招收硕士，U个院校招收本科、2个招收大专.这充分说明生物医学工程专业教学和科研相比，生物医学工程科研占的比重更大.

3.我国高校生物医学工程专业与国外的不同点(差距)

近年来我国生物医学工程教育发展很快，如前所述建立本科教学的至少有35所院校，通过分析不难发现:①学科模式(研究方向)设!较少所有开设生物医学工程本科专业的学校都是以电子、信.息、计算机应用与医学结合为目标，只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容.本科教育的专业设!面比较集中在IT一明E，没有川S一SME，各院校的研究生培养(科研方向)基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图象处理、医学仪器研究为主，部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向，只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料及人工器官、生物医学图像处理.研究生培养的专业面比本科生的专面相对宽广.与生物医学工程专业搜盖面相比显得专业面过于窄.而国外的专业设t显然比我们有优势.从表1中可以看出有很多“生物移植、心血管电生理、脊健损伤研究、功能生物技术、心肺动脉、临床整形外科研究、临床整形外科研究、细胞影像、疼痛神经生理、分子及细胞生物、重组蛋白质表达、药物传输、.生物界面现象、生物热传递、麻挤研究、听觉研究、神经肌肉研究、神经系统分析、视觉研究”一的研究方向，在我国，这些研究方向都被认为是生物医学的研究内容，而不是生物医学工程的研究内容.②以科研带动学科的特点不如国外突出我国本科教育有进一步扩大的趋势，有些没有科研方向的学校纷纷设立生物医学工程专业③没有重视传统中医工程研究④生物医学交叉结合的程度我们不如国外，我们的叫E没有研究生命系统的就是个证明.

4.就业问题

生物医学工程师的就业前景是广阔的，主要就业单位是研究机构、公司和医院.研究机构可以是研究所或大学里的研究中心，他们从事设计和研制医院里所铸的很专门的新设备，也有一部分作为外科或生理研究组的成员参与复杂电子系统的选择使用，也可以研制新设备公司，可以是仪导及制药公司，他们参与新的医疗仪器以及医学及生物学研究用的仪器的研制和生产.他们能够决定一种新的设计是否有藉要，有梢路，能否满足各种要求并符合政府的法律规定，他们也可做为公司产品的推销及售后服务工作.在医院里，他们从事自动化、研制实验室用计算机，病人一一计算机的接口以及有关计算机软件.他们也可以在某一科室〔例如:内科、外科和临床实验室工作)，也可以在医院里直接经管生物医学工程部门的工作.他们是医院中工程情报的主要提供者，负贵所有仪器的使用、维修和采购的任务，研究分析和处理数据的方法.生物医学工程师亦参与许多国家研究计划，如在空间计划中设计遥测装I，生命维持系统，人一一机接口设备以及参与空问医学.他们也参与国防计划，环境研究，也可做为环境开发及污染、医院自动化方面的顾问等.

5.生物医学工程专业的继续教育

生物医学工程专业的高等教育与国外相比起步较晚，但经过近20年的发展，现已形成较完菩的学科体系，开设了大专、本科、硕士和博士研究生教育层次.而我国生物医学工程专业继续教育发展较慢，在国家成人教育专业目录中还没有该专业.我校1，%年首次在全军开展了生物医学工程专业专科升本科的函授教育，现已招收7届学员，深受全军各医疗单位技术人员的欢迎，目前地方许多医院有关技术人员也来信询问要求学习.我们认为在新形势下，生物医学工程专业继续教育有着广泛的前景和开展空间.主要原因是:

(1).随着科学技术和现代医学的发展，医院各种诊疗技术和设备越来越多，高新技术和自动化程度越来越高，如果没有生物医学工程专业技术人员的有效参与，现代化医院不可能有现代化的管理和诊疗水平.

(2).从医院实际看.医院医学工程科、信息科、放射科、放疗科、超声科和理疗科的临床工程技术人员是生物医学工程专业专业本科毕业的为数不多，大都是本专业或相关专业大专毕业，知识结构和实际水平很难适应未来的发展需要，必然有一个知识更新、技术提高的问题.

(3).以现代科学技术为核心的、建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的经济称为知识经济时代，知识经济时代的到来对现代化医院的科技水平、人才综合素质和创新能力有了更高的标准.开展生物医学工程专业继续教育，必须满足实际，若眼未来，在教育观念、人才培养目标、教学内容和教学方法等方面进行大胆探索.

6.在医学院校内开设生物医学工程专业的特点

生物医学工程专业是一门工程科学，它要求有深厚工程墓础知识，学生的大部分时问都是在学习工程知识，因此，很容易认为在工科院校开设此专业有优势，在医学院校开设这个专业有很大困难.经过几年的实践，我们认为在医学院校办生物医学工程专业.开始时要建立起一整套的工程葵础课教研室和实验室，，这样需要的经费、人员较多，起步比较困难，但只要具备了墓本条件，会有很多优势.

生物医学工程的发展篇（4）

几十年来，为了人类医疗水平的提高，生物医学工程的追梦人坚定地做项目、搞科研，研发出一个个新的医疗技术，更培养了一代代的生物医学人才。国内生物医学工程院校就是这样一个群体，从最初建立院系学科到分专业发展科研，再到如今培育人才做实际项目，每一步都走得精彩。

重点名校

清华大学

作为国内首屈一指的理工科高校，清华大学的教学科研资源得天独厚，生物医学工程系也不例外。该系强大的师资力量不可小觑，教授就包括院士、“长江学者”特聘教授、美国电气和电子工程师协会院士、美国医学和生物工程研究院院士。另一方面，清华大学生物医学工程系硬件设施优越。院系所在的医学科学楼拥有7个科研实验室和4个教学实验室，各实验室设施齐全，更引进了世界最先进的设备供师生研究所用。

清华大学生物医学工程学科自创立以来，在医学信号处理、生理系统建模仿真、超声成像等领域进行了长期系统地研究，在生物芯片、生物信息学、神经工程、分子影像等新兴方向有明显特色。毕业生中既有国际知名大学的教授，也有国内医疗仪器产业的领军人物，更多的是国内教学、科研、国防及产业方面的优秀人才。

