生物医学工程发展方向精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇生物医学工程发展方向范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

1.国内发展现状

1.1发展还不完善

中国的现代生物医学工程学科发展较晚，相对于国外一些发展较早的国家来说，我们对它的认识还很浅显，跟国外一些技术先进国家的距离还很远，很多人包括一些从事其研究的人对它都有或多或少负面的评价，他们普遍认为现代生物医学工程是一个生物、医学、工程学的交叉学科，但实际的培养计划中生物、医学学的很少，电子学得多些，学科广而不专，就业不好。它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系，以融合各交叉学科知识为自己的基础，缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标，随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。很多学习现代生物医学工程的人对自己的专业抱有消极的态度，对自己的前途感到渺茫，就业形势不是很乐观，这也反映了现代生物医学工程发展不完善，没有形成很好的体系，没有在国内高校中产生普遍影响力。

1.2发展方向不够全面

现代生物医学工程就目前的情况来看，还主要将目光着眼于医疗器械的研发和使用，发展方向比较单一。仅仅着眼于医疗器械而不是全面的发展，就会产生很大的局限性。这也深深影响着在这一领域学习的学生，不能使他们从一开始就形成一种将自己的研究全面化的思想，使学生的学习变得保守，进而失去学习的动力，这样就不利于生物医学工程更好的发展。

1.3包含的学科多杂

我们知道，现代生物医学工程是综合了生命科学和工程技术，理、工、医相结合的新兴交叉学科，是一门多学科交融的边缘学科，其中工程学又包括电子学，计算机科学，力学，材料科学，机械制造学等。生物医学包括生物学，神经科学，内科学，外科学，矫形科学等。现代生物医学工程学习的重点是生物医学，但是在解决一些生物医学问题的时候往往要借助于工程学的知识，掌握工程学的知识对于更好的掌握生物医学又起着至关重要的指导意义。

篇(2)

生物医学工程(biomedicalengineering,BME)是20世纪50年代形成的一门独立的边缘科学，现代医疗器械则是这一新兴学科的产品形式。它是工程技术向医学科学渗透的必然结果。20世纪50年代以来，心脑血管疾病、癌症、糖尿病等现代文明流行病开始威胁人类健康。因此，医学科学的进一步完善和发展不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的，它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合，并综合运用各种已有的和正在发展的高新技术，才有可能逐步解决这些问题。生物医学工程学科应运而生。当前生物医学工程已成为生命科学的重要支柱，是21世纪最具有潜在发展优势的领先科技之一[1]。

1、什么是生物医学工程？

1.1含义

生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域，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以认识生命运动的“定量”规律，并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响：生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科，是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学，主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面；生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题，为医学提供高技术含量的现代医疗装备。

1.2内容与领域

生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究，包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究，直接为医学服务，包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一，它的成果直接推动医疗卫生事业的发展，效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。

2课程安排

根据我国《生物产业发展“十一五”规划》，生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向，重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向，我们将设定14次课，分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展，让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]：

1.生物医学工程概况：介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支，以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。

2.组织工程学：应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。

3.生物材料学：研究与生物体（特别是人体）组织、血液、体液相接触或作用时，不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构，从事生物材料及制品的开发研究，在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。

4.人工器官：主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用，挽救了不少垂危的生命，为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。

5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展；②生化检测的智能化系统；③仿生生物学的发展。

6.生物系统的建模与仿真：对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型，并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域，主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法，对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。

7.生物医学信号检测与处理技术：生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息，并将其转换为易于检测和处理的电信号。

8.医学成像与图像处理技术：研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式，或对已有的医学图像进行分析处理，为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。

9.数字化X射线影像技术及设备：数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。

10.磁共振影像技术及设备：磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。

11.核医学成像技术及设备：核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术：单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。

12.数字化超声波成像技术及设备：超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括：多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#

13.医学纳米技术和纳米材料：可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体；发展纳米尺度的显微探针成像技术；发展用于组织再生修复的纳米生物材料；建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法，都是当前重点发展方向。

14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。

3教学模式的探索

针对课程本身的特点和学生认知的特点，设想从以下几个方面探索课程的教学：

3.1多媒体教学

多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点，并可节约教学时间，提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍，涉及的知识点多且泛，采用多媒体教学课件进行教学，形象直观，趣味性强，可以使学生印象深刻，降低了抽象知识的理解难度和记忆难度，激发了学生的学习兴趣。

3.2优化课程内容，加强实践教学

在教学中注意把握课程的整体体系，强调课程知识点和适用性。教学重点清晰，适当补充行业最新动态作为课外知识。课堂授课的重点应放在概念的理解和相关模型的建立。同时，应创造条件充实参观和实验内容，让复杂的理论实物化、形象化、简单化。跟有教学合作基础的医院联系，安排学生到相应科室参观相关设备和操作系统，开展现场教学和尽可能多的实验课，提高学生的学习兴趣。如果条件允许，还可以让学生参与到实际操作中。通过这种实践教学，使学生觉得取得临床上的应用成就并不是遥不可及，从而增强他们对理论知识学习的兴趣。

篇(3)

关键词：三位一体化；数字医疗；生物医学工程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0134-02

