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2020年(生物科技行业)生物医学工程学科分支及研究进展

2020年(生物科技行业)生物医学工程学科分支及研究进展
2020年(生物科技行业)生物医学工程学科分支及研究进展

(生物科技行业)生物医学工程学科分支及研究进展

生物医学工程学科分支及相关研究进展

生物医学工程是壹门由理、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壹门综合性、高技术的学科。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壹门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。

生物医学工程的主干学科是生物医学工程二级学科主要包括如下方面:

1.学习科学:研究学习的规律,研究学生如何有效地从原有知识和能力,向新知识和能力的转移。

2.生物信息技术:实现生物技术和信息技术以及其他学科的有机结合,发展生物信息高通量、高效、快速的提取方法,发展疾病检测的新方法和新技术,发展研究药物和靶标作用的新方法,发展基因组数据、蛋白质组数据和结构基因组数据的计算机处理、分析和可视化方法,解析生物大分子结构和功能之间关系等,提高生物信息处理、分析和利用的水平,为我国生命科学和生物技术的源头创新奠定基础。

3.医学图像和医学电子学:医学图像处理和分析、计算机辅助诊断和治疗、医学物理等,以及生物、医学和工程学等领域理论和方法,且通过这些学科的交叉形成了新型学科。

4.生物和医学纳米技术:包括纳米生物材料、纳米生物器件研究、纳米生物技术在临床诊疗中的应用、纳米材料和器件的计算模拟。

5.生物医学材料:生物医用材料研究,用于人体、器官的诊断、修复、替换或增进其功能。

6.医学信息学及工程:应用系统分析工具这壹新技术(算法)来研究医学的管理、过程控制、决策和对医学知识科学分析。

学科内容

生物力学是运用力学的理论和方法,研究生物组织和器官的力学特性,研究机体力学特征和其功能的关系。生物力学的研究成果对了解人体伤病机理,确定治疗方法有着重大意义,同时可为人工器官和组织的设计提供依据。

生物力学中又包括有生物流变学(血液流变学、软组织力学和骨骼力学)、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。目前生物力学在骨骼力学方面进展较快。

生物控制论是研究生物体内各种调节、控制现象的机理,进而对生物体的生理和病理现象进行控制,从而达到预防和治疗疾病的目的。其方法是对生物体的壹定结构层次,从整体角度用综合的方法定量地研究其动态过程。

生物效应是研究医学诊断和治疗中,各种因素可能对机体造成的危害和作用。它要研究光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的传播和分布,以及其生物效应和作用机理。

生物材料是制作各种人工器官的物质基础,它必须满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的,所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性,仍要求和机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等;目前轻合金材料的应用较为广泛。

医学影像是临床诊断疾病的主要手段之壹,也是世界上开发科研的重点课题。医用影像设备主要采用X射线、超声、放射性核素磁共振等进行成像。

X射线成像装置主要有大型X射线机组、X射线数字减影(DSA)装置、电子计算

机X射线断层成像装置(CT);超声成像装置有B型超声检查、彩色超声多普勒检查等装置;放射性核素成像设备主要有γ照相机、单光子发射计算机断层成像装置和正电子发射计算机断层成像装置等;磁成像设备有共振断层成像装置;此外仍有红外线成像和正在兴起的阻抗成像技术等。

医用电子仪器是采集、分析和处理人体生理信号的主要设备,如心电、脑电、肌电图仪和多参量的监护仪等正在实现小型化和智能化。通过体液了解生物化学过程的生物化学检验仪器已逐步走向微量化和自动化。

治疗仪器设备的发展比诊断设备要稍差壹些。目前主要采用的是X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备。大型的如:直线加速器、X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等,小型的有激光腔内碎石机、激光针灸仪以及电刺激仪等。

手术室中的常规设备已从单纯的手术器械发展到高频电刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视,各种急救治疗仪如除颤器等。

为了提高治疗效果,在现代化的医疗技术中,许多治疗系统内有诊断仪器或壹台治疗设备同时含有诊断功能,如除颤器带有诊断心脏功能和指导选定治疗参数的心电监护仪,体外碎石机中装备了进行定位的X射线和超声成像装置,而植入人体中的人工心脏起搏器就具有感知心电的功能,从而能作出适应性的起搏治疗。介入放射学是放射学中发展速度最快的领域,也就是在进行介入治疗时,采用了诊断用的x射线或超声成像装置以及内窥镜等来进行诊断、引导和定位。它解决了很多诊断和治疗上的难题,用损伤较小的方法治疗疾病。

目前各国竞相发展的高技术之壹为医学成像技术,其中以图像处理,阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。在成像技术中生物磁

成像是最新发展的课题,它是通过测量人体磁场,来对人体组织的电流进行成像。生物磁成像目前有二个方面。即心磁成像(可用以观察心肌纤维的电活动,能够很好地反映出心律失常和心肌缺血)和脑磁成像(用以诊断癫痫活动、老年性痴呆和获得性免疫缺陷综合征的脑侵入,仍能够对病损脑区进行定位和定量)。

另壹个世界各国竞相发展的高技术是信号处理和分析技术,其中包括心电信号、脑电、眼震、语言、心音呼吸等信号和图形的处理和分析。

高技术领域中仍有神经网络的研究,目前世界各国的科学家为此掀起了壹个研究热潮。它被认为是有可能引起重大突破的新兴边缘学科,它研究人脑的思维机理,将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题,是神经网络研究的目的,在这壹领域已取得可喜的成果。

工程分支

生物医用复合材料

生物医用复合材料(biomedicalcompositematerials)是由俩种或俩种之上的不同材料复合而成的生物医用材料,它主要用于人体组织的修复、替换和人工器官的制造[1]。长期临床应用发现,传统医用金属材料和高分子材料不具生物活性,和组织不易牢固结合,在生理环境中或植入体内后受生理环境的影响,导致金属离子或单体释放,造成对机体的不良影响。而生物陶瓷材料虽然具有良好的化学稳定性和相容性、高的强度和耐磨、耐蚀性,但材料的抗弯强度低、脆性大,在生理环境中的疲劳和破坏强度不高,在没有补强措施的条件下,它只能应用于不承受负荷或仅承受纯压应力负荷的情况。因此,单壹材料不能很好地满足临床应用的要求。利用不同性质的材料复合而成的生物医用复合材料,不仅兼具组分材料的性质,而且能够得到单组分材料不具备的新性能,为获得结构和性质类似于

