2022天大新医科专业巡览｜生物医学工程：开中国医工联办专业之先河

天津大学精仪学院

天津大学

生物医学工程

生物医学工程（ Biomedical Engineering, BME ）是一个医、理、工高度交叉的学科，它运用现代自然科学的原理和工程技术的方法，从工程学的角度解决医学中的相关难题，涵盖疾病的预防、诊断、治疗和康复各个方面。百年来现代医学的飞速发展，离不开生物医学工程的强力支撑。现代化医院中的X光、B超、CT、核磁等影像设备、各种医学检验设备、监护设备、手术仪器、康复设备等均为生物医学工程发展的产物。

前世今生

1978年的春天，在时任天津大学校长李曙森和天津医学院（现天津医科大学）校长朱宪彝的倡导下，天津大学设立了生物医学工程专业，是国内首批设立该专业的四所高校之一。1980年，该专业招收的第一批五年制本科生入学，与天津医学院进行联合培养，开启了中国医工联办的先河。

在学校的大力支持和全体师生的不断努力下，专业飞速发展。1984年获硕士学位授予权，1993年获博士学位授予权，2000年设立博士后流动站，具备全方位人才培养体系，2019年入选首批国家级一流专业建设点，成为全国生物医学工程专业学位研究生教育协作组组长单位。

▲首届生物学工程毕业生的合影

第一排左起第6位：吴咏诗

天津大学原校长、电子学家与教育家

第一排左起第7位：吴咸中

中国工程院院士、原天津医学院院长

第一排左起第8位：李曙森

天津大学原校长、著名教育家

第一排右起第2位：王明时

原全国人大常委、天津大学生物医学工程专业创始人

四十年来，天津大学生物医学工程专业始终传承实事求是的创新精神，为国内外相关高校、企业和科研院所培养了大批优秀人才，他们当中的很多人，已成为国际生物医学工程领域的顶尖人才和骨干力量。在科研方面，先后承担了863、973、国家科技攻关、国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划等国家重大科研项目，结出了丰硕成果，服务于国家及天津市科技发展，奠定了天大生物医学工程专业在国内外的学术地位。

在2016年第四轮学科评估中，生物医学工程评估结果在全国70所参评高校中排名第8。

培养目标

生物医学工程专业致力于培养适应我国社会主义现代化建设需要、具有健全人格、具备良好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，并在生物医学电子学、生物医学光子学、生物医学信号处理、医学图像处理、医学仪器设计等领域具有较深入的理解，具有较强的知识更新能力和创新能力的医学与工程相结合的高层次复合型专业人才。

生物医学工程毕业生知识架构

专业特色

专业遵循国际先进的工程教育理念，采用现代教学方法，注重理论结合实践，强调能力培养，为学生们提供丰富多彩的课堂内容和实践机会。学生入学就配有教授做专业指导导师，可以进入实验室从事研究或设计工作。

专业拥有包括天津市重点实验室在内的多个省部级科研基地以及与中国电子、航天科工等大型央企和行业领军企业共建的多个联合实验室，同时与学校多家附属医院及医学中心深入合作，形成了产学研医多方位合作发展的格局。

核心课程

专业以医学需求为出发点，融合光、机、电、算等工程知识，围绕先进医学仪器研发，涵盖疾病的预防、诊断、治疗与康复。主干课程包括：

◎医学基础知识：人体解剖学、生理学、分子与细胞生物学、生物化学；

◎医用电子技术：电路基础、电子技术、自动控制原理、生物医学电子学、计算机软件技术基础、微型计算机原理与应用；

◎医用光学技术：工程光学、生物医学光子学、医用光学检测技术；

◎医学信号处理：信号与系统、数字信号处理、生物医学信号处理、医学图像处理；

◎医学仪器设计：生物医学传感与测量技术、现代医学影像技术与仪器、医学仪器设计、分析仪器设计等。

师资队伍

本专业拥有一支学识渊博、热爱教学、关心学生的优秀教师队伍，现有教职工46人，汇聚了理、工、生、医方向的一批优秀师资，含国家杰青、国家“万人计划”专家、国家优青等各类国家级领军人才、青年人才多人。在长期教学科研合作中，本专业形成了善于团队攻关的优良传统，建成2个天津市教学团队、1个天津市“131”创新型人才团队、1个天津市特殊支持教学团队。专业教师获全国宝钢优秀教师特等奖提名奖、黄家驷生物医学工程奖、天津市教学成果奖、中国专利奖等多项荣誉和奖励。

科研成果

多年来，本专业教师科研团队先后承担了包括国家863、973、科技支撑、国家重点研发专项、国家自然科学基金重大项目在内多项国家和天津市的重大科研项目，近5年间承担国家级和省部级纵向科研项目共120项，有近百项专利实施，发表高水平论文近500篇。