清华大学生物医学工程专业每年的硕士研究生总数在30人以内，具体到校内校外是1∶1的比例，考研招生的人数大概在15人左右。

上海交通大学

上海交通大学生物医学工程专业创建于1979 年，同样是我国最早建立生物医学工程学科的院校之一。正如“早起的鸟儿有虫吃”，上海交通大学生物医学工程起步早，发展也较为成熟。2011年，上海交通大学生物医学工程学院成立，旨在对接国家重大需求及临床医学发展需要，重点建设生物医学仪器、神经科学工程、医学影像信息、生物纳米材料4个学科领域，致力于培养具有国际竞争力的生物医学工程领域高端研发人才。生物医学工程学院实施精英式教育，从一年级开始就实行导师制，进行全方位的导航。学生入校后，一、二年级夯实数理生基础及专业基础；三、四年级根据领域方向兴趣，在导师的指导下，拓展知识，提升创新能力和实践能力。这一教育方式让该学科的毕业生更出类拔萃。

2010年上海交通大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取人数 报录比

生物学 319 53 6.18∶1

化学工程与技术 43 9 4.78∶1

生物医学工程（83100） 95 30 3.17∶1

生物医学工程（430131） 8 21（含推免） 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大学

西安交通大学的生物医学工程在业内声名远扬。2000年，在原西安交通大学、西安医科大学、陕西财经学院三校合并及学科交叉融合的基础上，生命科学与技术学院成立。该院下设生物医学工程系、生物科学与工程系两个系，设有生物医学工程研究所、生物医学分析技术与仪器研究所、分子遗传学研究所、癌症研究所、生物医学工程与仪器研究所、线粒体生物医学研究所六个研究所。依托学校的整体实力，学院还设有现代医学电子技术及仪器国家专业实验室、生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学工程陕西省重点实验室三个重点实验室。2011年西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程招收学术型硕士研究生50人，全日制专业学位研究生20人。

复旦大学

复旦大学生命科学学院创立于1986年，是我国最早在大学中成立的生命科学学院，也是国家生命科学和生物技术人才培养基地。生命科学学院由生态与进化生物学系、微生物学和微生物工程系、遗传学和遗传工程系、生理学和生物物理学系、生物化学系五个系级单位组成，拥有遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、现代人类学教育部重点实验室三个国家和教育部重点实验室，以及遗传学研究所、发育生物学研究所、植物科学研究所、生物多样性科学研究所、进化生物学研究中心等七个研究机构。学院以科学研究为主导，以争取国家级重大项目为抓手，力争在科研成果、科技产业化等方面实现快速发展。

2010年复旦大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 报录比

生态与进化生物学 18 6 3∶1

微生物学和微生物工程 49 11 4.45∶1

遗传学 90 42 2.14∶1

生理学和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化学 128 48 2.67∶1

实力院校

浙江大学

1977年浙江大学科仪系设立国内第一个生物医学工程专业，并相继建成我国生物医学工程第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点和第一个博士后科研流动站，现隶属浙江大学信息学部生物医学工程与仪器科学学院。其生物工程系在我国生物医学工程业内享有“黄埔军校”的美誉。学院建有生物传感技术国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室等学术研究机构。学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛，多次举办高质量的国际学术会议。作为实力派院校之一，学院办学条件优越，科研实力强劲，现有科研实验用房6千多平方米，历年来先后获得国家级和省部级科技进步奖30余项，多项科研成果居国内外领先地位。

学院硕士招生按生物医学信息处理、医学成像与图像处理、医学仪器、生物传感技术、定量与系统生理等方向进行，按下表中的小专业录取。其中免试研究生比例约50%。

2010年浙江大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取

人数 推免人数

电子信息技术及仪器 110 24 未知

生物医学工程（083100） 86 46 未知

仪器仪表工程 1 6 5

生物医学工程（430131） 6 14 8

东南大学

作为国内生物医学行业的佼佼者，东南大学生物科学与医学工程学院以强大的实验平台和严谨的治学态度见长。该学科设有生物电子学国家重点实验室、江苏省生物材料与器件重点实验室。另外，在苏州、无锡等地开设科研基地，给学生提供了优良的实践平台，更方便学院与校外公司合作。在教学治学方面，全院师生在韦钰院士的带领下，在追求知识和理想中求实进取，勇于创新，创造了很多卓越的科研成果。

依托强大的学科优势，生物科学与医学工程学院学生学术思想活跃，专业基础扎实，具有较强的创新意识，大受用人单位欢迎。毕业生可到生物医学工程和电子信息工程领域的企业、高校、科研院所、医院等单位从事研究、设计、管理等方面的工作。

在考研招生时，学科分两个方向来录取。对于初试，考卷一般都不会设置太难，主要是对基础知识部分的考查。

2010年东南大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 推免人数

生物物理学 15 4 0

生物医学工程 106 61 13

华中科技大学

华中科技大学生命科学与技术学院拥有生物医学工程和生物物理学两个国家重点学科。学院科研实力雄厚，依托学院建立的科研基地包括：国家纳米药物工程技术中心、科技部基因工程“国际科技合作基地”、武汉国家生物产业基地、生物医学光子学教育部重点实验室、中英基因工程和基因组学联合实验室、中德马普生物物理与生物化学合作实验室等。近三年承担国家和省（市）研究课题234 项，其中国家自然科学基金108项，获得省部级以上奖励5项，获得授权发明专利23 项，发表SCI收录论文418篇。

学院研究方向包括医学图像处理与分析、医学成像技术与应用、生物医学信号检测与处理、纳米生物光子学与生物传感技术、人工器官等。近两年的考研报录情况未公开，但历年报考人数一直在全国高校内居多。

逐梦――与时俱进的研究分支

近年来，随着生物医学工程学科的发展，生物医学工程技术也日趋成熟，各分支方向的发展也日益明晰。那么，经过几十年的科学探索与研究，生物医学工程的发展现状如何？生物医学工程研究包括生物力学、人工器官、生物医学信号检测处理、生物医学仪器、生物医学成像、生物医学超声、生物材料与微纳米生物技术、分子电子学以及远程医疗与社区保健工程等分支。现今，各分支的发展与研究进行得如火如荼，研制出一系列辅助医疗仪器与关键技术，并在人类医疗诊断中发挥了很大作用。一般来说，我们可以将这些分支简分为四个方向：医学影像学、医学信息工程、医学仪器和分子生物学。

那么，对生物医学工程怀有憧憬的你，应该如何选择自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百战不殆。”我们需要了解生物医学工程，明白自己对哪方面感兴趣。