一、“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式的必要性

我国高等教育当前的任务是为社会培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，工程类和“应用型”人才培养必须面向我国经济建设主战场，应责无旁贷地为地方经济的振兴和可持续发展服务。国家“十一五”规划中把发展教育和培养德才兼备的高素质人才摆在了更加突出的战略位置[1，2]。在我国，生物医学工程专业大致可分为两种类型：“研究型的综合性的，大体是我们国立的重点大学”；“应用型的专业性的、培养各行各业的应用型的高级专门人才，包括一般的高等学校，尤其是地方高等学校”和“职业性的技术技能型”。传统的人才培养模式仍然占统治地位，其课程设置、课程内容以及教学过程中都带有浓重的学科体系特点。学生的职业能力难以提高，很难适应实际工作的需要，从而出现了人才市场上供求失衡的结构性矛盾。可以看出，传统的教育教学模式对学生能力培养的缺失决定了教学模式改革的必然性。而“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式是一种以职业能力培养为导向的教育模式，其弥补了传统的教育模式在能力培养上的不足，符合生物医学工程人才培养的需求。因此，构建“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式，切实提高生物医学工程专业人才培养质量，努力培养符合时代要求的人才，显得尤为重要。

二、“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式的规划

我校生物医学工程学科人才培养应以信息技术为支撑，以服务地方经济为出发点，以数字医疗仪器为特色，培养具备生命科学、电子技术、计算机控制技术及信息科学有关的理论知识，具有能将医学与工程技术相结合的科学研究能力，能从事医学电子仪器的设计制造、仪器与系统的设计制造以及在其他电子应用技术、计算机应用技术等方面从事系统分析、系统设计、系统运行等工作的高水平、创新复合型人才。因此，推进人才模式研究，合理安排知识内容，突出多学科交叉的特点，加大产学研合作力度，培养学科归属感、自豪感，让社会更了解生物医学工程学科，也为地方经济的发展提供高水平的人才储备，这些都将列入我们的学科规划。

在创新培养模式研究中注重解决三个科学问题：①交叉学科人才培养问题，实现我校独具特色的新型交叉学科研究生创新教育模式研究；②信息背景和导向问题，实现扎实的信息技术背景、服务数字医疗领域的基础研究和应用开发研究；③产学研研发平台和研究生培养平台的建设，利用现有多企业协作的省部级科技平台，培养更具活力、创新型研究生人才。

三、“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式的实施路径

（一）优化生物医学工程研究生教育课程结构体系

知识结构是指知识的构成状况，即所掌握的各种知识的相互比例、相互联系、相互协调、相互作用以及它们所形成的整体功能。知识结构通常包括核心知识和拓展知识，它们相对应的教育分别是核心教育和拓展教育。由于以前的人才培养目标不明确，学生所接受的核心教育内容不一致，各高校差别非常大。比如医学院校往往强调医科内容，学生最初接触的知识往往是纯医学内容，在进行后续的拓展教育时，由于工科基础太薄弱，学生感觉非常吃力。而在工科院校，核心教育内容重视工科，按理说进行拓展教育比较轻松，但问题仍然比较严重。“生物医学工程学科是干什么的？”“与自动化等专业的区别在哪里？”“重庆邮电大学的生物医学工程学科研究生培养些什么？”这些疑惑让学生的拓展教育受到制约。生物医学工程研究生教育课程群主要包括5个方面的内容：（1）科学基本知识；（2）工程专业核心课程；（3）生物医学专业核心课程；（4）人文与社会科学；（5）工程专业选修课程。

（二）突出信息特色，探索教育创新如何服务地方经济

生物医学工程学科需要宽厚的信息背景，要利用运用大量的通信、计算机领域和仪器仪表知识。重庆市“10+2”产业发展规划提出要重点发展信息（数字医疗等）、生物（生物医学工程等）等高技术产业，构建一批高技术产业基地，在生物医疗、信息、仪器仪表等重点领域形成一批国家级和市级工程技术研发中心[3]。因此，本研究将立足信息学科基础，主动服务经济和社会发展，以医学电子仪器为学科特色，培养具备生命科学、电子技术、计算机控制技术及信息科学有关的理论知识，具有能将医学与工程技术相结合的科学研究能力，能从事医学电子仪器的设计制造、仪器与系统的设计制造以及在其他电子应用技术、计算机应用技术等方面从事系统分析、系统设计、系统运行等工作的研究生创新人才。

（三）构建、探索运行具有可推广性的校企联合产学研合作研究平台

研究生创新能力很大程度体现在解决问题、理论分析、研究开发的综合能力。研究实践平台是研究生创新教育最重要的一环。在全面推进素质教育、实施科教兴国战略中，教育工作者担负了培养21世纪社会主义建设人才的重任。在以教师为主导、学生为主体的新型教学模式中，实践教学活动作为一种重要的学习过程，其目的是提高学生学习水平，开拓学生科学视野，提升学生科研素质，锻炼学生动手能力，加强学生主动思考能力，培养学生创新精神和实践能力。在为国家和社会培养高级医学工程型人才的教育工作中，生物医学工程的广大教师和教育管理者应该广开思路，不仅重视研究理论教学方法以培养和提高学生的素质，还要积极为学生实践活动提供机会，创造环境和氛围。

