我对生物医学工程的认识

我对生物医学工程的认识2008年9月3日，我正式成为了华中科技大学的一名大一学生。

我就读的专业是生物医学工程，隶属于生命科学与技术学院。

生物医学工程是我填报的第三个专业。

说实话，由于一些特殊原因，当初填报志愿的时间紧张，我并没有深入了解当前各专业的发展情况，便草草地选大学选专业填好了志愿。

因此，可以说，对于生物医学工程这个专业现在在国内的发展情况，以及从事这个专业的人将来的就业情况，我都所知甚少。

我仅仅知道的是，华中科技大学这个专业还不错，排名全国前列，而且还是这个学校七个全国一级重点学科之一。

可是当我进入了大学后，发现很多这个专业的同学都不是由第一专业录取到我们专业的，有的甚至是被调剂过来的，于是我便问他们觉得我们这个专业怎么样。

他们的回答让我很吃惊：“这个专业的人不好找工作啊！这个专业的人要读很多年才行啊！”真是这样吗？一时间，我真的吓坏了，我们专业真的那么不好吗？再怎么说也是一个国家一级重点学科啊！许多许多的疑问在我的脑子里盘旋：这是我应该学习的专业吗？我是不是应该想想转专业的事情呢？我的未来究竟在何处呢……不过，正当我疑惑重重时，生物医学工程概论这门课的出现让我在黑暗中找到了光明。

通过我们学校这个专业的几名老师对我们这个专业一下午的讲解，我了解到了我们这个专业的很多信息，并重新找回了信心，坚定了自己在这里踏踏实实学习的决心。

首先，我明了了生物医学工程的概念。

生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法，研究和解决生物学和医学中的生物电工学问题。

其主要任务是，从工程学角度解释生物体特别是人体的生理、病理过程，同时从事相应医疗仪器和生命科学仪器的研究和开发。

其主要研究方向包括：生物系统建模与仿真、生物医学信号检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、人工器官以及相关的医疗仪器研制等。

生物医学工程（Biomedical Engineering, BME）是综合生物学、医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，揭示人体奥秘，造福人类。

多学科的交叉，使她不同于那些经典的学科，也有别于生物医学和纯粹的工程学科。

由于她在保障人类健康和为疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面起着巨大作用，发达国家均将它列入高技术领域，投巨资予以发展。

生物医学工程学的研究以应用基础性研究为主，其领域十分广泛，并在不断扩展。

现阶段它所涉及的研究领域主要有生物力学、生物材料、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量与能量传递、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、医学成像和图象处理方法、治疗与康复的工程方法等。

与分子生物学相结合，加强细胞和分子水平的研究，是生物医学工程发展的一个重要趋势。

利用多学科交叉的优势来揭示人类思维和认知的奥秘，是21世纪生物医学工程学的一个主攻方向。

同时，微创伤手术、老年医学、家庭健康监护和远程医疗等正在成长为新的研究领域。

生物医学工程学是从20世纪50年代开始，随着电子学、材料学、工程力学、信息科学和电子计算机等多种学科的进步并广泛应用于医学和生物学领域而形成和迅速发展起来的。

生物医学工程学已经成为医学和生物学现代化的重要条件。

生物医学工程学研究导致了如X射线计算机断层扫描（XCT）、磁共振成像(MRI)、超声成像、病人监护和生化分析等大量新型临床诊断与监护技术、设备的出现和普及；种类繁多的激光和电磁治疗设备提供了新的治疗和外科手术的手段，并推动了家庭保健的开展；人工心脏起搏器和人工心脏瓣膜正在挽救和维持着世界数百万心脏病患者的生命；人工肾等血液净化技术维持着数十万肾功能衰竭病人的正常生活；人工晶体、人工关节和功能性假体等已广泛用于伤残人的康复和功能辅助；生物力学的研究加深了对严重危害人类健康的动脉血管硬化和血栓形成机理的认识，为心、脑血管疾病的防治和人工心脏瓣膜、人工血管等人工器官的设计提供了依据；计算机和信息技术在医学和临床上的扩大应用，正在从根本上改变着医院的面貌。

我国科学家还将现代工程方法与中医相结合，进行了中医四诊客观化、中医专家系统和中医经络的初步研究，为中国传统医学的新发展注入了活力。

现代医学的进步是和生物医学工程学的发展分不开的。

同时，生物医学工程学是医疗保健性产业的重要基础和动力，医疗器械和医药工业同生物医学工程学的研究与应用有着最直接的联系，它所带动的产业在国民经济中占有重要地位，例如，美国每年生物医学工程学带动的产业就达数百亿美元。

各国在生物医学工程研究方面的投入，随着生活水平的提高而逐年增加。

这门学科面临着众多的新课题，许多成果又有着极好的产业化前景，因此生物医学工程学被称为朝阳学科。

生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是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。

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，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。

生物医学工程学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技术之一。

以1984年为例，美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。

美国科学院估计，到2000年其产值预计可达400～1000亿美元。

生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术，化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上，在与医学结合的条件下发展起来的。