医学影像学

影像学诊断是20世纪医学诊断最重要、发展最快的领域之一。20世纪50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而由于X线、CT技术的出现和应用，影像学诊断水平发生了飞跃，极大提高了临床诊断水平。核磁共振计算机断层成像系统，不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，有利于临床早期诊断。医学影像学由此而生。

不同于医学专业的影像学注重使用影像来诊断病情，生物医学工程医学影像学注重研究如何给医生提供更好的图像信息，如何将人体成像的信息更加可视化。近年来，各相关研究机构研发了许多新型的医学影像技术，包括人体各大脏器、血液乃至皮肤的成像技术，提取出更加有效的医学特征辅助医生治疗。

医学影像的研究对于研究人员的计算机水平有很高的要求，如在本科阶段学习的matlab/c++等软件是较为常用的编程软件。该方向研究生阶段的学习科目有《医学影像学》《多维信号处理与分析》《信号处理的小波变换》等，主要介绍医学成像的基本原理与关键技术，是本科阶段《大学物理》《高等数学》《数字信号处理》等课程的深度延续。

这一方向的研究在生物医学工程专业中较为普遍，很多大学都开设相应的课程或实验室。由于各院校发展情况不同，研究方向的名称也略有不同，感兴趣的考生可以利用网络资源加深了解。典型的院校有：清华大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学等。

医学信息工程

医学信息工程研究方向包括神经功能工程、生物医学信号的检测与处理、生物信息获取以及传感生物信息系统和应用等分支。其主要工作目标一方面是为神经科学研究建立交叉的技术平台，另一方面是为临床神经疾病的诊断和治疗提供新的解决方案。生物医学信号是人体生命信息的集中体现，是窥视生命现象的一个窗口。通过检测心电、脑电、肌电和细胞电活动、体温、血压、呼吸、心音、肌肉收缩等生物信号，提供给医生最好的诊疗信息。

该方向研究生阶段的课程设置主要包括《电路》《信号与系统》《数字信号处理》《数据结构》《生物系统及建模》《生物医学模式识别》等。各院校的课程设置基本相同，或者是相关课程的拓展。同样，该方向对学生的计算机编程能力有一定要求，在学习或实验中需要熟练应用计算机处理实验数据。毕业生的就业去向主要是电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等，从事科研、开发、应用设计制造及设备管理等方面的工作。国内开设该方向的院校有：四川大学、电子科技大学、西安交通大学、浙江大学、东南大学等。

医学仪器

医学电子仪器是生物医学工程学科的一个重要分支。19世纪末20世纪初，人类研制成功的各种治疗仪器大量进入临床，最具代表意义的有可植入式心脏起搏器、高频电刀、激光刀等。伴随微电子技术和计算机技术的发展，各种物理治疗类仪器发挥了越来越显著的作用。目前的研究课题包括：面向肿瘤诊断治疗的新型设备的研究开发、基于物理方法的热治疗技术、大功率驱动技术及医学仪器的设计与制造、面向家庭和社区医疗的数字化仪器的研发等方面。

该方向研究生阶段的课程主要有《智能仪器设计》《高级医疗仪器》《医学仪器原理》等，是本科阶段《微机原理与接口技术》《传感器技术》《信号处理技术》等课程的延续。国内开设该方向的院校有：上海交通大学、清华大学、浙江大学、四川大学等。

分子生物学

生物医学工程的发展篇（5）

2课程设置之比较

美国高校的本科课程突出通识化、职业化，学制采用四制，课程主要分为5个方面：（1）科学基本知识；（2）工程类核心课程；（3）生物医学类核心课程；（4）人文与社会科学；（5）工程类选修课程。其中工程类核心课程类似于国内的专业基础课，而工程类选修课类似于专业课。在4a本科教育中，第1a主要进行通才教育，学习基础知识；第2a学生可根据个人兴趣及就业取向选择主修专业，学校安排相关专业领域的教师帮助选修工程课程并进行科研实践研究指导；最后2a学生则主要进行某一传统工程领域及其生物应用方面的学习。美国生物医学工程本科教育以能力为导向，特别关注于知识背景领域的宽度以及课程与职业发展的密切性，重视人文、社会科学等方面的教育，为今后学生在职业选择上创造了广泛有利的发展条件。我国生物医学工程本科的课程设置则主要集中于影像设备和医学电子工程学这种更为专业化的课程上，基本上没有高校针对生物医学工程自身产业化的过程及其背景等相关知识进行认知性教育。相对于专业教育，在学生职业素养和人文素质方面的培养稍显不足。学生本人对专业课程的自主选择度不高，能够选择的专业课程有一定的局限性。由此可见，我国的生物医学工程本科教育课程设置更加突出技术性和专业性，学科之间的跨度不够，学科交叉性不足，很难实现学科间的共同促进和发展，导致能够帮助学生在未来的职业选择和发展中跨领域发展的可能性降低。各高校在教学科研方面的特长开展，联系实际不够紧密，过分强调专业型技术人才培养，一定程度上与当前知识快速更新的时代脱节。

3实验实践能力之比较

美国高校非常重视学生实验实践能力的培养。生物医学工程专业最早在美国发展，积累下了丰厚的科研基础力量，并且大多高校具备条件优越的实验室，且实验室资源十分充足，为学生科研实践能力的提升提供了优越的条件。例如，哥伦比亚大学和莱斯大学在生物医学工程本科教育中，实验室课程占很大比例；杜克大学重视培养该专业的学生在实验中解决实际问题的能力；弗吉尼亚大学生物医学工程专业的实验课程平均每周超过3h。由于我国生物医学工程专业发展时间相对较晚，目前各高校的专业实验室资源有限，并且对本科生不完全开放，实验条件相对落后，因而在课程设置中实验课比重相对较少。另外，在实践实验能力培养方面相比之下重视程度不高，设置的实验课多半是验证性实验等，缺乏创新性，不能充分调动学生的积极性，也不能发挥学生的主观能动性，因此学生的动手能力得不到充分有效的锻炼。据统计，我国许多高校本科生的实验课时不到总课时的1/6，较美国高校水平差距较大。

4对我国生物医学工程专业本科人才培养发展模式的启示

通过比较中美两国生物医学工程专业本科人才培养模式，发现了我国在该专业本科教育领域存在的不足。针对如何更好地开展生物医学工程本科人才培养，更好地发展我国生物医学工程教育，总结了以下感受与启示。