人体组织的生物医学材料开辟了壹条广阔的途径,生物医用复合材料必将成为生物医用材料研究和发展中最为活跃的领域。

1.生物医用复合材料组分材料的选择要求

生物医用复合材料根据应用需求进行设计,由基体材料和增强材料或功能材料组成,复合材料的性质将取决于组分材料的性质、含量和它们之间的界面。常用的基体材料有医用高分子、医用碳素材料、生物玻璃、玻璃陶瓷、磷酸钙基或其他生物陶瓷、医用不锈钢、钴基合金等医用金属材料;增强体材料有碳纤维、不锈钢和钛基合金纤维、生物玻璃陶瓷纤维、陶瓷纤维等纤维增强体,另外仍有氧化锆、磷酸钙基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等颗粒增强体。

植入体内的材料在人体复杂的生理环境中,长期受物理、化学、生物电等因素的影响,同时各组织以及器官间普遍存在着许多动态的相互作用,因此,生物医用组分材料必须满足下面几项要求:(1)具有良好的生物相容性和物理相容性,保证材料复合后不出现有损生物学性能的现象;(2)具有良好的生物稳定性,材料的结构不因体液作用而有变化,同时材料组成不引起生物体的生物反应;(3)具有足够的强度和韧性,能够承受人体的机械作用力,所用材料和组织的弹性模量、硬度、耐磨性能相适应,增强体材料仍必须具有高的刚度、弹性模量和抗冲击性能;(4)具有良好的灭菌性能,保证生物材料在临床上的顺利应用。此外,生物材料要有良好的成型、加工性能,不因成型加工困难而使其应用受到限制。

2.生物医用复合材料的研究现状和应用

陶瓷基生物医用复合材料

陶瓷基复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体,通过不同方式引入颗粒、晶片、晶须或纤维等形状的增强体材料而获得的壹类复合材料。目前生物陶瓷基复合材

料虽没有多少品种达到临床应用阶段,但它已成为生物陶瓷研究中最为活跃的领域,其研究主要集中于生物材料的活性和骨结合性能研究以及材料增强研究等。Al2O3、ZrO3等生物惰性材料自70年代初就开始了临床应用研究,但它和生物硬组织的结合为壹种机械的锁合。以高强度氧化物陶瓷为基材,掺入少量生物活性材料,可使材料在保持氧化物陶瓷优良力学性能的基础上赋予其壹定的生物活性和骨结合能力。将具有不同膨胀系数的生物玻璃用高温熔烧或等离子喷涂的方法,在致密Al2O3陶瓷髋关节植入物表面进行涂层,试样经高温处理,大量的Al2O3进入玻璃层中,有效地增强了生物玻璃和Al2O3陶瓷的界面结合,复合材料在缓冲溶液中反应数十分钟即可有羟基磷灰石的形成。为满足外科手术对生物学性能和力学性能的要求,人们又开始了生物活性陶瓷以及生物活性陶瓷和生物玻璃的复合研究,以使材料在气孔率、比表面积、生物活性和机械强度等方面的综合性能得以改善。近年来,对羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙(TCP)复合材料的研究也日益增多。30%HA和70%TCP在1150℃烧结,其平均抗弯强度达155MPa,优于纯HA和TCP陶瓷,研究发现HA-TCP致密复合材料的断裂主要为穿晶断裂,其沿晶断裂的程度也大于纯单相陶瓷材料。HA-TCP多孔复合材料植入动物体内,其性能起初类似于β-TCP,而后具有HA的特性,通过调整HA 和TCP的比例,达到满足不同临床需求的目的。45SF1/4玻璃粉末和HA制备而成的复合材料,植入兔骨中8周后取出,骨质和复合材料之间的剪切破坏强度达27MPa,比纯HA陶瓷有明显的提高。

生物医用陶瓷材料

生物医用陶瓷材料由于其结构本身的特点,其力学可靠性(尤其在湿生理环境中)较差,生物陶瓷的活性研究及其和骨组织的结合性能研究,且未能解决材料固有

的脆性特征。因此生物陶瓷的增强研究成为另壹个研究重点,其增强方式主要有颗粒增强、晶须或纤维增强以及相变增韧和层状复合增强等[3,5~7]。当HA粉末中添加10%~50%的ZrO2粉末时,材料经1350~1400℃热压烧结,其强度和韧性随烧结温度的提高而增加,添加50%TZ-2Y的复合材料,抗折强度达400MPa、断裂韧性为2.8~3.0MPam1/2。ZrO2增韧β-TCP复合材料,其弯曲强度和断裂韧性也随ZrO2含量的增加而得到增强。纳米SiC增强HA复合材料比纯HA陶瓷的抗弯强度提高1.6倍、断裂韧性提高2倍、抗压强度提高1.4倍,和生物硬组织的性能相当。晶须和纤维为陶瓷基复合材料的壹种有效增韧补强材料,目前用于补强医用复合材料的主要有:SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、HA纤维或晶须以及C纤维等,SiC晶须增强生物活性玻璃陶瓷材料,复合材料的抗弯强度可达460MPa、断裂韧性达4.3MPam1/2,其韦布尔系数高。

数字信号处理

数字信号处理作为信号和信息处理的壹个分支学科,已渗透到科学研究、技术开发、

工业生产、国防和国民经济的各个领域,取得了丰硕的成果。对信号在时域及变换域的特性进行分析、处理,能使我们对信号的特性和本质有更清楚的认识和理解,得到我们需要的信号形式,提高信息的利用程度,进而在更广和更深层次上获取信息。数字信号处理系统的优越性表现为:1.灵活性好:当处理方法和参数发生变化时,处理系统只需通过改变软件设计以适应相应的变化。2.精度高:信号处理系统能够通过A/D变换的位数、处理器的字长和适当的算法满足精度要求。3.可靠性好:处理系统受环境温度、湿度,噪声及电磁场的干扰所造成的影响较小。4.可大规模集成:随着半导体集成电路技术的发展,数字电路的集成度

能够作得很高,具有体积小、功耗小、产品壹致性好等优点。

然而,数字信号处理系统由于受到运算速度的限制,其实时性在相当长的时间内远不如模拟信号处理系统,使得数字信号处理系统的应用受到了极大的限制和制约。自70年代末80年代初DSP(数字信号处理)芯片诞生以来,这种情况得到了极大的改善。DSP芯片,也称数字信号处理器,是壹种特别适合进行数字信号处理运算的微处理器。DSP芯片的出现和发展,促进数字信号处理技术的提高,许多新系统、新算法应运而生,其应用领域不断拓展。目前,DSP芯片已广泛应用于通信、自动控制、航天航空、军事、医疗等领域。