（四）研究生创新能力评价方法研究

目前研究生水平评价主要通过三个方面体现：第一是课程考核；第二是；第三是论文答辩。这三大模块基本上确定了研究生的学习能力、处理课题能力和总结能力。但是对于生物医学工程这种交叉学科，其评价方法应该体现学科特色，需要更加细致化、过程化和量化。主要研究内容包括：（1）评价指标体系的选用。既有学科特点，又有产学研创新，交叉学科，信息特色。比如：课程学习体系，必然要包含信息技术、工程技术、生物医学技术、健康康复要求等多方面、多模块的知识体系，包括课堂学习、文献查阅、情报检索、归纳总结等能力，知识产权申报与总结；产学研平台实习和解决企业需求能力评价；发表科技作品，不但包括科研论文，还应该强调文献综述发表，专利申报，软件著作权发表等事项。（2）指标体系权重设计和评价算法。通过充分调研、征求导师、同行、学生意见和建议设计各参数权重体系。通过评价体系和体系指标权重设计相应的评价算法，通过量化和定性评语方式确定研究生创新能力。（3）评价效果研究。通过评价体系的研究，跟踪创新人才培养效果，同时进行评价方法效果复核。

（五）探索研究生研究、学习生涯规划

研究生生活时间短，而学习、研究任务重。研究旨在实现一种明确的、有序的研究生研究学习生涯规划，解决如何尽快适应交叉学科学习研究、如何规划研究生涯问题。通过研究生涯路线图的形式研究在不同学习阶段生物医学工程研究生所需从事的工作、参与的课题、掌握的技能、乃至发表的作品。通过不同类型、不同基础入学研究生的研究生涯路线图，获得更加规范、更加高效的研究过程管理。探索学习、研究过程的宏观目标与微观管理的有机联系，通过共性问题，提炼出不同类型入学研究生将要践行、实现的研究路线图。在研究中还将全面研究国际、国内生物医学工程学科中的优势体系、培养方案，进一步提炼出生物医学工程发展的新战略和人才培养新模式，优化研究生课程体系，建设课程群，提高教学效果，促进教学质量与教学改革工程的全面实施与整体提升。

四、结束语

实现独具特色的新型交叉学科研究生创新教育模式研究，实现扎实的信息技术背景、服务数字医疗领域的基础研究和应用开发研究，建设产学研研发平台和研究生培养平台，利用现有多企业协作的省部级科技平台，培养更具活力、创新型研究生人才，必须探索本学科专业硕士的培养方法和教学改革模式，在可能情况下与我国“卓越计划”进行有效接轨，探索在数字医疗人才培养领域开展应用型、工程型、创新性卓越工程师的可行性[4]。显而易见，只有注重过程管理、完善考核评价体系，学生能力的提高才有内在的驱动力，才能保证“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式成功实施。

参考文献：

[1]张阳德，，任力锋.生物医学工程教育模式和人才培养途径的探讨[J].中国医学工程，2004，12（3）：106-107.

[2]陈武凡，谭小丹，周猛.生物医学工程学科特色教育的系统规划[J].医疗卫生装备，2007，28（9）：78-79.

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关键词 医工理交叉基金 医工理结合 临床需求 产业化 科研管理

中图分类号：G647 文献标识码：A

Explore Scientific Research Management for the Medical-engineering Cross Projects in University

ZHOU Jing, LV Fenglin, WU Xueping

(Office of scientific R&D, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240)

Abstract In this paper, focused on the macro strategy of creating world-class university, a strong impetus for the combination of medical engineering research and improvement of scientific research management, investigate the establishment and management model of medical-engineering cross fund. Based on the great requirement, cooperation and development for the combination of medical and engineering, this paper states the achievements and problems. At the same time, this paper supplies the proper proposes which can be wished to push on the development and management for the combination of medical and engineering efficiently.

Key words medical-engineering cross fund; medical-engineering combination; clinical needs;industrialization; scientific research management

0 引言

科技的发展推动社会的进步与变革，学科间的相互交叉与渗透成为了科技发展的新方向和新生力量，如生物医学工程的发展，将生物医学与工程学的科学研究、应用需求紧密结合，促其二者相辅相成、相互推动。随着现代医学向着综合化、社会化和技术化的研究趋势发展，一方面，医学与其它学科的相互渗透成为必然，出现了医学与理学、工学、文学的结合；另一方面，临床器械、医疗设备的发展显示出了对理工学科的迫切需求。美国的生物医学工程得到了快速成长和发展，扩展生物医学研究的基础，发展各学科间交叉的方法，建立与物理学家、数学家和生物医学工程师的通力合作，从基础研究到转化研究；从临床治疗到卫生保健；从功能基因组学的研究到生物材料的研发；从生物信息学的进步到医疗器械的开发；从生物电磁学到器官水平上的成像；从基因图谱到康复医学等等，无不彰显医学与理工学科相互交叉、融合、渗透的必要性。与此同时，在医学与理工学科交叉融合的进程中，也面临着种种挑战与创新，毕竟医学与理工学科大相径庭，其显著的差别在于四个不同的层次上：学科内容的不同、方法论的不同、认识论的不同和科研价值观的不同，致使医学与理工学科的合作也需要克服重重障碍。因此，医学与理工学科的交叉融合既是机遇，又是挑战。