（1）结合我国生物医学工程的发展趋势，确立适合我国生物医学工程发展现状的人才培养目标。目前，我国生物医学工程专业还处于发展的初期阶段，但伴随我国经济的持续发展、技术领域的更新进步，该专业将会进入到一个快速发展的时期。因此，我国生物医学工程本科教育应适当借鉴美国高校的培养模式，更加注重为研究生培养打下坚实基础，而本科阶段主要集中在理工基础知识的掌握以及生物学与医学背景的了解上，从而为学生下一阶段在某个研究领域的继续深造创造有利条件。同时，我国生物医学工程本科教育还要注意与产业发展相结合，致力于培养既能推动科研发展又能满足产业化需求的高素质复合型人才，为该专业下阶段的跨越式发展进行力量储备。

（2）根据学科发展的规律及特点，逐步实现我国高校师资队伍的有机整合。生物医学工程专业属于交叉学科，是理、工、医等多学科的交织融合。美国生物医学工程本科教育的教师很多都是各学科分支的领军人物，将他们整合在一起组成师资队伍顺应了学科发展规律，发展势头必然明显。随着我国生物医学工程专业的发展，目前国内也有一大批该领域的专家学者，他们在各自的研究领域都有着不菲的成绩，掌握着丰富的理论知识与科技前沿技术，对临床需求有着深刻的认识与理解。因此，各高校在师资队伍建设方面应当充分考虑生物医学工程专业的发展规律，真正理解交叉学科的内涵，一方面通过高校联合优势，集中解决各个分支专业的教学问题；另一方面，尽可能将该领域的专家融入到教育队伍当中，高效整合师资队伍，使其充分体现医工融合的特点，从而为学生提供优质的教学资源，使其真正领会医工结合的真谛与内涵，那么优秀的生物医学工程人才必将源源不断地被挖掘、培养出来。

（3）筑牢学生人文素养基础，强化学生实践能力，课程体系设置应基于产业市场需求和科研发展。美国生物医学工程的本科课程尤其以专业课程设置突出其学科本身涉及面广的特点，同时注重学生人文素质的综合培养以及实验实践能力的有效锻炼，具有相当的灵活性，并且能够结合科研优势突显重点。我国开设生物医学工程的各高校应该充分借鉴学习这些经验做法，并结合各高校的实际情况，贴合自身的科研方向与优势，有针对性地指导学生进行科研实践，提升学生的实验实践能力。同时，要强化研究与产业的双方面发展，将市场需求纳入课程设置的考虑因素，并且融合学生自身的兴趣及未来就业形势等相关方面，灵活创新地设计课程，争取培养出具有特点鲜明的、发展方向广泛的、综合素质与竞争力强大的医工人才。

生物医学工程的发展篇（6）

名词解释・生物医学工程

生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，已经成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学与其他学科一样，其发展也是由科技、社会、经济诸多因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。

生物医学工程是一门理、工、医相结合的边缘学科，是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。其目的是为了解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

有识之士认为，在新世纪，随着自然科学的不断发展，生物医学工程的发展前景不可估量。生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科，这是它最大的特点。

生物医学工程的主要课程：现代生物学导论、生理学、定量生理学、生物学专题、生物医学工程概论、电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、电磁测量、计算机文化基础、高级语言程序设计、微机原理与应用、计算机图形学、信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、人体运动信息检测与处理、生物医学电子学、医用电子仪器、医学仪器设计、医学图像处理、医学模式识别等。

毕业生具备以下基本能力：

1.掌握电子技术的基本原理及设计方法；

2.掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论；

3.具有生物医学的基础知识；

4.具有微处理器和计算机应用能力；

5.具有生物医学工程研究与开发的初步能力；

6.具有一定的人文社会科学基础知识；

7.了解生物医学工程的发展动态；

8.掌握文献检索、资料查询的基本方法。

名校盘点・国内外排名靠前的学校

国内生物医学工程一级学科排名靠前的学校是：

东南大学、清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、华中科技大学、四川大学、北京航空航天大学、浙江大学、重庆大学、西安交通大学、天津大学。其中东南大学在多次评估中蝉联第一。

美国生物医学工程排名前十位的学校是：

约翰・霍普金斯大学、佐治亚理工学院、杜克大学、麻省理工学院、加利福尼亚大学圣地亚哥分校、莱斯大学、斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、华盛顿大学、加州大学伯克利分校。

重点推荐・天津大学生物科学与医学工程学院

天津大学环境科学与工程学院是环境、能源、市政等方面的人才培养基地和科学研究中心。学院定位和建设目标为“国内一流，世界知名”，按照“高起点、新机制、办特色、创一流、持续发展”的建院方针，不断招揽国内外高级优秀人才，在学科建设、人才培养、科研开发和应用推广等方面协调发展，快速实现重点突破。

学院下设环境科学与生态系、环境工程系、建筑环境与设备工程系三个教学单位和中澳能源合作中心、建筑节能研究中心、座舱空气革新性环境研究中心、建造环境研究室、中心实验室、环评中心、遗传工程研究所及植物生物技术研究所。拥有环境科学与工程一级学科，环境工程、环境科学、市政工程、热能工程和供热供燃气、通风与空调工程5个二级学科。拥有覆盖全部二级学科的博士点和硕士点，并与建筑学院联合培养建筑技术专业博士研究生，建有环境科学与工程博士后流动站。

学院科研实力雄厚，先后承担或参加“863”

“973”、国家“十五”“十一五”重大攻关项目、国家自然科学基金项目、博士点基金项目、天津市重点攻关和基层研究项目。

学院积极开展对外交流，与国际上著名大学、研究机构和企业开展合作，建立定期和不定期的互访交流。通过国外企业资助，为学生建立了科技创新基金和创新奖，鼓励学生积极创新，提高学习积极性。学院40%左右的本科毕业生继续研究生的学习，其中有近一半的学生是经考核合格免试进入硕士研究生学习，一部分学生还能进入硕博连读学习。学院还有一部分优秀学生可以选择攻读院内或校内其他专业第二学位，获得双学士学位证书。50多年来，学院已经为国家输送了大量本科生、硕士生和博士生等高层次专业人才，为中国环境保护、能源利用和市政工程领域的发展作出了重要贡献。