70年代末80年代初,AMIX公司的S2811芯片,IntelX公司的2902芯片的诞生标志着DSP芯片的开端。随着半导体集成电路的飞速发展,高速实时数字信号处理技术的要求和数字信号处理应用领域的不断延伸,在80年代初至今的十几年中,DSP芯片取得了划时代的发展。从运算速度见,MAC(乘法且累加)时间已从80年代的400ns降低到40ns以下,数据处理能力提高了几十倍。MIPS (每秒执行百万条指令)从80年代初的5MIPS增加到当下的40MIPS之上。DSP芯片内部关键部件乘法器从80年代初的占模片区的40%左右下降到小于5%,片内RAM增加了壹个数量级之上。从制造工艺见,80年代初采用4μm的NMOS工艺而当下则采用亚微米CMOS工艺,DSP芯片的引脚数目从80年代初最多64个增加到当下的200个之上,引脚数量的增多使得芯片应用的灵活性增加,使外部存储器的扩展和各个处理器间的通信更为方便。和早期的DSP芯片相比,当下的DSP芯片有浮点和定点俩种数据格式,浮点DSP芯片能进行浮点运算,使运算精度极大提高。DSP芯片的成本、体积、工作电压、重量和功耗较早期的DSP芯片有了很大程度的下降。在DSP开发系统方面,软件和硬件开发

工具不断完善。目前某些芯片具有相应的集成开发环境,它支持断点的设置和程序存储器、数据存储器和DMA的访问及程序的单部运行和跟踪等,且能够采用高级语言编程,有些厂家和壹些软件开发商为DSP应用软件的开发准备了通用的函数库及各种算法子程序和各种接口程序,这使得应用软件开发更为方便,开发时间大大缩短,因而提高了产品开发的效率。

总之,生物医学工程是壹个具有广泛发展前景的、充满挑战性的学科!

2020年(生物科技行业)生物技术创新与生物产业促进计划

(生物科技行业)生物技术创新与生物产业促进计划

附件2: 生物技术创新和生物产业促进计划 简介 壹、背景 2008年4月18日,中国科学院生命科学和生物技术局在天津举行的中国工业生物技术发展高峰论坛?2008上,倡议成立“中国工业生物技术产业化促进会”。 2008年5月23日,在北京举行的绿色农业技术集成和示范研讨会上,成立了“中国绿色生态农业科技创新联盟”,37家科研院所和企业单位加盟。 2008年6月22日,在长沙举行的第二届中国生物产业大会上,中国科学院研究机构和40余家工业生物技术企业建立了工业生物产业创新联盟伙伴关系,且签署了备忘录。 2008年8月2日,在常州举行的中国药物产业科技创新高峰论坛上,45家医药研究机构和40多家企业成立了中国药物产业科技创新联盟。 工业生物技术科技创新联盟、绿色生态农业科技创新联盟和药物产业科技创新联盟共同组成了生物产业科技创新联盟(简称“创新联盟”),共募集意向性的企业科技创新基金逾25亿元。目前,生物产业科技创新联盟得到了越来越多的科研机构、企业、地方政府的关注和支持,联盟的规模和影响不断扩大。 在推动生物产业科技创新联盟的基础上,2008年底,中国科学院启动《生物技术创新和生物产业促进计划》(简称“专项计划”)。在国家有关部门的支持下,该计划作为应对金融危机支撑经济发展的科技创新专项行动计划之壹,力争为“保增长、扩内需、调结构”发挥重要作用。

二、中国科学院的生物技术概况 中国科学院作为国立科研机构,致力于解决事关国家全局和长远发展的基础性、战略性、先导性、系统性的重大科技问题,致力于促进科技成果的转移转化和高技术产业化,致力于支持和提升我国产业的竞争力。 中国科学院的生命科学和生物技术研究发展迅速,近年来取得了壹批具有国际先进水平的理论创新成果。和此同时,在农业、人口健康、生态环境、工业生物技术领域形成了壹批高水平的技术创新成果。知识创新工程三期以来,中国科学院以提升科技创新能力为主线,以促进我国生物产业快速、持续、健康发展为目标,依托人口健康和医药创新基地、先进工业生物技术创新基地和现代农业科技创新基地,全面推动生命科学的原始创新研究和生物技术的应用和推广研究。在新药创制、诊断试剂开发、农作物品种培育、生物农药研制、工业酶和大宗发酵产品开发等若干重要领域又形成了壹批关键核心技术,积累了壹批有潜在应用价值的技术成果,有望产生重大的经济和社会效益。 三、主要任务 瞄准国家重大需求,通过国家资金引导,优化资源配置,强强联合,使国内外生物技术创新成果不断向国内优势企业、行业龙头企业转移转化,带动国家和地方生物产业发展。 1、探索高效的产学研结合技术转移模式,促使壹批自主创新的关键技术实现产业化,为传统产业的结构调整和振兴,为新兴产业的形成和发展提供强有力的科技支撑。 2、将技术研发和产业发展结合起来,促进企业成为技术创新的

论生物医学工程的现状及发展前景

论生物医学工程的现状及发展前景 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)崛起于20世纪60年代。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, 认识生命运动的规律,并用以维持、促进人的健康。它的兴起有多方面的原因,其一是医学进步的需要;其二则是医疗器械发展的需要。 四十年来, 生物医学工程已经深入于医学,从临床医学到医学基础,并深刻地改变了医学本身, 而且预示着医学变革的方向。可以说,没有生物医学工程就没有医学的今天。另一方面, 生物医学工程的兴起和发展不仅推动了医疗器械产业的发展,而且使它发生了质的改变,最根本的是,将使用对象和使用者以及医疗装置看作是一个系统整体, 强调其间的相互作用, 进而用系统工程的观念研究发展所需要的医疗装置,实现预定的医疗目的。 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。所谓交叉学科是指由不同学科、领域、部门之间相互作用,彼此融合形成的一类学科群。从学科发展的历史长河来看,新学科的产生大都是传统或成熟学科相互交叉作用产生的结果。而且,生物医学工程所指的学科交叉,不是生物医学同哪一个工程学科分支的简单结合,而是多学科、广范围、高层次上的融合。近年来,高分子材料科学、电子学、计算机科学等自然科学的不断发展,极大地推动了生物医学工程学科的发展。 此外,生物医学工程学科所涉及的领域非常广泛。可以说,有多少理工科分支,就会产生多少生物医学工程领域,这种多学科的交叉融合涉及到所有的理、工学科和所有的生物学和医学分支。这样一来,当任何一个学科取得突破进展时都能影响到生物医学工程的发展,使其发展的速度异常迅速。 发达国家生物医学工程的现状 在美国以及欧洲等经济发达国家,早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性,基于其强大的经济、科技实力,经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今,这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势,他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国,许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来,生物医学工程在这一有利条件下迅速发展,朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升,又为逐步形成新专业创造了条件。 另外,美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性,急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面,美国第106届国会于2000年1月24日通过立法。在国立卫生研究院内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所,规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理,促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。 国内生物医学工程的现状 我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪70年代以来,经过40多年的发展,目前全国已有很多所高校内设有此专业,在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响,且大都设有国家级重点学科,他们开展起来十分方便,这些院校均是以科研性学科设置的。此外,还有一些医学院校则是以医学作为基底学科,置入某些工程学科的

