生物醫學工程是干什麼的專業

1. 生物醫學工程是干什麼的 就業方向有哪些

生物醫學工程學科是以解決醫學中的有關問題，保障人類健康，為疾病的預防、診斷、治療和康復服務的一門學科。是一門具有高度綜合的交叉學科，這是它最大的特點。

生物醫學工程就業方向

生物醫學工程專業畢業生可在管理機構和國家機關，醫學機構, 在醫療器械的使用、銷售和服務上，研究所，大學，國際制葯、保健品企業(管理、研究和開發)，私人機構和醫生合作，畢業生可直接參加高度專業化的醫學護理和解決臨床基礎研究的問題，由他們研製的器械和系統對於疾病的觀察、診斷、治療、緩解起著很重要的作用。

生物醫學工程基本能力

1．掌握電子技術的基本原理及設計方法；

2．掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論；

3．具有生物醫學的基礎知識；

4．具有微處理器和計算機應用能力；

5．具有生物醫學工程研究與開發的初步能力；

6．具有一定人文社會科學基礎知識；

7．了解生物醫學工程的發展動態；

8．掌握文獻檢索、資料查詢的基該方法。

2. 生物醫學工程是干什麼的

生物醫學工程（Biomedical-Engineering）是一門新興的邊緣學科，它綜合工程學、物理學、生物學和醫學的理論和方法，在各層次上研究人體系統的狀態變化，並運用工程技術手段去控制這類變化，其目的是解決醫學中的有關問題，保障人類健康，為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。

這一部分的核心基礎是「生物，尤其是人類的神經系統主要是通過電信號的生成和傳播（暫時忽略神經遞質等化學途徑）來實現其生理功能的，而且其編碼機理基本符合我們已經在成熟應用的0/1編碼系統」。現在需要解決的核心問題是搞清楚人體環境中神經電信號的編碼機制；並盡可能模擬其編碼機制進行感應和控制，從而與真實的神經系統實現無縫銜接（至少是功能上的）。比如目前在這個領域發展得相對比較成熟的人工耳蝸，就是用人工電子分析和控制系統模擬了耳蝸將聲音信號（機械振動）轉化為電信號；並同時模擬人類聽覺神經的編碼方式，將外界聲音的音量以及內部包含的聲源位置、音頻以及內部包含的語音元素等信息編入電信號中；再將這些包含著信息的電信號發送給聽覺神經等等一整套功能。然而到目前為止其對於音頻信息的編碼還不夠好——戴著人工耳蝸很難獲得原始音色和精確的音高。所以戴著人工耳蝸還聽不了音樂。但相比於人工眼的只能看到一些邊界模糊的有色光點，人工耳蝸還是已經領先太多。目前這個領域的桎梏還是在於人類對於自身神經系統的精確編碼機制沒有完全搞清楚。因此，以我個人的觀點，這一部分可以直接叫做神經電子信息學或神經電子信息工程。

生物醫學與偏重影像設備的電子工程或者光電工程但不偏重信號處理的分支，或者乾脆與物理光學、物理電學相結合，產生了生物影像分支。這個領域又可以按照不同的成像技術再加細分：PET、CT、MRI、OCT（光學相干斷層成像）、US（超聲成像）、PAI（光聲成像）……

這一部分的核心基礎是「生物組織的不同組分，以及相同組分的不同狀態（正常狀態/病理狀態）與外來的電磁場、聲波、質子、光子等會發生不同的、可預見的相互作用，並釋放可檢測、可分辨的信號」。現在需要解決的核心問題是將更多生物組織的不同組分，以及相同組分不同狀態與其釋放的更多信號特徵盡量一一對應起來。比如，在正常和失語狀態下，人體腦組織主管語言功能的一些區域的血流量和血氧含量，會與功能性MRI的外加電磁場產生什麼樣的不同作用，從而產生什麼樣不同的信號？這個領域目前來說沒有特別統一、重大的桎梏，只是組織組分的類型和狀態太多；可用的成像技術手段也太多；產生的信號也可以根據不同的分析演算法解析出太多不同的信息；而這些龐雜信息與可能的生理、病理的解釋的對應關系又太復雜……大部分這個領域的生物醫學工程科研工作者都在做建立生理、病理狀態與檢測到的信號所包含信息之間的對應關系的問題。開發新的成像技術和改進成像設備是純工程師的工作，跟生物醫學工程關系不大。