研究方向包括

1. 生物医学检测技术及仪器：综合运用光、机、电、算等技术手段研制高精尖生物医学仪器；

2. 重大疾病的早期发现和诊疗技术：人体血液成分的无创检测、基于近红外漫射光层析成像（DOT）、光学相干层析成像（OCT）和X射线影像的医学成像技术等；

3. 神经工程与康复医学：神经传感与成像、神经接口与康复、神经刺激与调控等基础机理和前沿技术的探索，及其面向物理医学与康复工程、中医工程、航天医学与人机工程等重大领域的工程应用；

4. 生物医学分析技术及仪器：飞行时间质谱仪的研究，环境检测、监测仪器的研究，中药成分检测技术研究等。

典型研究成果包括

1. 中风康复人工神经机器人——“神工”系统

中风康复人工神经机器人——“神工”系统

成功研制出全球首台用于全肢体中风康复的人工神经康复机器人系统"神工一号"、"神工二号"并通过国家食品药品监督管理局（CFDA）检测，在多地医院临床测试成功，受益患者3000余例，作为特殊意义标志事件入选教育部改革开放40年高校科技创新重大成就典型案例。该项成果与铁基超导技术、首颗“量子卫星”关键技术等被中国新闻门户网站《观察者》评列为2014年度中国十大科技成果。

2. 人类首次太空脑-机交互实验

为了验证太空环境下脑-机交互技术的适用性，针对在轨资源约束，研制了仅重481g的太空脑-机交互实验系统，顺利通过了二十余项航天测试，并于2016年9月在天宫二号上成功开展了人类首次太空脑-机交互实验，验证了失重环境下脑-机交互技术的适用性，为我国航天智能系统设计提供关键技术支撑。

3. 新型柔性传感技术

柔性电子器件

依托天津市首个柔性电子技术开放性研究平台，发明了基于磁性纳米颗粒和薄膜的新形态柔性电子器件，突破了医疗设备小型化的瓶颈，在柔性电子技术研究领域建立全新研究方向。

4. 功能近红外光谱成像技术

功能近红外光谱成像技术

面向多种应用场景，发展了高密度、便携式、可穿戴三个系列功能近红外光谱成像设备，实现了日常环境的脑功能检测成像，具有运动鲁棒性优良、空间定位精度高和抗电磁干扰能力强等优点。

5. 智能中医综合诊断系统

中医工程

将传统中医与现代科学相结合，研发了一套智能中医综合诊断系统，该系统可模拟中医医师对人进行“望闻问切”四诊，并可通过大数据综合分析开出“建议处方”。该系统在2018年亮相《伟大的变革-庆祝改革开放40周年大型展览》。

合作平台

专业与GE医疗、东芝医疗等国际知名企业，中国航天员中心、天津市医疗器械检测中心等研究院所，天堰科技、九安、迈达、同创云科等知名企业，以及天津医科大学总医院、天津市肿瘤医院、天津市人民医院、天津泰达国际心血管病医院、山东烟台山医院等三甲医院建立了广泛的联系，共建有16个校外实习、实训基地。

国际合作与交流

专业教师大多具有海外深造经历，与美国、英国、日本、香港等国家和地区有广泛的学术合作。此外，专业与美国加州大学圣地亚哥分校、佐治亚理工大学、威斯康星大学、英国邓迪大学、格拉斯哥大学、香港大学等国际知名院校开展合作，通过“3+1”、“3+2”、“4+1”等形式，为学生提供便利的留学深造机会。

学生活动

近三年来，参与“全国大学生生物医学工程创新设计竞赛”、“iCAN国际创新创业大赛”等科技竞赛的学生覆盖了全专业学生的80%，并累计获得一等奖5项、二等奖10项、三等奖14项，并多次获得最佳组织奖。

奖助学金

品学兼优的学生在校期间可申请国家级、省部级、校级、院级各类奖学金，各方面表现优异的家庭经济困难学生还可申请各类励学金。具体包括国家奖学金、国家励志奖学金、天津市人民政府奖学金、宝钢优秀学生奖学金、北洋励学金等。

就业与深造

近年来，专业本科毕业生选择在国内读研或出国继续深造者高达82.6%。此外，专业医工结合，学生就业面广、就业率高，工作适应性强，就业领域宽。除读研、出国继续深造外，毕业生可在技术监督、检验检疫、环保等政府部门工作，也可在医院、高校、研究所等事业单位谋职，更可在国际国内知名企业谋得一席之位。就业领域涵盖医疗仪器、仪器仪表、航天、通信、电子等。