【生物医学论文】生物医学工程学科发展思路

生物医学工程学科发展思路 摘要:生物医学工程,是综合了工程学、物理学、生物学、医学等学科,以预防和治疗疾病、保障人体健康为主要目的的新兴学科。生物医学工程致力于研发新的生物学制品和生物学材料,改进医疗技术,在现代医学领域中占有重要的地位。本文将追溯我国生物医学工程学科的发展历程,提出发展过程中存在的一些问题,为解决这些问题提供一些可行的策略。 关键词:生物医学工程;学科发展;学科建设 电子学、光电子学、计算机技术、物理学、化学、精密仪器制造等科学技术的高速发展,对现代医学产生了极大的促进作用,生物医学工程就是在这些技术背景下产生的新型医学分支学科。生物医学工程利用现代工程技术来对人体进行研究,分析疾病的机理,从而制定有效的治疗措施,极大提高了现代医学的治疗水平。但是,我国在建设和发展生物医学工程学科的过程中,也遇到了一些问题,必须对这些问题加以解决,才能够促进生物医学工程学科的发展。 1生物医学工程的发展历程

生物医学工程的历史可以追溯到20世纪50年代,起源于美国。这一学科一经产生,就迅速受到世界各国的重视。1965年,国际医学和生物工程联合会建立,后来改名为国际生物医学工程协会[1]。生物医学工程之所以受到世界各国的重视,是因为具有广阔的应用前景,能够产生极大的经济效益与社会效益。生物医学工程将现代科学的技术成果与医学联系起来,极大地提高了人体对疾病的预防水平和治疗水平。欧美等地区的先进国家,在20世纪70年代初就已经成立了针对这一学科的研究部门,负责生物医学工程学科的发展与建设。而我国的生物医学工程起步相对较晚,而且应用范围比较窄,仅限于医院设备保管和维修、医疗物资采购等方面,生物医学工程学科的建设还有很大的提升空间。 2我国生物医学工程存在的问题 我国在生物医学工程的学科建设方面起步比较晚,应用也处于初级水平。导致这种局面的原因主要来自于以下2个方面。首先,历史遗留的体制问题。我国的各级医院,负责生物医学工程的科室没有统一的名称,也没有明确的职责范围,各级医院都是根据自己的理解,设定有关部门的名称、职责范围、人员编制、归属单位等情况,具有很大的随意性。

生物医学工程专业培养计划

生物医学工程专业培养计划 2009版 一、培养目标 本专业旨在培养具备坚实的材料科学与工程、医学与生命科学、计算机与信息科学等基础理论知识,具有工程技术与医学相结合的科学研究能力,能在医疗器械与生物材料等生物医学工程领域从事相关科学研究、产品开发、专业教学、质量控制与生产管理等方面工作的高级人才。 二、基本要求 本专业学生主要通过对数、理、化、力学、计算机和外语等公共基础、以及医学、生物学、材料学、电子信息学与机械制造等学科的基本理论和基础知识的学习,接受科学实验研究能力、工程设计能力、新产品开发能力和生产过程组织管理能力的基本训练,了解生物医学工程及相关学科的最新发展动态,熟悉生物医学工程中各方向的科学研究、技术开发、过程设计及生产管理的基本内容,在毕业时应获得以下几个方面的知识和能力: 1、具备良好的道德素养和身心素质 2、具有扎实的数、理、化、生物、力学基础知识以及较强的外语运用能力。 3、具有本专业必需的医学、材料学、电子信息技术、机械和计算机应用的基础知 识和实践技能。 4、掌握生物医学工程的基础理论和基本知识,了解生物医学工程的新技术、新工 艺、新产品和新方法的发展动态。 5、掌握生物材料、医疗器械的设计基础,具有计算机辅助设计、辅助绘图及辅助 制造的能力,了解生物材料与医疗器械产品开发、生产管理的相关政策法规。 在生物材料、医疗器械等领域具备较高的工程实践技能和初步的科学研究素质。 6、掌握技术经济管理基础知识,具有获取生物医学工程领域最新信息的基本技能。 三、学制与学位 学制:四年 学位:工学学士 四、专业特色 本专业以医疗器械(侧重人工器官)及生物材料为主要专业方向,与国内同专业相比,具有如下特点: 1、注重生物材料及人工器官等医疗器械的设计、制造、质量控制以及应用方面的 专业知识与技能的培养。 2、通过多层次实践教学、工程实践及科研实训等培养环节,提高学生的工程实践 技能和科学研究素质。

生物医学工程专业必修课程介绍

生物医学工程专业必修课程介绍 (2014版) 2015年9月

目录 学科基础必修课 (1) 《大学物理1》 (1) 《高等数学1》 (1) 《大学物理2》 (1) 《大学物理实验》实验 (1) 《高等数学2》 (1) 《复变函数与积分变换》 (2) 《电路原理》 (2) 《电路原理实验》 (2) 《概率论与数理统计》 (2) 《模拟电路》 (3) 《模拟电路实验》 (3) 《人体解剖生理学》 (3) 《人体解剖生理学实验》 (3) 专业教育必修课 (4) 《生物医学测量与传感器》 (4) 《生物医学测量与传感器实验》 (4) 《专业英语与论文写作》 (4) 《数字电路》 (4) 《数字电路实验》 (4) 《生物医学信号处理》 (5) 《生物医学信号处理实验》 (5) 《微机原理与接口技术》 (5) 《微机原理与接口技术实验》 (5) 《临床医学仪器》 (6) 《临床医学仪器实验》 (6) 《单片机与嵌入式系统》 (6) 《单片机与嵌入式系统实验》 (6) 实践教学环节 (7) 《医院信息技术课程设计》 (7) 《电子技术课程设计》 (7) 《医学数据挖掘课程设计》 (7) 《金工实习》 (7) 《毕业设计(论文)》 (7) 《毕业实习》 (8)