目前国内的医学发展中，自行生产的医疗器械远不能满足临床需求的矛盾已日益凸显，加强、加深医学与理工学科的合作已成为当务之急。高校作为国家科技研究与发展的中坚力量，尤其是综合型高校，同时具备医学和理工学科的双方面优势，积极组织开展医工、医理的合作研究更是重要之举。在学校大力推进医工理结合的科研进程中，如何管理，如何充分调动起医工理结合研究的积极性，如何有效推动医工理的科研发展，如何将医工理的交叉融合落到实处，成为了学校在管理医工理科研项目过程中至关重要且需要不断思考和完善的问题。既要认识到医学与理工学科间的迥异差别，又要清楚医学研究与理工科前沿技术的相互需求，在管理医工理交叉科研项目中，既要借鉴其它类科研项目成功有序的管理经验，又要形成适宜其发展的独特的管理模式。真正做到医学与理工学科间的强强联合，共同攻关；交叉融合，优势互补；相互推动，共创佳绩。

1 医工理交叉基金的管理模式

1.1 研讨科研需求 制定项目指南

针对促进学校医工理学科的融合，提高学校医工理交叉领域的技术创新能力，培养一批在医工交叉学科的优秀科研人才，为进一步培育和孵化具有竞争国家重点科技项目和国际竞争力的前沿科研项目奠定基础。学校以医工理交叉基金的启动为主线，通过科研项目带动，有效组织和整合医工理学科资源。例如，首先邀请各学科领域的专家和领军人才探讨科研需求和未来发展方向，制定项目指南，确定项目的主要资助方向；其次，专家与科研管理人员一起探讨项目的申报要求和申请条件，针对主要资助方向，形成引导类的重大、重点项目和自由选题类的面上项目等，再依据项目要求，制定不同需要的申请条件，旨在涵盖重点研究方向，涉及不同年龄层次的科研人员，体现医工、医理、医管等学科的交叉，从人员合作、科研合作等各方面促进医工理的交叉融合与发展，形成系统、规范的项目申报指南。

1.2 自找合作伙伴 专家评审遴选

在项目的申报过程中，鼓励各附属医院、医学院、各理工科院系的教师、医生、科研人员，根据自己的科研专长、研究兴趣、参照项目指南，自己寻找志同道合的合作伙伴，通过沟通交流，相互了解、学习，形成科研思路与临床试验相结合的合作团队，共同撰写项目申报书。例如医疗器械的开发，临床医生可以与机械动力方向的教授进行合作；超声图像的改进可以与电子、软件方面的专家合作等等。然后，科研管理部门会根据申报书的研究方向进行汇总、分类后组织医工理学科领域的专家进行项目的评审与遴选，由合作的双方共同进行答辩。专家小组依据科研需求优先、双方优势联合、具备科研潜力、结合临床实际、具有产业化前景的原则遴选和审批。

1.3 实地考察调研 进行项目的全过程管理 探索质量管理体系

学校特设立医工理交叉项目旨在促进强强学科的优势联合并顺应科技发展的需要，因此对医工理项目的管理需要效率与质量兼顾，需要对执行过程中的各个环节进行规范、有效的监督、管理和引导。学校设立医工推进办，协同科研管理部门定期对各附属医院进行实地考察，听取医工结合过程中存在的问题、需求和想法，既能走近科研人员，又能近距离了解到他们在彼此合作中以及在学科交叉间出现的各类问题。在项目执行过程中，设计表格，进行中期检查，对完成进迟缓的项目进行督促；在项目完成后，统计进行结题验收，组织专家对各项目的完成情况予以打分评价，采取对完成优秀的项目进行适当的鼓励支持，对未达标的项目进行警告和督促。并在此基础上发现具有研究潜力的种子项目，进行孵化、培育。

2 医工理交叉项目管理中的问题探讨

2.1 管理中遇到的问题

（1）医工理的实质性融合不到位。由于医学和理工学科存在着根本上的差别，学科方向迥然不同，双方不熟悉更不了解对方的知识和技术。在相互合作的过程中不能很好的了解对方的知识背景和研究需求，会造成合作主动性的缺乏，存在沟通上的障碍，甚至容易出现双方研究结果的相互脱节，导致医学与理工学科难于实现真正的融合，仍然不能够很好的解决临床需求。

（2）需强化对成果的临床应用性、产业化前景的关注。医工理结合的最重要的目标之一是运用理工科的技术手段解决临床需求，因为需要在结合的同时强化成果的产业化发展，否则，目标仍未能实现。在实际的合作中，由于缺乏合作基础，学科之间的共识不足，理工科对医学的临床问题认识也不全面，研究的成果不能很好的对接临床需求，因此，也会造成难以产业化的症结。

（3）医工理交叉过程中对交叉人才培养的推动力不够。医工理结合过程中，培养交叉型人才也是至关重要的一环，使之具备多学科知识背景，能够更好的利用理工科知识解决医学问题，完善临床需求。目前，理工科学院与医学院及各附属医院，对此方面的关注程度有待提升，尚未制定相关的政策，使之成为培养交叉型人才的有力推手。

2.2 对策及推进办法

（1）建立互动平台，科研信息共享。加强学科间的沟通与交流，例如定期开展双方的学术交流沙龙，设立专门的网页进行信息共享，并且教务处和研究生院相互配合，推动在医院开设理工类课程，在理工科院系适当开设临床医学课程等。既促进对双方研究领域的认识，加深对各方研究中的空白和需求的理解，又有利于扩大开展合作研究。

（2）整合优势资源，发掘科研潜力。充分发挥理工科院系的传统优势和医科的临床优势，提倡“理工科的研究提品样品，医院提供临场试验”的研发合作，加大力度推进医疗设备、器械、材料、医用软件（如三维导航软件）等方面的合作研究，研发具有临床应用价值的产品。同时学校成立MED-X研究院，作为凝聚医工结合力量的桥梁和纽带，牵头推动形成医工理合作的大团队，培育具有科研潜力、具备产业化前景的大项目。