有问必答・关于报考

问题1：生物医学工程有哪些著名企业？

通用公司、飞利浦、东芝、西门子、强生、日立、 中国迈瑞。

问题2：生物医学工程相关产业发展前景？

生物医学工程发展非常迅速，除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高新技术之一，已经成为世界各国竞争的主要领域之一。以医疗器械为例：

2005年开始，中国已成为仅次于美国和日本的世界第三大医疗器械市场。

2006年，中国医疗器械进出口额首次突破百亿美元大关，进出口总值为105.52亿美元，同比增长17.57%。

2010年，中国医疗器械总产值达1000亿美元，在世界医疗器械市场上的份额达到5%，到2050年这一份额将达到25%。

问题3：我国生物医学工程的创始人是谁？

我国生物医学工程的创始人是韦钰院士。她1940年出生，1965年南京工学院电子工程学研究生毕业，1981年获西德亚琛工业大学工学博士学位，是第一位获得博歇尔奖章的中国人，1994年当选为中国工程院首批院士。

问题4：生物医学工程专业有何特点？

生物医学工程是一门交叉学科，以理工科为基础，学习各种相关技术在医学诊断与治疗中的运用。如影像技术，CT、B超的原理与应用；各种医用传感器；典型仪器的原理等。它最突出的特点是：交叉复合、知识融合。比如它融合了工程科学（信息、电子、材料）、医学（生理、解剖）、生命科学（生物学、分子生物学）、理学（数学、化学、物理）、人文社科（文史哲）等学科知识。

生物医学工程的发展篇（7）

生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科，研究内容涉及：探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理，并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来，各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进，新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高，生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精，生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。

1生物医学工程在临床中的应用及发展

1．1微创技术

“微创技术”始终贯穿于整个医学发展，是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念［1］。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的，其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术，实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”，如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明，都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。

1．2内镜技术

我国内镜技术起步较晚，但发展较快，目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展，内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善，诊疗过程也越来简便、微创化，是微创技术发展中最为全面和成熟的，如目前有更轻便的胶囊内镜等，无处不体现生物医学工程的重要性。

1．3腔镜技术

腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃，其中最为突出的是腹腔镜技术的发展，自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后，腔镜技术在国内发展迅猛，直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域［2］，目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。

2生物医学工程在影像及介入医学的应用

2．1影像介入技术

随着医学技术的进步，影像学科也在不断发展，尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同，透视微创技术主要包括在X光／CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。

2．2介入放射学

介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的，此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注，从此，世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点，世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科，介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施，甚至取代了外科手术。

2．3CT引导下的微创－数字技术与医学的融合

生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步，而且在诊疗模式也发生了根本性的改变，这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的［3］。主要体现为CT辅助的立体定位技术，例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。

2．4超声引导微创技术

我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断，相对于其他医学影像学，超声有其诸多优势（如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等），而且还可以动态观察机体或脏器情况，对体内病理改变比较直观，故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视，尤其在小肿瘤的治疗优势更明显，其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向，而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年，由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术，正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用，这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展，同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高，而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点，并取得了很大进展。大量的研究结果表明，金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质，在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景［4～7］。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务，同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化［8］，而这些恰恰需要有生物医学工程的参与，才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。

3生物医学工程展望

3．1生物医学工程学与其他学科的多学科合作

微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”，“会治病”更重要，这就要求我们必要要培养一种临床思维模式，这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式，即微创技术的创新－微创医学的长远发展［9］；在微观上，借国家医改大好政策，展望未来5～10年微创技术将会进一步发展及普及，如现有各种微创技术的全面、系统提升，以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是，微创医学发展到今天仍挑战巨大，特别是学科之间竞争激烈，这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来，故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养，而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作，更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐，最终使各个学科受益，各个患者、医生受益。

3．2医疗整合

近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化，国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主，这虽然在一定程度上提高了诊疗水平，同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头，脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展？樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称：实现医学模式转变不仅要进行医学整合，而且未来医学发展的方向，更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念，而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学，前提必须是以人的整体为基础，根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合，使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系，医疗服务不仅使得心身并举、防治结合，而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康，医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合，医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务，为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合，使其更好的为人类健康服务，形成生命医学高度融合的乘法效应。

3．3精准医疗

美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲，宣布美国正式启动“精准医学”研究计划［10］。早在2011年，由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议［11～13］。其最高规模4大研究机构的联手倡议，为未来的医学指明方向，代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的［14，15］，这不仅和临床距离大，而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学，精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备，而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合［16］。展望未来，所有疾病的治疗最终都将走向精准医学，医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。

参考文献：

［3］罗长坤．当前生物医学发展特征及其对科技创新方式的启示［J］．医学与哲学，2014，35（1A）：1－4．

［4］张磊，刘晓燕，沈晶晶，等．纳米颗粒在抗癌药物可控靶向释放中的应用［J］．化学进展，2013，25：1375－1382．

［5］曹丰晶，胡玉才，王卓，等．金纳米颗粒在疾病诊断和食品检测领域的研究进展［J］．中国材料进展，2012，31：31－35．

［6］凌萍，张旭光，涂或．纳米金在肿瘤显像与放射治疗中的应用［J］．国际放射医学核医学杂志，2011，35：59－62．

［7］王亮，孟祥举，肖丰收．负载型纳米Au催化剂催化氧化反应的研究进展［J］．石油化工，2010，39：827－833．

［8］马和平．微创介入放射学的临床实践与展望［J］．内蒙古医学杂志，2006，38（6）：489－491．

生物医学工程的发展篇（8）

1、什么是生物医学工程？

1.1含义

生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域，其内涵是：工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合以认识生命运动的“定量”规律，并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响：生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科，是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学，主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面；生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题，为医学提供高技术含量的现代医疗装备。

1.2内容与领域

生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究，包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究，直接为医学服务，包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一，它的成果直接推动医疗卫生事业的发展，效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。

2课程安排

根据我国《生物产业发展“十一五”规划》，生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向，重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向，我们将设定14次课，分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展，让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]：

1.生物医学工程概况：介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支，以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。

2.组织工程学：应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。

3.生物材料学：研究与生物体（特别是人体）组织、血液、体液相接触或作用时，不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构，从事生物材料及制品的开发研究，在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。

4.人工器官：主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用，挽救了不少垂危的生命，为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。

5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展；②生化检测的智能化系统；③仿生生物学的发展。

6.生物系统的建模与仿真：对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型，并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域，主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法，对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。