学科基础必修课 《大学物理1》 课程编码:43071B01 开课学期:2 课程学时:48 课程学分:3 先修课程:无要求 课程简介:物理学是自然科学和工程技术的基础。《大学物理1》主要包括质点运动学、质点动力学、刚体的转动、气体动理论和热力学基础。通过本课程的学习,使学生掌握经典力学对质点和质点系的运动规律,以及能量转换的分析、处理方法;掌握气体动理论和热力学的基本规律和分析、处理方法。为学习《大学物理2》和其他后续课程的学习打下良好基础。 《高等数学1》 课程编码:43081B01 开课学期:2 课程学时:48 课程学分:3学分 先修课程:无要求 课程简介:通过本课程的学习,将使学生获得微积分的一些基本概念、基本理论、基本方法和基本运算技能,为学习后继课程和应用数学知识解决实际问题奠定必要的数学基础,本课程主要内容为函数与极限、导数与微分、导数的应用、不定积分、定积分及应用、微分方程。 《大学物理2》 课程编码:43071B03 开课学期:3 课程学时:48 课程学分:3 先修课程:《大学物理1》、《高等数学1》 课程简介:课程主要研究电荷和电流产生电场和磁场的规律,电场和磁场的相互联系,电磁场对电荷和电流的作用,电磁场对实物的作用及所引起的各种效应,振动分析,振动的合成,波的产生和传播等。 《大学物理实验》实验 课程编码:43071B04 开课学期3 课程学时:24 课程学分:1.5 先修课程:《大学物理1》 并修课程:《大学物理2》 内容简介:《大学物理实验》是生物医学工程本科专业学生入学后的第一门学科基础实验课程。通过实验训练,使学生熟悉力学、热学、电学等领域的基本实验方法,学会应用误差理论正确处理实验数据,并对实验结果作出正确的分析。 《高等数学2》 课程编码:43081B02 开课学期:3 课程学时:48 课程学分:3 先修课程:《高等数学1 》 课程简介:高等数学是理工科各专业学生必修的一门重要基础理论课程。通过本课程的学习,

2020年(生物科技行业)生物技术创新与生物产业促进计划

生物科技行业)生物技术创新与生物产业促进计划

附件2: 生物技术创新和生物产业促进计划 简介 壹、背景 2008 年4 月18 日,中国科学院生命科学和生物技术局在天津举行的中国工业生物技术发展高峰论坛?2008 上,倡议成立“中国工业生物技术产业化促进会”。 2008 年5 月23 日,在北京举行的绿色农业技术集成和示范研讨会上,成立了“中国绿色生态农业科技创新联盟”,37 家科研院所和企业单位加盟。 2008 年6 月22 日,在长沙举行的第二届中国生物产业大会上,中国科学院研究机构和40 余家工业生物技术企业建立了工业生物产业创新联盟伙伴关系,且签署了备忘录。 2008 年8 月2 日,在常州举行的中国药物产业科技创新高峰论坛上, 45 家医药研究机构和40 多家企业成立了中国药物产业科技创新联盟。 工业生物技术科技创新联盟、绿色生态农业科技创新联盟和药物产业科技创新联盟共同组成了生物产业科技创新联盟(简称“创新联盟”),共募集意向性的企业科技创新基金逾25 亿元。目前,生物产业科技创新联盟得到了越来越多的科研机构、企业、地方政府的关注和支持,联盟的规模和影响不断扩大。 在推动生物产业科技创新联盟的基础上,2008 年底,中国科学院启动《生物技术创新和生物产业促进计划》(简称“专项计划”)。在国家有关部门的支持下,该计划作为应对金融危机支撑经济发展的科技创新专项行动计划之壹,力争为“保增长、扩内需、调结构”发挥重要作用。 二、中国科学院的生物技术概况 中国科学院作为国立科研机构,致力于解决事关国家全局和长远发展的基础性、战略性、先导性、系统性的重大科技问题,致力于促进科技成果的转移转化和高技术产业化,致力于支持和提升我国产业的竞争力。

全球生物医学工程十大领域科研成果

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/6f12050383.html, 全球生物医学工程十大领域科研成果 作者: 来源:《大学生》2017年第12期 2016年3月,艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)、哈佛医学院(Harvard Medical School)和Flanders神经电子学研究中心(NERF)的研究人员共同领导的 国际小组发布了迄今为止最大的大脑皮层神经元连接网络,揭示了大脑中有关网络组织机制的几个关键要素。 2016年8月,美国国家卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)开发了一种神经成像技术,让人们第一次看到了人脑中基因开关的位置,为了解影响精神健康的基因提供了有力工具,将来有望用于检测老年性痴呆、精神分裂或其他脑病的早期迹象。 2016年3月,中美科学家合作开发出一种新的再生医学方法治疗婴儿白内障——移除婴 儿眼睛中的先天性白内障,激活剩余的干细胞再生出功能性的晶状体。三个月后,接受这种新治疗方法的12名婴儿眼中出现了一种再生的明亮的双凸形晶状体。 2016年5月,美国和英国的两个研究小组分别将人类胚胎体外发育的时间提高到10天以上,打破了此前的“7天极限”。2016年9月,纽约新希望生育中心(New Hope Fertility Center)的华裔生育学家张进(John Zhang)证实世界上首例经核移植操作的“三亲婴儿”哈桑 在墨西哥出生。这个婴儿的父母来自中东,手术在未限制“三父母”技术的墨西哥进行。婴儿的母亲1/4的线粒体携带有亚急性坏死性脑病的基因,曾经4次流产,生下的2个小孩也因这种遗传疾病而分别死亡。为帮助这名女性,张进团队采用了“三父母”技术,即利用捐赠者卯子的健康线粒体替换其有缺陷的线粒体,再实施体外受精。最终获得的婴儿除了拥有父母的基因外,还拥有捐赠女子的线粒体遗传物质。 2016年3月,美國天普大学的研究者们成功使用CRISPR基因编辑工具,将整个HIV病 毒从病人被感染的免疫细胞中去除。 2016年10月28日,四川华西医院的一位非小细胞肺癌病人成为首个接受编辑细胞治疗的患者,医院团队成功将经过“CRISPR-Cas9”基因编辑技术修饰的细胞植入了人体。 2016年2月,Nature在线发表美国梅奥诊所的一项研究成果,证实衰老细胞(不再发生细胞分裂且随着年龄增加而不断堆积的细胞)会对健康产生负面影响。 2016年8月,华盛顿大学生物化学家David Baker教授发明了一种高速生产上万种结构稳定的微型蛋白质的方法。 2016年11月,加州理工学院Kan博士和她的团队成功诱导活细胞生成碳一硅键,首次证明了大自然可以将地球上最丰富的元素之一硅融入到生命的基石中。