（3）完善管理体制，强化人才培养。建立健全的管理体制、形成高效的管理模式，有的放矢、目标明确，以医工理的实质性融合为目标，以科研项目的合作为切入点，聚焦相互的合作、发展与推动，从交叉型人才培养、加强互动为抓手，逐步扩大融合、整合优势资源，鼓励广泛参与，形成大跨度、大团队式的交叉研究，真正通过理工学科的知识体系和技术研发实现医学临床需求的解决。如医学院实施“4+4”模式的研究生招生，即招收具有理工科背景的本科生进行医学博士的培养，着力培养医工知识相互融合的交叉型人才。

3 医工理交叉科研管理的发展与展望

医学与工程的结合推动了学科的进步与医疗器械事业的发展。由于医疗检测设备、医疗器械的迅速革新及临床医学、再生医学、转化医学的快速发展，医学迫切需要相关的理学、工学学科的技术支撑，实现医工理学科的融合是未来临床医学发展的必然趋势。

在推动医工结合的科研发展中，更要完善从科研项目的申报立项到过程监督的管理流程，形成规范的管理机制、建立起有效的管理模式，为实现医学与理工学科结合的观念创新、医工合作科研的体制创新和医工科研管理的过程创新奠定坚实基础。

参考文献

[1] 万振,刘铮强,吴太虎.生物医学工程学科在临床中的创新应用[J].学科与人才,2008.29(5):110-111.

[2] 龙云玲,刘艳,张文超.医学院校生物医学工程实验平台的建设模式[J].中国现代教育装备,2011(7):37-38.

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在美敦力的使命陈述中有这样一句话：“在现有的业务活动中赚取合理的利润，以完成本公司的业务、保持本公司的成长、达到本公司的目标。”那么美敦力怎样定义“合理的利润”，又怎样平衡利润与“减缓病痛、恢复健康、延长寿命”这个高尚使命间的关系？

顾客、员工、股东皆大欢喜

“所谓合理的利润，就是能够保证我们进行再投资，支持新产品、新疗法的研发工作，并且给股东合理的分红。”比尔•霍金斯这样解释。

早在20世纪60年代初公司成立早期，美敦力的新产品、新发明不断增加，可经营状况却节节下降，亏损一年比一年多，还差点儿破产，这都是由于公司的研发费用、市场费用和其它运营成本不断提高的结果。到了2004年，美敦力在研发上的投入已达10亿美元，如果没有利润支撑，那么公司的正常运转就难以保证，更遑论并购其它企业和购买新技术。“我们的定价是以市场为基础的，我们需要在利润方面取得一个平衡，来保证公司正常运转并给股东回报，让我们企业能够长久发展。”

霍金斯认为：美敦力现在就是处在这样一种平衡之中。“从顾客的角度看，我们是市场定价；从员工的角度看，我们提供具有竞争力的薪酬；从股东的角度看，我们有能力回购股票，提高股东回报。因此，顾客喜欢我们的产品和价格，员工说我们是最适宜工作的公司，华尔街愿意给我们的股票以溢价。所以我们是美国最好的公司之一，有最高的员工保留率，在我们参与的每个市场上都获得了成功。”而这，就是合理利润的最佳注释。

“使命让我们有共同的目标”

对于这个问题，美敦力大中华区总经理徐建球从一个员工的角度给以这样的解释：“这个问题还是要回归到我们的使命上，是使命将员工、顾客和公司连接起来，让我们拥有共同的理想和目标。公司想服务更多的患者，员工想服务更多的患者，我们的顾客——医生也想服务更多的患者。所以医生、员工都希望公司盈利，这样我们才有能力长期存在下去，才能更长久地践行我们的使命。”

“盈利非常重要，但这是服从我们的使命的。为了让员工理解这一点，我们就要将成本结构与员工进行很好的沟通。”霍金斯表示。其实，股东、员工和顾客三者的利益是不矛盾的。美敦力股票的年均复合增长率达到20%以上，是“《财富》500强”中表现最好的公司之一。仅2004年一年，植入患者体内的各种美敦力产品总共达500万只。美敦力近5年的平均毛利率为74.83%，平均净利率为19.65%，都远高于行业和标准普尔的平均值。

霍金斯把使命比喻为“公司的纤维”，它已经融进公司的一举一动之中。

美敦力的公司使命

应用生物医学工程理论，研究、设计、制造并销售可减轻病痛、恢复健康、延长寿命的仪器和装置，以此促进人类的福祉。

将发展方向定位于本公司能力最强的生物医学工程领域；吸收能够加强本公司在此领域之能力的人员和设备；通过教育和吸收新知识，不断促进此领域的发展；避免进入本公司不能做出独特而有价值之贡献的领域。

不遗余力地提高本公司产品的可靠性和品质；使本公司产品的质量无人可比。并使本公司以敬业、正直、诚实和服务周到而著称。

在现有的业务活动中赚取合理的利润，以完成本公司的业务、保持本公司的成长、达到本公司的目标。

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转化医学提倡从实验室到病床（from bench to bedside)的理念，搭建基础医学科研与临床研究的 桥梁。它作为一种相对较新的模式，面临着机遇和 挑战。随着时间的推移、科技的进步,其模式和内涵 也在不断演进和发展。