7.生物医学信号检测与处理技术：生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息，并将其转换为易于检测和处理的电信号。

8.医学成像与图像处理技术：研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式，或对已有的医学图像进行分析处理，为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。

9.数字化X射线影像技术及设备：数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。

10.磁共振影像技术及设备：磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。

11.核医学成像技术及设备：核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术：单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。

12.数字化超声波成像技术及设备：超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括：多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#

13.医学纳米技术和纳米材料：可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体；发展纳米尺度的显微探针成像技术；发展用于组织再生修复的纳米生物材料；建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法，都是当前重点发展方向。

14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。

3教学模式的探索

针对课程本身的特点和学生认知的特点，设想从以下几个方面探索课程的教学：

3.1多媒体教学

多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点，并可节约教学时间，提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍，涉及的知识点多且泛，采用多媒体教学课件进行教学，形象直观，趣味性强，可以使学生印象深刻，降低了抽象知识的理解难度和记忆难度，激发了学生的学习兴趣。

3.2优化课程内容，加强实践教学

生物医学工程的发展篇（9）

仪器设备 ，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇

航技术的进步 、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我

国，生物医学工程做为一 个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中

国协和医科大学原院校长、我国著名 的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学

科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中

国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工 程的发展。目前，我

国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研 教学工作

，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

显微镜的发明　“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来，其意思是用

刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜，推动了

解剖学向 微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进

一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞

生了细胞学、组织学、细胞病理 学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞

的超微细结构 、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，

使人们能观察到纳米(nm )级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电

子显微镜的发明都是医学工程研究 的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用

。

影像学诊断飞跃进步　影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域

之一。50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于x线ct技

术的出现 和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水

平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人

体组织器官的切面显像。x线ct 片提供给医生的信息量，远远大于普通x线照片观

察所得的信息。目前，螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世，能快速扫描

和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的ct， 提高了诊断准确率［1］。医学

工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc

e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri)，它不仅 可分辨病理解剖

结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾 病在

早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步，促进了医学诊

断学 向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态mri、mra、fm

ri、mrs发展。 根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18f，11c，13n)的原理，

创造 的正电子发射体层摄影(pet)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体

把pet列为十大 医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史，但它已显示出对肿

瘤学、心脏病学、神经病 学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。

影像学诊断水平的不断提高 ，与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

介入医学问世　介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年

)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行

扩张治 疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学(interventional ra

diology)，这是医 学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功

地进行了首例冠状动脉球囊扩 张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小

、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎 。20世纪80年代随着生物医学工程的发

展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相 继问世，使介入性

诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、 非血管

管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高

，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视 为与药物诊疗、手术诊疗

并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世 纪发展起来的

临床医学新领域--介入医学［3，4］。

人工器官的应用　当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医

疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们

称这种装置 为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏

瓣膜病的治疗，除了应 用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难

修复改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技

术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人 工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修

补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科 之所以能达到今天这样

的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工 血管等新材

料、新技术的结果［5］。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病

晚期患者的生 命，肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关

节、人工心脏 起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千

万万的患者恢复了健康。 可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，

其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程

医疗技术等先 进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上

可见，20世纪生物医学工 程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推

动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望　纵观医学新技术诞生和发展的 历史，从伦琴发现

x线到今天x射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的 广泛应用

，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世，从赫斯费尔德发明ct到今天

c t成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的

医学新技术 。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗

技术可能在以下10个方 面有重大突破和创新：

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信 息网络化，

诊疗用机器人将被广泛应用。［6］

(2)介入性微创，无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技

术，纳米技术 和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着

pet的问世和应 用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂

型心血管、脑血管影像诊 查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将

有新突破，人 工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效

缓释材料，药 物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育

材料、生物止血材料将有 新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、

家庭、个人医 疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械

和用品将有广泛需求和应 用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防

治诊疗技术和 相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、

心理安抚、生物反馈型诊 疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救

系统是未来生 物医学工程的重要课题。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快

速发展，遗传 、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的dna芯片、雪

白芯片和诊疗系统将被 广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康，研究和开发劳动保护、家庭保

健、个人防护 用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定，提出了奋斗目标：“到2

000年，基本实 现人人享有初级卫生保健”，到2010年国民健康的主要指标在经济

发达地区达到或接近世界 中等发达国家水平，在欠发达地区达到发展中国家的先

进水平。1999年国家科技部召开了“ 发展生物医学工程技术战略研讨会”，国家

工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研 究等，对推动生物医学工程产业

发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与 疾病做斗争，在医学

诊疗技术上取得了重大成就；但面向21世纪的巨大挑战，我们要动员起 来，调整

政策，制定规划，改革医学研究教学的旧模式，发挥现代科学多学科交叉合作的优

势，创建全新的生物医学，为人民造福。

参考文献

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生物医学工程的发展篇（10）

根据教学与科研条件、研究方向的不同，国内理工类院校关于生物医学工程专业人才的培养目标既具有上述共性，又各有侧重与特色。如清华大学提出旨在培养能将现代电子、信息技术、物理、化学、数学和其它工程学原理，应用于研究生命科学的基本问题，能利用工程技术方法解决疾病预防、诊治及改善健康、提高生活质量等的高级专业人才；浙江大学则明确培养具有生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学等理论知识、医学知识和工程技术紧密结合的科学研究和技术开发能力，能在生物医学电子、医疗仪器、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高层次创新型人才；东南大学强调以电子、信息技术生物学、化学和材料学为知识基础，使学生具备开展与人类健康相关的科学研究及应用开发能力，重点培养学生的研究能力和创新能力，培养具备宽阔视野、思维活跃的精英人才和领军人才；上海交通大学依托其强大且基础雄厚的工科和医学背景，重点培养在生物、医学和工程技术领域中具有开展交叉研究能力的有创新精神的，能应用物理、化学、材料、电子信息和工程等领域的技术解决生命科学问题的创新型交叉学科人才。华中科技大学生物医学工程专业培养具备生命科学与光、电、计算机等信息科学有关的基础理论知识，以及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在医疗器械、电子技术、计算机技术、信息等产业部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。