软科生物医学工程学科排名

软科生物医学工程学科排名,上海交通大学世界第二,苏州大学第五 近日,软科发布2020“软科世界一流学科排名”,在生物医学工程学科排名中,哈佛大学取得世界第一的好成绩,上海交通大学紧随其后,位列第二位,在前十名的榜单中还有复旦大学、苏州大学、北京大学、浙江大学,分别位列第四、第五、第八、第九名。 图片来源软科

上海交通大学 上海交通大学是由教育部直属、中央直管副部级建制的全国重点大学,位列“世界一流大学建设高校(A类)”、“985工程”、“211工程”,为九校联盟、Universitas 21、环太平洋大学联盟、21世纪学术联盟、国际应用科技开发协作网、新工科教育国际联盟成员。 在全国第四轮学科评估中,上海交通大学有生物学、机械工程、船舶与海洋工程等5个一级学科评估为A+,生物医学工程为A。

复旦大学 复旦大学是教育部直属、中央直管副部级建制的全国重点大学,世界一流大学建设高校(A类),国家“985工程”、“211工程”重点建设高校,九校联盟(C9)、环太平洋大学联盟、东亚研究型大学协会、新工科教育国际联盟、医学“双一流”建设联盟、长三角研究型大学联盟创始成员。 在全国第四轮学科评估中,复旦大学有哲学、理论经济学、政治学等5个一级学科评估为A+,生物医学工程为B+。

苏州大学 苏州大学是教育部与江苏省政府共建的国家“世界一流学科建设高校”,国家“211工程”、“2011计划”首批入选高校,国家国防科技工业局与江苏省政府共建高校,江苏省属重点综合性大学。 在全国第四轮学科评估中,苏州大学有软件工程、设计学等2个一级学科评估为A-,生物医学工程为C。

生物医学工程 (学科代码:0831 )

生物医学工程 (学科代码:0831 ) 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展,在生物医学工程及信号处理等方面具有坚实的理论基础和实验技能,了解本学科发展前沿和动态,具有独立开展本学科科学研 究工作能力的高层次人才。学位获得者应能承担高等院校、科研院所及高科技企业的教学、科研及开发管理等工作。 二、研究方向 1. 生物医学信号处理、 2. 生物医学超声工程、 3. 神经肌肉系统及控制、 4. 生物信息学、 5. 医学影像图像处理、 6. 智能医疗仪器 三、学制及学分 1. 对于按硕—博一体化课程体系培养的研究生,获得硕士学位一般需要3年。研究生在申请硕士学位前,必须取得总学分不低于35分(含开题报告2学分)。获得博 士学位一般需要5年,最长学习年限不超过7年。研究生在申请博士学位前,必须取得总学分不低于45分(含开题报告2学分、专业综合知识答辩2学分;博士层 次课程不低于8学分)。 2. 对于通过我校博士生入学考试的普通博士生,获得博士学位一般需要3年,最长学习年限不超过5年。研究生在申请博士学位前,

必须取得总学分不低于10分(含开题报告2学分;博士层次课程不低于8学分)。 四、课程设置 英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 学科基础课和专业课如下所列。 基础课: BM05101★生物医学信号处理★(4) BM05102★生物医学信息检测与系统设计★(4)ES25201 信息传输与现代通信(4) ES25203 先进电子线路(4) ES25204★图像分析与处理★(4.5) ES25205 随机过程与随机信号处理(3) ES25206 模式识别(3) BI05101 细胞分子生物学(4) 专业课: BM05110 生物医学工程若干前沿(3) BM05113 富里叶超声成像(3) ES25208 计算机网络技术及其应用(4)ES25211 工程数据库(3) ES25213 智能优化方法(2) BI74201 生物信息学(2) CS05141 机器学习与知识发现(3) PH65201 生物医学超声工程(3) PH65211 现代医疗仪器(3) BM06101生物医学信号与信息处理(2) BM06102 生物医学工程前沿专题(2) BM06103生物信息学文献阅读与分析(2)BM06104 系统生物学研究进展(2) 备注:带★号课程为博士生资格考试科目。 五、科研能力要求 按照研究生院有关规定。 六、学位论文要求 按照研究生院有关规定。

2020年(生物科技行业)模式生物

(生物科技行业)模式生物

生命研究中的明星——模式生物 李璐冰2009044020123 河北农业大学生命科学学院生物科学0901班,河北保定071000 摘要:模式生物在现代生命科学研究中有着举足轻重的地位,特别是随着功能基因组计划的开展,数种生物的基因组序列已经获得,模式生物在遗传学、功能基因组学、分子生物学、发育遗传学以及对人类疾病机理模型的研究中被广泛应用。本文主要以微生物大肠杆菌、植物拟南芥和动物斑马鱼这几种经典的模式生物为例,介绍了模式生物的概况。 关键词:模式生物,功能基因组学,分子生物学,发育遗传学 正文: 模式生物(Modelorganism)是人们研究生命现象过程中长期和反复作为实验模型的动物、植物和微生物,通过对这些物种的科学研究来揭示某种具有普遍规律的遗传现象,模式生物的种类有很多,如果蝇、小鼠、拟南芥、大肠杆菌等,主要应用于遗传学和发育遗传学早在二十世纪初期,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上,则发育现象难题能够得到部分解答。因为简单生物的细胞数量少,分布相对单壹,更容易进行实验操作,变化也较好观察。由于生物进化的原因,生物在发育的基本模式方面具有很大的相似性,许多生命活动的方式在不同物种的生物见具有同壹性,这是通过模式生物来研究更复杂生物的方法能够有效且成功的基础。尤其是当在有不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化特征时,发育的普遍原理也就得以建立。因此对模式生物的研究能够帮助探索和理解生命的壹般规律,在生命研究中有着举足轻重的地位。 1987年美国国立卫生院研究所(NationalInstituteofHealth)和美国能源部(DepartmentofEnergy)联合提出了“人类基因组计划(HumanGenomeProject)”,