近年来,我国相继成立了一批转化医学中心，召 开了多次高水平的国际会议和论坛，取得了较快的 发展。但是发展中也出现了缺乏统筹和低水平重复 等弊端。为了走中国特色的转化医学之路,在学习借鉴国外成功经验的同时,也务必强调中国国情,力 避盲从。

1 转化医学发展历程

1.1传统医学发展模式的窘境过去100多年里， 医学基础科研取得了辉煌的成就,人类基因组计划、 干细胞研究、生物医学工程技术、分子生物学以及免 疫学等方面的发展堪称典型代表。这些科学研究从 多个维度促进了人类对自身健康和疾病机制的认 识。不断涌现的治疗方法提高了人类的平均寿命， 也减少了某些疾病的病死率。研究表明，过去数十 年内美国的冠状动脉疾病的病死率降低了 60%,癌 症的总体病死率在20年内降低了 13% m。

然而,应清醒地认识到，现代医学存在诸多的局 限性。其一是可治愈疾病数占总疾病数的比例仍然 很小,包括癌症在内的诸多疾病缺乏早期诊断的方 法；目前，已经明确致病分子通路的疾病大约 有4000种，但只有约200种有相应的药物治疗方 案0。其二是传统的药物研发模式成本高，导致药 品价格昂贵，民众及政府的医疗负担沉重。

上述2点难题的产生重要原因是新技术、新药 研发存在诸多瓶颈。基础研究和临床应用之间的鸿 沟依然明显,被称之为“死亡之谷(valley of death) ” 3 , 很多研究仅仅止步于，研究成果难以转化 成为临床实际应用。

早在2003年，国际顶级医学杂志The Journal of the American Medical Association 就撰文论述当时医 学技术创新中遇到的瓶颈问题。概括来说,从实验 室的新发现到临床应用主要的瓶颈分为下述2个部 分[4 是实验室基础研究新成果向临床试验（clin¬ical trail)的转化；二是临床试验结果向医师的临床 治疗、临床决策的转化。

上述2个方面瓶颈产生原因众多，要打破瓶颈， 需要协调政府、科研机构、医院、患者等参与方。文 章还特别提出以下4点建议：一是提高公众对临床 试验的认知和参与度;二是提高信息化建设,以提高 临床试验的效率；三是培养训练有素的临床试验研 究人员；四是提供稳定和足够的临床试验经费。

1.2 转化医学概念的提出2003年，时任美国国 立卫生研究院（ National Institutes of Health, NIH)主任 Zerhouni 博士在 Science 杂志上发表论 述0,针对世界范围内生物医学研究的现状，广泛 地征求了各方面专家的意见，总结出了最受关注最 有前景的3个研究主题，即科学发现的新路径研究 (new pathways to discovery )、面向未来的科研团队 (research team for the future)以及临床研究的重新整合（reengineering of the clinical research enterprise)。

文别论述到现代生物医学研究产生了诸多成 果,这些成果将很多致命的疾病转变成为可以治疗 的慢性疾病,如果还想更进一步,则必须对现有临床科 研体系进行改革,尤其要解决临床研究越来越难以开 展的问题。这一点是整个计划当中最困难也是最重要 的一点。该计划提出要促进各种研究相关人员的合 作,促进现有研究机构的整合,以及促进信息系统和数 据库的发展。以此为基础,NIH提出了著名的路线图 计划(roadmap),奠定了转化医学发展的基础。

1.3 临床和转化科学基金2006年，NIH主导开 展临床和转化科学基金项目（Clinical and Transla¬tional Science Awards, CTSA),首批成立12家临床和 转化医学中心，至2012年全美成立了 60余家临床 和转化医学中心，这些中心通常紧密依托大学和医 学中心。NIH年均拨款5亿美元资助这些中心开展 转化医学研究H。

1.4 转化医学的3T模型针对医学转化效率低下的问题,The Journal of the American Medical Associa-tion于2008年再次阐述如何加速基础科 研成果向临床的转化0 ,提出著名的“转化医学3T 模型”。概括起来3T分别指：T1,将基础科研的新 发现转化为临床应用的知识,包括新的筛查方法、新 药等;T2,将临床应用的知识转化为每位患者个体 化的诊疗方案,通俗的说,就是研究“如何在正确的 地点和正确的时间将正确的治疗应用于正确的患 者”；T3,研究如何有效地将新的诊疗方案“呈递” (deliver)给患者。发现P受体阻滞剂对急性心肌梗 死有效到真正服务于临床心肌梗死患者，中间隔了 漫长的25年,这个例子在某种程度上讽剌了一些科 学家所认为的“只要我发表了论文，别人就会采 用”。T2和T3研究的进展可能可以避免下一个有 效的药物再次遭遇这种尴尬。