华南理工大学生物医学工程专业，始于从硕士研究生人才的培养，我校于1993年获生物力学硕士学位授予权，1998年，将生物力学硕士点(生物科学与工程学院)与生物电子学硕士点(电子与信息学院)整合为生物医学工程一级学科专业硕士学位授权点，并开始正式招收硕士生，2002年招收生物医学工程专业本科生，2004成立生物医学工程系，2006年获生物医学工程一级学科博士点。根据我校生物、电子、材料等学科在科研教学方面的多年积累的与优势，结合广东省生物医学工程产业的发展与需求，将生物医学工程专业本科培养目标，按要求掌握的知识与具体的能力确定为：

目标1(扎实的基础知识)：培养掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识，包括生物医学、电子技术、信息科学、计算机技术、生物材料、生物信息等相关学科基本知识、基本理论和基本技能的复合型高级科技人才。

目标2(解决问题能力)：培养学生能够创造性地利用生物医学与工程技术相结合的研究开发能力，以服务于国内外生物医学工程产业快速发展的需求。

目标3(团队合作与领导能力)：培养学生在团队中的沟通和合作能力，学会按分工要求在团队中从事具体工作，完成指定任务，进行组织协调，进而能够具备生物医学工程领域的领导能力。

目标4(工程系统认知能力)：让学生认识生物医学工程的多学科交叉特性，从系统的角度认识与领会生物医学工程学科的核心与特点。要求从工程系统的角度，运用多种工程技术手段与方法，寻求解决实际问题的方案。

目标5（专业的社会影响评价能力）：培养学生正确理解生物医学工程对人们日常生活、人类健康所产生的重要影响。

目标6（全球意识能力）：培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识，积极跟踪新理论方法、技术的发展，在全球化的背景下认识与把握生物医学工程学科的现状与发展。

目标7（终身学习能力）：生物医学工程毕业生在职业生涯中，需要根据学科、行业发展与岗位要求，不断更新知识，提升自己的综合素质，并具备终身学习的能力。

综观理工科院校生物医学工程专业本科生的培养目标，既反映了各校的学科优势、特色与定位，又具明显的共性，即强调学科的交叉复合特性，培养能将工程技术和医学、生物等基础理论相结合，解决人类生命健康中的问题、提高生活质量的综合性人才，尤其注重学生的实践能力与创新能力。

理工类院校的生物医学工程专业培养特色

在专业特色建设方面，各高校依托各自的学科建设与教学资源优势，逐渐形成自己的办学特色。如清华大学持之以恒地进行教学建设与改革，形成了"注重质量，强调实践，紧密结合科研"的教学特色，清华大学生物医学工程学科2001年被评为全国重点学科，2006年被评为国家重点一级学科；浙江大学则强调系统掌握计算机技术、信息处理技术、电子技术、仪器技术和生命科学相关的基础理论知识具有多学科交叉应用能力和国际竞争力的复合型人才培养，为国家级生物医学工程特色专业建设点；东南大学从1988年开始与南京医科大学合作，进行7年制工医双学位人才培养，2000年开始进行生物医学工程专业（七年制）本硕连读人才培养。2007年建立医工结合生物医学工程长学制创新人才培养国家人才培养模式创新实验区，2008年成为生物医学工程国家特色专业建设点，形成了工医复合型人才培养的特色，并形成了生物医学电子学和现代生物技术两个重要的特色方向；上海交通大学则充分利用附属医院的临床资源，建立与基础课程相适应的实践教学体系，强化学生实践训练，培养动手操作与创新研发能力，大力推进医工(理)交叉学科人才培养，积极推进国际合作与交流；华中科技大学华中科技大学自1997年起系统地开展了生物医学光子学特色方向本科教学体系建设的探索与实践。基于生物医学工程学科的特点，借鉴国内外最新教学成果,建立了一套具有生物医学光子学特色方向的本科教学体系。2011年开始招收“医疗器械”卓越工程师实验班，按照全新的教育大纲和创新的实验模式培养面向医疗器械产业发展需要的高端领军型人才。

华南理工大学生物医学工程专业经过近10年的本科教育实践，以电子技术为基础，以生物医学电子仪器与生物医学信息为主，兼顾生物医学材料、分子生物学及生物信息学，基本形成了多学科方向交叉的知识体系。尤其注重学生基础知识、实践能力和创新能力的培养，根据广东地区生物医学工程产业的优势与市场需求，着力培养具有生物医学工程专业基本素养、基础扎实、专业知识面广的复合型高级技术和专业管理人才。近年来，积极与广东省生物医学工程领域领军企业、医疗、科研机构开展联合培养人才的改革，如自2009年开始，华南理工大学与深圳华大基因研究院共同成立了华南理工大学-深圳华大基因研究院，并开设基因组科学创新班，生物医学工程专业部分优秀学生从大学三年级开始，即有机会进入深圳华大基因研究院从事生命学科的学习与科学研究；2011年，华南理工大学携手中国科学院广州生物医药与健康研究院，共建“华南干细胞与再生医学英才班”，实行“2.5+1.5”的培养模式，“英才班”将根据学生所属专业本科培养计划和干细胞与再生医学的专业培养要求，为学生制订个性化的培养方案，将专业理论知识与实践、学习和科学研究相结合。此外，生物医学工程专业与深圳迈瑞电子有限公司、汕头超声仪器研究所、广州总院、南方医院、广东省人民医院、中山大学附属肿瘤医院和广州医学院附属肿瘤医院等单位建立了密切的联系，为学生的实践、实习提供优越的资源和条件，同时，为学生的就业不断开拓新的渠道；从大学二年级开始，学生即有机会加入“学生研究计划SRP(StudentResearchProject)”，参与老师指导的科研实践，进入实验室与研究生共同学习研究。学习、研究期间，取得优异成绩或成果的学生，推荐参加“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。华南理工大学生物医学工程专业，近年来进行各种新的人才培养模式的有益探索与实践，进一步扩宽学生的知识面，显著提高学生的实践能力，激发学生学习热情，培养学生的创新能力。