生物医学工程对生活的影响和前景

作者:楼佳枫1223020057 信息与工程学院电气2班 学科导论作业:(部分参考于百度知道) -----生物医学工程对生活的影响和前景大学,我选择的专业是电气信息类:它未来将分为生物医学工程,计算机科学与技术,电子信息技术三个大类。现在,我很高兴和大家谈谈我对生物医学工程的认识及看法。 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。就生物医学工程的发展渊源,还得追溯到显微镜的发明: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。 生物医学的一个重要的领域,就是大家所熟知的生物影像技术。自从琴伦射线的发现和应用于医学诊断开始,影像

学就开始了她的飞速发展,当之无愧得成为了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。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 resonance)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、FMRI、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

生物医学工程学概论考试重点

生物医学工程(Biomedical Engineering,BME),是用自然科学和工程技术的理论方法,研究解决医学防病治病,增进人民健康的一门理、工、医相结合的边缘科学。它综合运用工程学的理论和方法,深入研究、解释、定义和解决医学上的有关问题。 生物传感器应有以下几个条件:①高可靠;②少损伤或无损伤;③微型化; ④重复性好;⑤数字信号输出;⑥组织相容性好;⑦寿命长;⑧容易制造。 生物工程(bioengineering)亦称生物技术(biotechnology) , 它是通过工程技术手段,利用生物有机体或生物过程,生产有经济价值的产品的技术科学。它的实际应用包括对生物有机体及其亚细胞组分在制造业、服务性工业以及环境管理等方面的应用。细胞工程(cell engineering)是应用细胞生物学和分子生物学技术,按照预定的设计改变或创造细胞遗传物质,使之获得新的遗传性状,通过体外培养,提供细胞产品,或培育出新的品种,甚至新的物种。 细胞工程的三个发展阶段: 第一阶段:~70年代中期,确立了细胞培养技术、核型分析技术、细胞融合技术及其应用 第二阶段:70年代后期~80年代后期,基因工程与细胞工程结合,应用DNA 导入技术分析了人体基因的微细结构。 第三阶段:80年代后期~,基因打靶为基础,胚胎发生工程与基因工程结合作为新的研究发展趋势。即在培养细胞水平上同源基因重组的“基因打靶” “基因打靶”是指利用基因转移方法,将外源DNA序列导入靶细胞后通过外源DNA序列与靶细胞内染色体上同源DNA序列间的重组,将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的点,或对某一预先确定的靶位点进行定点突变的技术 细胞融合(cell fusion)是指用自然或人工方法,使两个或更多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。它包括质膜的连接与融合,胞质合并,细胞核、细胞器和酶等互成混合体系。 应用:淋巴细胞杂交瘤技术,其产物为单克隆抗体单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb)是由单一克隆(clone)的B淋巴细胞产生的抗单一抗原的高度特异性抗体。

生物医学工程课程介绍

课程介绍 生物医学工程(Biomedical-Engineering,BME)是一门高度综合的学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,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。 现代医学基本上是构建在生物医学工程的基础上。四大影像设备,各种生物电和器官压力流量监测等功能检查设备,各种自动化分析仪器,是现代临床诊断的基础。另外,生物材料,生物系统建模与模拟,生物信号的监测处理等等方面的发展,更促进了本学科及医学的进一步发展。 生物医学工程的分支包括:1)化学生物学,生物信息等,主要攻读生物、计算机信息技术和仪器分析化学等。2)微流控技术。3)系统生物技术。4)生物力学。5)医用信号检测与处理。 教学大纲(初稿) 一课程基本信息 课程名称:生物医学工程导论 学时:36 二教学目的及要求:使医检专业高年级本科生能对前沿学科-生物医学工程学的概念内容以及该学科在临床医学的各个方面的应用有所掌握和了解。 三教材:自编教材《生物医学工程导论》 三教学内容 第一章绪论

一掌握BME的概念。 二了解BME的发展历史。 三了解BME研究目标及内容。 四了解BME与生物医学的进步;现代BNE研究的重大课题及其研发趋势。(4 学时) 第二章生物医学传感技术 一掌握生物医学信息获取的意义及相关概念 二了解各种生物传感器的原理和应用 三生物芯片的原理,技术特点和应用基础(8学时) 第三章生物动力学概要(血液动力学为主)一掌握生物动力学基本概念。 二了解血液流动力学相关的基本概念和本原理及其在心血管生理机能和疾病检测中的应用。(6学时) 第四章生物医用材料 一了解生物医用材料的发展概况和发展趋势,生物医用材料的分类。二掌握生物相容性概念,了解生物医用材料的生物相容性和生物学评价。 三掌握可降解与吸收材料概念,掌握组织工程材料的概念 四了解生物医用口腔材料,控制释放材料,仿生智能材料。(6学时) 第五章人工器官 一了解人工器官定义,分类及临床应用和发展方向。 二了解人工心脏,人工肝等几个主要人工器官的研究。

2020年(生物科技行业)环境保护与生物技术

(生物科技行业)环境保护 与生物技术

环境保护和生物技术 壹、我国环境保护的现状 环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的壹个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。 我国是世界上环境污染最为严重的国家之壹,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家壹级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有壹半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,且呈进壹步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;壹些地区的饮用水源受到严重污染,对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物和日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏,加重了1998年的长江洪水灾难,给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。 当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进壹步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可