它的发展过程与世界高技术的发展密切相关，同时它采用了几乎所有的高技术成果，如航天技术、微电子技术等。

再者，我了解到了我们学校的生物医学工程专业的情况。

首先，我们专业是本校的七个国家一级重点学科之一，有着一个博士后流动站和一个博士授予点，由此可见学校对本专业的重视和扶持的力度。

在2007年全国高校生物医学工程专业的排名中，我们学校的生物医学工程专业高居第5。

在我校的国家光电实验室二楼，有以Britton Chance先生名字命名的“生物医学光子学”教育部重点实验室；在东11楼生命学院大楼里有“生物信息与分子成像”湖北省重点实验室和“图像信息处理与智能控制”教育部重点实验室。

此外，我们这个专业有长江学者特聘教授骆清铭教授和曾绍群教授以及长江学者讲座教授汪立宏教授和顾敏教授。

可以说，无论是在硬件还是在软件实力上，我们学校的生物医学工程都是十分不错的。

在我们学校的这个专业中，在本科大三的时候将会有四个不同的研究方向：1.生物医学工程光子学；2.生物医学成像与处理；3.生物医学材料与组织工程；4.生物医学纳米材料。

每个方向都配备了很不错的导师，到时将根据同学们的兴趣爱好分不同的方向培养不同能力的人才。

对于每一个方向，我们也通过观看PPT和参观实验室的方式有了比较深入的了解：1.生物医学工程光子学（BMP），是近年来一个以光子学与生命科学相互融合和促进的学科新分支，它也随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的发展而飞速发展起来，它将开拓生命科学的新领域，成为本世纪的研究热点。

生物医学光子学可以分为生物光子学和医学光子学两个部分，分属生物学和医学领域，但二者存在相互交叠的范围，并无严格的分界。

也可以根据应用目的的不同，将生物医学光子学划分位光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域。

前者以光子作位信息的载体，后者是以光子作为能量的载体。

生物医学光子学被预测将在以下八个领域有所发展：光动力学医疗、激光和组织的相互作用、无透镜显微术、在血液化学分析中的进展、癌症的光学显示、利用激光检测DNA、伤害最小的光子设备、一体化的激光和成像系统。

生物医学光子学是一门新兴的交叉科学，它必定将随着激光器、光纤技术、信息科学、生物学、医学、物理学、化学、工程学等各领域的新突破而迅速发展。

2.生物医学成像与处理，医学成像技术是把人体中医生感兴趣的信息提取出来，并以图像形式表示，这些信息包括形态信息、功能信息及成分信息；图像形式可以是二维、三维及四维信息。

在医学图像处理技术获得医学图像后对其进行分析、识别、解释和分类、以把某些部分增强，或提取某些特征。

医学成像技术分为X射线成像技术、显微成像技术、超声成像技术、磁共振成像技术以及放射线核素成像技术。

医学图像处理多用于临床、解剖学、成像和统计知识等方面，而三维图像显示则应用于医用图像工作站、发展功能丰富的软件包、图像配准、三维成像技术等方面。

现在医学图像技术的研究方法主要有新成像理论与方法研究、基于知识的医学图像处理理论和医学三维图像的高精确度、高逼真显示算法和多模式、多参数、多提示技术等。

3.生物医学材料与组织工程，这是研究材料与生物体的相互作用规律与机理，进而研究具有生物相同性和特殊功能的生物材料设计与制备方法的基础性学科，为各种生物材料的开发与应用奠定了基础。

生物医学材料与组织工程主要的研究内容有生物相容性的分子设计研究、各种生物材料研究（生物膜、缓释、陶瓷、玻璃、合金等材料）、生物材料相容性研究、生物材料生物相容性的评价方法研究等。

而生物医学材料与组织工程的发展趋势是筛选现有或新出现的材料；深入研究材料的组织相容性、血液相容性、生理机械性能和耐生物老化性，并建立它们的标准和评价方法；加强材料表面修饰和今物化处理方法的研究，以便材料勺活体表面的接触面有一相容性好的过渡层；注意材料结构与性能关系的研究，积累数据资料，逐步发展生物材料的分子设计，在改性和分子设计基础上合成新的生物材料。

4. 生物医学纳米材料，是指用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术纳米材料。

是目前国际生物技术领域中最前沿的研发热点，而纳米生物材料是纳米生物技术研究的核心内容。

在我们这个专业的几个方向中，我最感兴趣的是生物医学光子学（BMP），于是，我对这个分之进行了进一步的了解。

生物医学光子学(Biomedical Photonics)作为光子学与生命科学交叉形成的新的学科分支，将研究对象直指高等生命活体，特别是人类生活中所面临的一些重大问题。

近年来，随着探测技术的进步，已经将探测的灵敏度极限伸展到光子量级，为揭示生命体近自然环境下的光现象提供了可能。

生物医学光子学包括生物光子学和医学光子学两部分，尽管它们在各自领域中都得到迅速的发展，但两者之间有相互重叠的范围，并且相互促进。