2）生物信息學。這個分支我不太熟悉，看到知乎上很多大神都說這個領域前途和待遇都不錯，很懷疑自己之前對於生物信息學的理解是否正確。我對於生物信息學的理解是用不同的高大上的編程演算法（比如數據挖掘），針對生物體內一些富含信息的分子進行解析。而生物體內富含信息的分子最典型的莫過於攜帶遺傳信息的DNA、RNA和攜帶功能信息（主要是免疫功能信息）的蛋白質。因此對於DNA、RNA的鹼基序列的變化和包含信息的解析，以及對於蛋白質四級結構（我猜主要應該還是氨基酸序列）的變化和包含信息的解析應該是生物信息學的主要內容。

更多的還請生物信息學領域大神補充更正。

3）系統生物學。雖然生物體從結構、功能等等各種角度可以分為若干不同的系統，但真正起到系統控製作用的是信號系統。信號系統又包含了神經信號系統和激素信號系統，以及免疫信號系統等等。神經信號系統由於主要是電信號，編碼特點又基本符合0/1編碼，因此交給了電子工程師們去研究。而激素信號系統和免疫信號系統的基本作用方式是生物化學反應，而且編碼方式不是0/1編碼，而是基於特定的分子結構，因此交給系統控制工程來研究。

這一部分的核心基礎是「人體內的生物化學信號系統是通過生物化學反應來實現對機體功能的控制；而且這些生物化學反應的反應速率、反應率及其隨不同環境條件（溫度、pH值、酶活性）的變化是可知的；從而其導致的最終效果是可以通過系統控制分析和計算來預測的」。目前這個領域的核心問題還是在於揭示更多信號分子在不同環境條件下的反應規律和相關路徑。但我個人感覺這個領域的研究有一個硬傷在於一次只能抽取整個信號系統的一部分來研究。那麼即使這一部分的作用規律和效果都被研究透徹了，一旦放回到整個大系統中，其作用規律和效果是不是又會統統變化了呢？而一次研究整個大系統又是目前的技術水平（包括實驗數據和計算、分析技術等）所不允許的。那麼在現階段就只能先將人體的整個信號系統劃分為若干分系統——比如Wnt細胞凋亡信號路徑系統；PTH導致骨質疏鬆信號路徑系統；等等。然後再假設不同的分系統之間相互影響可以忽略。這個假設可能在很多時候成立，但我個人不太相信其在所有時候都能成立。

這個分支可以說是生物醫學工程領域里最「生物」的一個分支。生化反應路徑（也就是生化信號轉導路徑）系統的建立和生化反應數據的取得都可以看做是生物范疇。工程領域要做的事基本就是拿MATLAB、C，或者其它什麼軟體建立個數學模型，然後放到超級計算機上跑一跑得到個結果。結果仍然是要用生化的知識和原理來分析。

4）生物力學。生物力學主要的研究對象是人體內的固體受力情況、流體受力情況，體內的電磁場及其導致的力學效應，以及體內的熱力學。基本上就是用機械工程師或者土木工程師的眼光來看待人體內的骨骼、軟骨、肌肉、血管、內臟（參與固體力學和熱力學）和血液（參與流體力學）。

這個分支的核心基礎是「生物體內的一切力學、電磁學和熱學作用都符合經典物理中的相關定律和原理」。而這個分支的核心問題是建立更精確的有限元模型來模擬體內的力學、電磁學和熱學作用。由於生物體不是如同一根鋼筋、一塊磚那樣擁有均勻的材質和規則的結構，因此對於生物體的受力、受熱分析需要基於有限元建模。而不同的建模演算法和數據直接會導致不同的模型精確度及可靠性——因此，通過加深對生物體相關結構的認識，提取更多數據，才可以改進相應的模型。比如要設計一個人工心臟，就需要對一個人的血液循環系統，尤其是心臟部位關於血液的流體力學、關於血管和心肌的固體力學，以及相關的神經電信號控制（這屬於生物醫學電子領域）有很精確的模擬。比如要設計一個心血管支架，就需要對一個人的心血管血液的流體力學、血管壁的固體力學及血管壁在各種受力條件下的生理反應，以及這些反應所帶來的血管壁固體力學性質的進一步改變有很精確的模擬。比如要設計青光眼的治療方案，就需要對青光眼患者眼內壓（流體力學和固體力學）的病理性改變有很精確的模擬……