1.5 美国国家促进临床和转化科学发展中心的成 立及对传统转化医学的影响美国国家促进临床和 转化科学发展中心（National Center for Advancing Translational Sciences, NCATS)成立于 2011 年，旨在 克服医药研发中的瓶颈问题，改进转化医学的研究 方法。2012年NCATS获得高达5亿7000万美元 的资助&]。成立之初，现任NIH院长Collins在Sci- ence Translational Medicine 杂 志 上 撰 文 提 出 NCATS 的成立的必要性和发展理念0。他指出医学研究 领域的传统三大问题仍然存在瓶颈：新药研发时间 长，平均从发明到批准临床应用大约需要13年时 间；费用昂贵,每种药物需要10亿美元;失败率高， 95%以上的候选药物以失败告终。新药、新诊断试验和新型医疗器材有其研究规 律般可以分为上、中、下游3个阶段。上游阶段 是探索疾病机制和分子通路,这一阶段随着近年来 高通量测序技术、分子生物学技术的迅猛发展,得到 了长足的发展。下游阶段是药物上市前临床研究， 这部分主要由药物公司和医院进行研究，操作规程 比较成熟。目前导致科研成果转化效率低下的主要 原因在于中游阶段。所谓中游阶段，是指从上游研 究得出的分子通路中大量候选分子里，筛选出合适 的候选药物,进入临床试验。中游阶段筛选的准确 性决定了临床试验的成功率与药物的研发成本。然 而不幸的是，筛选的方法在近几十年缺乏足够的改 进;针对这一缺失,NCATS应运而生。

随着NCATS的建立，CTSA将由NCATS直接管 理。CTSA未来的发展目标是更加紧密地联合各个 临床和转化医学中心,倡导资源共享,从而降低临床 试验成本、加快新药研发;这种合作也有利于扩展转 化医学研究的领域,每家临床和转化医学中心便于 形成自身强项的研究领域08。

2012年6月，NCATS了产业先锋计划“探 索已知分子的治疗新用途（discovering new therapeutic uses for existing molecules) ”，旨在深入挖掘已知分

子的治疗用途B]。该项目力求调动NIH/NCATS、科 研人员和制药公司的资源和积极性；NCATS将 为6~8个子项目计划提供2000万美元的研究基 金;科研人员将提供研究思路和研究方案;制药公司 将提供研究药物及相关实物资助。目前，已有包括 阿斯利康、葛兰素史克在内的8家国际知名制药公 司参与该项目,58种药物将进入研究计划。

2我国转化医学发展现状与协和转化医学中心

    从2009年起,我国陆续成立了一些转化医学中 心,如卫生部比较医学重点实验室阜阳转化医学研 究中心、中南大学转化医学研究中心等M。协和转 化医学中心成立于2010年,发展目标是成为国家级 转化医学中心。该中心依托中国医学科学院北 京协和医院,真正面向患者，充分调动中国医学科学 院各家附属医院的临床资源优势。其主要国外合作 伙伴是美国加州大学旧金山分校。据不完全统计， 目前国内较有影响的转化医学中心已有20余家 (表1)。这些转化医学中心主要分布于东部沿海区 域,大多依托临床医院、科研院所、医药企业,涉及的 研究领域涵盖遗传性疾病、代谢性疾病、感染性疾 病、肿瘤等多个方向。3博采众长,探索中国特色转化医学发展模式

目前,世界上发展转化医学最早且相对最成熟的 是美国模式。其特点是由NIH主导推出了 “CTSA”， 在30多所大学和医学院建立了 60余家临床和转化 医学中心或临床和转化科学中心。NIH通过资金纽 带联系指导各中心的分工和发展，基本形成了以 NIH为核心、大学和研究机构为主体的转化医学研 究合作网络。这些转化医学中心发挥的作用，主要 是为临床医生主导的创新药物临床研究提供特殊的 激励机制和环境。

中国拥有世界上最多的人口和最复杂的疾病 谱，以及数量最多的医疗卫生人员,从而具备了开展 临床试验等转化医学研究的有利条件。但中国各地 的经济发展水平差异和条块分割，特别是人员素质 参差不齐等不利条件，如何建立中国特色的转化医 学发展模式，就成了中国医学界亟待解决的课题。 目前，国内推动转化医学发展主要是通过召开国际 会议、建设中心和合建实验室等方式。 各家中心的 资助渠道、课题选择、机制体制建设、人才培养和国 际合作渠道各有不同，缺乏统一协调。有些大学通 过中介牵线一所或多所美国大学，盲从拷贝其发展 模式建立中心。这种缺乏统筹和分工安排的局面， 可能产生多种问题，比如忽略基础研究、沟通不足和 低水平重复等。

为了更好发掘国内转化医学的潜力，探索出符 合国情的转化医学道路,有必要加强多层次、多角度 的国际交流与合作。借鉴学习国外的经验,探索符 合国情的研究机制,培养研究队伍。

第一、培养人才。在目前阶段，国际合作模式的 核心应该以转化医学高端人才教育培训为突破口。 培训一支能把握国际转化医学发展方向的研究队伍, 能为我国的转化医学提供持续发展的动力。我国的 医学院和转化医学研究机构,在条件允许的情况下, 可以考虑与国际领先的医学院和医学研究机构开展 创新性的教育培训计划；有针对性地培养我国的高 年级临床医学生、科研型临床医生的科研能力和国 际化视野,创建国际化的转化医学研究人才网络。

第二、组建联合实验室。重大疾病的转化医学 研究往往涉及到多个领域、多个层次的专业知识。 为了提高对发病机制、诊断、治疗和预防的综合认 识,应组建跨机构、跨学科的协作团队进行转化医学 研究,综合各研究机构的强项,形成合力。此团队将 依托新药研发、临床研究、生物医学工程等领域内的 新技术、新发展以及技术成果转化，共同开展针对癌 症、糖尿病和免疫性疾病等疾病的前瞻性临床研究。