生物医学工程专业人才培养模式

我国高等工程教育强化主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识，确立以德为先、能力为重、全面发展的人才培养观念，创新高校与行业企业联合培养人才的机制，改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。主要体现于四个方面：(1)工程教育服务国家发展战略；(2)加强与工业界的密切合作；(2)重视学生综合素质和社会责任感的培养；(4)注重工程人才培养国际化。近年来，各高校都在进行专业人才培养模式的改革、探索和实践，主要包括(1)重基础、宽口径、强能力、高素质的大类培养模式。如上海交通大学实行按院系招生、学生入校两年后再分专业的培养模式，从而有利于学生根据个性、特长选择专业，增强学生的竞争意识，有利于资源的优化整合；中国科技大学秉承“基础与创新并重”的办学理念，实行重基础、“轻”专业，注重基础“宽、厚、实”，专业“精、新、活”的宽口径个性化培养模式。浙江大学提出“以人为本、整合培养、求实创新、追求卓越”的教育理念，确立的人才培养模式是以3M(多规格、多通道、模块化)和“宽、专、交”为特征的KAQ(知识、能力、素质)并重，将本科专业分成若干学科大类，实行前期按大类培养，实施通识教育，后期实行宽口径专业教育的新模式。华南理工大学的培养模式与浙江大学既具相似性，又各有侧重。华南理工大学以注重精英人才与个性化人才的创新能力培养为特色，如按大类分电子、机械、化工、材料、经贸等各大类专业精英班，“基因组科学创新班”和"华南干细胞与再生医学英才班"等。

(2)注重创新与实践能力培养，如卓越人才培养、产学研相结合人才培养、交叉复合型人才培养。近几年，各高校均十分注重学生的创新能力和实践能力的培养，通过卓越人才计划旨在提高学生的科研能力与解决实际问题的能力。卓越工程师教育培养计划的遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，其特点包括：行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。其中，首批“卓越工程师教育培养计划”高校包括清华大学、浙江大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学和华南理工大学等61所高校，第二批共有133所年高校加入“卓越工程师教育培养计划”。

(3)国际化人才培养，通过与国外知名高校建立人才培养合作项目，进行联合培养。如教育部中国教育国际交流协会(CEAIE),中教国际教育交流中心(CCIEE)和美国州立大学与学院协会(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培养计划”，积极推动中美高校学分学历互认，促进中美高校师生双向交流、共同制定大学本科专业教学计划等。此外，近年来，各校纷纷与欧美、澳洲著名大学建立了各种灵活的本科人才联合培养机制，推进教师双向交流，专业课程实行双语教学或全英教学等。

(4)个性化人才培养，华南理工大学生物医学工程专业培养学生过程中，根据学生知识结构与特长，注重个性化培养，如，一方面鼓励生物医学工程专业学生修读“双学位”，另一方面，也接受其它专业学生修读生物医学工程专业“双学位”；通过“学生研究计划(SRP)”，“百步梯攀登计划”、“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛”等，培养学生的创新、创业、科研能力。

课程建设

生物医学工程专业教学指导委员会，为生物医学工程学科人才培养的规范化提供重要的指导性意见。根据生物医学工程学科的发展趋势与社会需求、以及各高校的教学和科研优势，理工科院校设置的生物医学工程专业本科的课程体系，既存在共性，又各具特色。其中，理论教学部分，主要包括公共基础课、学科基础课和专业领域课，实践部分，包括实验课程、课程设计、认识实习、工程实习、生产实习和毕业实习等。各理工院校生物医学工程专业本科培养计划中的公共基础课颇为相似，主要有政治类课程、大学英语、大学物理、大学化学、数学(微积分、线性代数、概率论与数理统计)、工程制图、大学体育，以及人文、社会和技术类通识教育课程；学科基础课程，大多数高校以生物医学电子与信息为主，包括电路、数字电子技术、模拟电子技术、信号与系统、数字信号处理等主干课程，并设置解剖生理学、临床医学概论、普通生物学、生物化学与分子生物学等重要基础课程；各校的生物医学工程专业本科课程的差别，主要体现在专业领域课，同时也最能体现其专业特色。一般以其优势学科方向开设不同的专业必修或选修课程，如浙江大学按数字医学信息、生物传感器与医学仪器、定量与系统生理学三个方向设置专业课程，东南大学则分生物传感与生物电子学、生物信息学、生物医学材料与纳米技术、医学信息工程等四个方向，上海交通大学包括生物医疗仪器、神经科学与神经工程、医学成像与图像处理、生物材料与纳米生物医学等几个方向课程；清华大学按学科方向分为医疗仪器、神经工程、医学影像和微纳医学等四个主要方向，分别设置不同的专业课程。

华中科技大学则包括按生物医学光子学、医学影像学、生物信息学、纳米生物材料和组织工程等方向的专业课程；华南理工大学生物医学工程专业的本科课程，主要涵盖了医学电子仪器、医学影像、医学信息、生物力学和生物医学材料等五个方向，分别开设了医学传感器、医疗仪器设计、生物医学测量、医学超声学、生物医学信号处理、医学成像技术、医学图像处理、医院信息系统、远程医疗、生理系统仿真建模、生物力学、生物医学材料等重要课程。

实践环节主要包括综合实验、课程设计、临床实习、金工实习、电子工艺实习和毕业实习等。其中综实验包括工程生理学、生物医学工程、医学仪器与信息工程3门综合实验课程，设置了数字电路、微机原理与应用、医学仪器等3门课程设计。由于广东省医学资源和生物医学工程产业具有较强的特色和优势，尤其在医疗仪器行业拥有一批实力雄厚的企业，华南理工大学充分利用这种地域的产业优势，知名企业联合建立了本科实习基地，和具优越医疗资源的医院建立了良好合作关系，为本科生的临床实习与毕业实习提供强有力的支持。此外，华南理工大学积极鼓励学生参与“暑期实习计划”，即由老师或学生自行联系实习单位，经院系和老师推荐，学生有机会在暑期到相关高校或科研院所实验室、企事业单位实习。

在双语课程、全英语课程、新型课程和特色课程方面，华南理工大学生物医学工程专业也正在积极进行建设，如《医学图像处理》和《医院信息系统》已经实行双语教学，正在为全英文授课做准备；不定期地邀请国内外有影响的专家和企业负责人进行专题讲座或创业教育；为新生开设《生物医学工程概论》课程，计划进一步开展新生研讨课、系列专题研讨课。

总结

生物医学工程学科具有鲜明的交叉与复合特性，它对解决人类生命与健康中的问题具有十分重要的作用，生物医学工程学科与相关产业发展亦极为迅速，如何培养适应学科发展需求和符合社会需要的专业人才，是各高校生物医学专业面临的重要问题。理工科院校在电子、计算机、信息、生物、材料、制造等学科具有一定的优势，充分利用理工科的资源优势，培养研究与应用兼顾的高级专业人才，亦是理工科院校本科教学的重要目标。