生物医学工程专业有哪些研究方向

专业介绍

生物医学工程 (Biomeical Engineering)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而微创伤手术、 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。

生物工程

通常我们习惯将生物工程（BE）和生物医学工程（BME）混为一谈，事实上从美国大学的院系设置也会看到，二者是相通的，研究方向会有很多重合点，只不过是院系的名称不同而已。但从原则上讲，二者还是有区别的。生物工程单从字面上看比生物医学工程少了“医学”二字，从而我们可以得出二者的侧重点是有不同的。生物工程是涉及医疗、 制药、食品、农业、环保、轻工等有关人类衣食住行各个行业的新兴工程领域，是运用生物学、化学和工程学等学科相结合的方法，利用生物体生产人类需要的产品，改造生态系统和环境的应用技术体系。它覆盖基因工程，生物信息学，生物反应器工程，生物分离工程，生物技术制药，农业及海 洋生物工程，医用生物工程和生物工程管理。从这一定义上看，生物医学工程是包含在生物工程里的，只不过现代医学研究的快速发展，使大家更为关注医疗健康，故生物医学工程专业的关注度会更高一些。

生物医学工程的研究方向

一般院校的生物医学工程专业都会设有生物医学光学与成像 (Biomeical Optics & Imaging)、神经工程 (Neuro engineering)、 组织工程 (Tissue Engineering) 这三个研究方向。对于这三个方向的研究，除了BME本专业的学生可以选择申请外，事实上对于材料科学、医学、力学等专业方面的申请者来说也是很好的选择，甚至要更为占优势。比如像组织工程这类研究领域除了需要相关的生物医学知识之外，还需要过硬的力学以及材料科学的专业知识和能力，这是很多生物类专业的学生所缺乏或者不足的。

图像处理方向

这是目前 BME学生最集中申请的方向，申请难度相对较小。其中会涉及到信号处理方面的专业知识，所以如果学生要选择这个方向，可以在背景方面做相应的提升。比如 Dartmouth 的 Thayer（泰勒）工学院的 BME 中几个 Optical Imaging(Breast Cancer 检测 ) 组是很不错的，而且似乎很喜欢物理，电子背景的学生。

Neuroscience 方向

如果对于神经学方面特别感兴趣，波士顿大学有一个叫Neuroscience Community的团体组织，着重于研究神经科学，其研究领域包括听觉神经生物学，发育神经生理学，实验心理学，嗅觉，离子通道生物物理学，细胞与分子神经生物学，突触结构和机能，突触信号转导，认知神经科学，神经内分泌学，突触发生，计算神经科学，神经肌肉研究，系统神经科学，皮层结构， 神经药理学，视学神经生物学等。

如CUA的生物力学应用及复健研究中心(Center for Applie Biomechanics an Rehabilitation Research，CABRR)，主要致力于对生物力学应用以及复健方面的研究，通过对神经活动以及骨骼肌肉系统的研究来更好的了解伤残装置及伤残肢体功能复原等，利用基本的工程原理及科学手段来对神经肌肉病理进行诊断 和治疗。在这样的研究中心，可以说理论研究与实际应用的联系 是非常紧密的，因而相应地，它对于申请者的动手能力、沟通能力、对于知识的应用能力方面都有较高的要求。如果是医学类专业的学生，并有一定的临床实习经历，那无疑是教授比较需要的 好助手了，是很具有竞争力的；力学方面的学生也有一定的专业 优势。另外，如果在专业优势上不占优势，那可以在本科阶段积 极申请参与实验室的工作，或者一些医院方面的实习机会。

组织工程方向

组织工程学，也有人称其为“再生医学”，是指利用生物活性物质，通过体外培养或构建的方法，再造或者修复器官及组织的技术。涉及到生物学，材料学和工程学等多学科；目前已经能够再造骨、软骨、皮肤、肾、肝、消化道及角膜、肌肉、乳房等组织器官。

后两个研究方向更倾向于医学研究，比起医学院出身的学生来说，加入了工程技术的操作，因此，如果对这些方向感兴趣的学生，可以到医院参与一些临床研究的工作， 对于申请是大有裨益的。

当然，生物医学工程的研究方向远不止于这些，比如生物制程，对 DNA 蛋白质分子的研究，以及医疗仪器设备的研究等。美国院校对 BME 的专业分支与国内有很大差别。各个学校的研究方向也会略有不同，但他们的专业分工和着重点非 常明确，所有的相关学科知识，都是以一个方向服务的。如 Cornell 的 BME 的方向偏向 Biomechanics( 生物力学 )， 他们的 Imaging 方向的老师就不是很多，曾经有录取过电机专业的学生；Dartmouth，是归类于工科学院的，规模虽然不是很大， 但 BME 专业中的几个方向是很不错的，如 Optical-Imaging， 在国内似乎还没有听说过这个方向，所以他们似乎对于物理以及电子等相关专业的学生更感兴趣，这也是和他们的研究领域和重点是有很大关系的；另外有一些比较特殊的就是，有一些学校会把 BME 归类于 Psychology Department，比如 Branies University，Illinois，Ohio 等。不同学校的院系设置不同， 其侧重点也会有区别。因此，学生在申请时一定要对所选的专业方向和课程设置做深入研究，对自己的能力作出正确的评估。