生物医学工程

生物医学工程(BiomedicalEngineering,简称BME)是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学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。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 学科概况 生物医学工程(Biomedical-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。它有一个分支是生物信息、化学生物学等方面主要攻读生物、计算机信息技术和仪器分析化学等,微流控芯片技术的发展,为医疗诊断和药物筛选,以及个性化、转化医学提供了生物医学工程新的技术前景,化学生物学、计算生物学和微流控技术生物芯片是系统生物技术,从而与系统生物工程将走向统一的未来。 发展历程 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,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。 学科内容 生物力学是运用力学的理论和方法,研究生物组织和器官的力学特性,研究机体力学特征与其功能的关系。生物力学的研究成果对了解人体伤病机理,确定治疗方法有着重大意义,同时可为人工器官和组织的设计提供依据。 生物控制论是研究生物体内各种调节、控制现象的机理,进而对生物体的生理和病理现象进行控制,从而达到预防和治疗疾病的目的。其方法是对生物体的一定结构层次,从整体角度用综合的方法定量地研究其动态过程。 生物效应是研究医学诊断和治疗中,各种因素可能对机体造成的危害和作用。它要研究光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的传播和分布,以及其生物效应和作用机理。 生物材料是制作各种人工器官的物质基础,它必须满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的,所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性,还要求与机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等;目前轻合金材料的应用较为广泛。 医学影像是临床诊断疾病的主要手段之一,也是世界上开发科研的重点课题。医用影像设备主要采用X射线、超声、放射性核素磁共振等进行成像。 X射线成像装置主要有大型X射线机组、X射线数字减影(DSA)装置、电子计算机X射线断层成像装

全国生物医学工程专业大学排名 .doc

全国生物医学工程专业大学排名全国生物医学工程专业大学排名 本文为你介绍关于生物医学工程专业高校排名的相关知识,包含生物医学工程专业介绍、生物医学工程专业大学排名和生物医学工程专业相关文章推荐三个方面的知识点。 一、生物医学工程专业介绍生物医学工程是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用与疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善卫生状况等目的。 二、生物医学工程专业大学排名序号学校名称评估结果1东南大学A+2华中科技大学A+3上海交通大学A4清华大学A-5北京航空航天大学A-6浙江大学A-7四川大学A-8北京大学B+9天津大学B+10复旦大学B+11华南理工大学B+12重庆大学B+13电子科技大学B+14西安交通大学B+15北京工业大学B16北京理工大学B17哈尔滨工业大学B18上海理工大学B19深圳大学B20南方医科大学B21第四军医大学B22首都医科大学B-23大连理工大学B-24东北大学B-25哈尔滨医科大学B-26同济大学B-27中国科学技术大学B-28中山大学B-29暨南大学B-30天津医科大学C+31南京大学C+32温州医科大学C+33山

东大学C+34西北工业大学C+35西安电子科技大学C+36太原理工大学C37苏州大学C38厦门大学C39武汉大学C40西南交通大学C41湖南工业大学C42国防科技大学C43北京邮电大学C-44河北工业大学C-45吉林大学C-46长春理工大学C-47哈尔滨工程大学C-48东华大学C-49南京航空航天大学C-三、生物医学工程专业相关文章推荐

生物医学工程专业必读详解

山东中医药大学 生物医学工程专业本科学分制培养方案 (四年制) 一、培养目标与基本要求 (一)总体培养目标 培养适应我国社会主义建设需要的、具有健全人格;具有良好的人文素养和团队合作精神;受到扎实的专业理论和专业技能训练,系统地掌握生物医学工程的基础理论、基本知识和基本技能;具有较强的知识更新能力和创新能力的医工复合型专业人才。毕业后可在医疗器械,医疗保障等相关行业的企事业单位从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作,或攻读研究生。 生物医学工程学是理、工、医高度交叉的学科,本专业应以培养高层次,医、工复合型高级人才为目标,毕业生应对生物医学具有较深的理解,对工程技术具有较扎实的实践能力,以及在特定专业领域中具有系统深入的专业技能。 (二)基本培养要求 1、热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导,掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”的重要思想和科学发展观的基本原理,愿为社会主义现代化建设服务,为人民服务,有为国家富强和民族昌盛而奋斗的志向和责任感,具有爱岗敬业、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结协作的思想品质,具有良好的社会主义公德和职业道德。 2、比较系统地掌握本学科专业必需的基础理论、基本知识、基本技能与方法,具有独立获取知识、提出问题、分析问题、解决问题的基本能力及开拓创新精神,具有从事本专业实际业务工作和科学研究的初步能力,具有适应相邻专业业务工作的基本能力,具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识。 3、掌握一定的体育和军事基本知识,掌握科学锻炼身体的基本技能,养成良好的体育锻炼和卫生习惯,接受必要的军事训练,达到国家规定的大学生体育健康和军事训练合格标准,具备健全的心理和健康的体魄,能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。 二、业务培养目标及要求 (一)业务培养目标

2020年(生物科技行业)生物技术实践

(生物科技行业)生物技术 实践

2010年高考生物试题各地高考试题分章汇总 微生物的培养和应用 酶的研究和应用 (10江苏卷)25.右图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图.下列叙述正确的是 A.剐溶化的海藻酸钠应迅速和活化的酵母菌混合制备混合液- B.图1中X溶液为溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 C.图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液和酵母菌充分接触 D.图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中 【答案】BCD 【解析】本题考查了固定化细胞技术的操作过程。熔化的海藻酸钠应冷却后和活化的酵母细胞混合,A项错误;图1中氯化钙溶液可使海藻酸钠形成凝胶珠,B项正确;图2中要进行搅拌以使培养液和细胞充分接触,C项正确;图1中制备的凝胶珠要以过洗涤再移到图2装置中,D项正确。 生物技术在食品加工及其他方面的应用 (10新课标)37.【生物——选修模块1:生物技术实践】(15分) 下列是和芳香油提取相关的问题,请回答: (1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有的性质。蒸馏时收集的蒸馏液(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是。 (2)当蒸馏瓶中的水和原料量壹定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和。当原料量等其他条件壹定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是。 (3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会,原因是。 (4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方,目的是。

(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为天左右。 (6)从薄荷叶中提取薄荷油时(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是。 【答案】⑴易挥发、难溶于水、化学性质稳定;不是;玫瑰精油随水蒸气壹起蒸馏出来,所得到的是油水混合物;(2)蒸馏温度在壹定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,壹定时间后提取量不再增加;(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失;(4)较低减少挥发;(5)a;(6)能薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似 【解析】植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。而水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气壹同蒸馏,所以次用水蒸气蒸馏法提取。 【评析】选修I没有考微生物的培养部分的内容,有点意外,也有点情理之中的事情,在和壹些老师交流的时候,很多老师都把重点放在了微生物部分上,而高考就是这样的让你抓不住,越是认为能考的,就越可能不考。精油的提取是我的老本行,大学的毕业论文写的就是杜香馏液制取和利用,而对于学生来说,选修I的内容考的可不简单。 (10新课标)38.[生物——选修模块3:现代生物科技专题](15分) 请回答: (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术能够保持品种的,繁殖种苗的速度。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部。

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