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关键词：数字图像技术；应用；发展趋势

中图分类号：TP391.41

计算机的特点在于能够处理各种数据，数字图像能够经过增强、复原、分割等处理，随着计算机技术的不断发展和进步，现在的数字图像技术具有图像处理多样性、精度高、图像的再现性好、处理量大的优点，本文主要研究数字图像处理技术的发展现状和发展趋势。

1 数字图像处理技术研究现状

所谓图像处理是指利用计算机来处理图像的过程，主要是实现改善图像的视觉效果，研究的内容主要包括图像数字化、图像增强、图像还原以及图像分割等。数字图像处理最早来源于20世纪20年代的报纸业，到20世纪50年代，随着计算机的发展，数字图像处理技术得到人们的普遍关注，数字图像处理技术随着太空计划得到很大的发展，最具有典型的例子，是对月球照片的处理。

进入到20世纪70年代后，数字图像处理技术随着计算机断层扫面（CT）的出现得到发展，在以后的时间里，数字图像处理技术不断有新的研究成果，1975年EWI公司研究的CT装置获得诺贝尔奖，目前数字图像技术已广泛应用在各行各业中。

2 数字图像处理技术的应用

数字图像处理技术目前在各行各业中都得到了很大的进展。在遥感航空航天方面，不少国家都派出了侦查飞机对目标地区进行空中摄影，进而通过图像处理技术来分析照片，节省了人力、物理，也能够从图片中得到其他的有用信息。在20世纪60年代以来，美国以及其他的一些国家发射了资源遥感卫星，由于成像条件非常差，因此图像本身的质量也不高，需要采取数字图像处理技术处理，如采用多波段扫描器进行扫描成像，图像分辨率为30m，这些图像转变为数字信号传送下来，再经过处理。数字图像处理技术在各国的应用中已非常广泛，如用在森林调查、灾害监测、资源勘查以及城市规划中。

数字图像处理技术最早来源于医药方面，因此在生物医学工程方面，数字图像处理技术也发挥出了巨大作用，除了上文所讲述的CT之外，还有一些显微图像处理技术，主要是识别红细胞、白细胞以及染色体分析等，在医学诊治方面X光肺图像增强、心电图分析以及超声波图像处理技术等发挥出了重要作用。

在通信工程方面，目前通信主要的发展趋势为综合性的多媒体通信，也就是将电视、计算机以及电话联合在一起在数字通信网上传输，在传输的过程中最为复杂和困难的地方集中在图像的处理中，比如说，彩色电视信号速率为100Mbit/s以上，想要传输出去就需要压缩信息的比特量，因此技术成败的关键就在于编码压缩。目前国家正在大力研发的新的编码方法，如小波变换图像压缩编码以及自适应图像网络编码等。

在工业和工程方面，主要的应用集中在自动装置配线中检测零件的质量、弹性力学照片的应力分析以及邮政信件的自动分检等，另外在智能机器人中也有应用。在军事、公安方面，数字图像处理技术的应用主要集中在导弹的精确制导、侦查照片以及图像的传输和显示方面，在公安方面，主要应用在鉴别人脸、识别指纹以及图片复原方面。数字图像处理技术除了以上所讲述的应用领域之外，在电视图像的编辑、服装设计、发型设计以及文物资料复原等方面也有广泛的使用。

3 数字图像处理技术的发展趋势

目前数字图像技术随着科技的进步得到了很大的发展，随着低成本硬件相关技术的发展可以想象数字图像技术将会得到更加广泛的应用，目前国内的研究成果主要集中在一些诊断、图像压缩编码以及目标识别等方面，但是还没有广泛应用在实际生活中。数字图像处理技术将会向着高分辨率、立体化、超高速以及智能化等方面发展，下面具体讲述数字图像处理技术的发展趋势。

随着计算机、人工智能以及思维科学研究的不断发展，数字图像处理技术在计算机视觉方面将会进一步的发展，智能机器人的重要感觉器官是视觉，目前研究的开放话题集中在理解和识别三维应力，将会应用在军事勘察、危险环境作业以及家庭服务等方面，目前人们对于自身的视觉了解的还非常少，因此在计算机视觉方面还需要进一步的探索。

数字图像处理技术还会向着虚拟现实发展，所谓虚拟现实就是使用计算机构成一个虚拟的三维空间，这项技术的发展是在计算机硬件技术的提高方面提出的，人们应用机器人身上的摄像机能够真实的感受到所在的环境，进而操纵机器人的行为，另外网上虚拟现实也是未来的一个发展方向。人们在完成社会生产中往往习惯使用自身的认识和工具，将这些掌握在自身手中，因此目前时代的发展趋势就是将原来二维的东西向着三维发展，如三维重建技术在地图方面的使用，在军事方面能够使用电子沙盘实现任意角度的转化和计算，也能够真实的直观的反应两点之间的障碍物等，还能够实现模拟飞行路线，为作战指挥带来极大的便利。在计算机中进行三维重建目前的热点和难点问题主要是计算机视觉研究领域。在图像压缩、识别以及分割方面，目前已取得很大的研究进展，目前图像处理面临的新的问题主要是图像专业压缩算法、图像识别算法等。

4 结束语

综上所述，本文先分析了数字图像处理技术研究现状和主要的应用领域，进而研究数字图像技术的发展趋势。目前数字图像处理技术已广泛的应用在生活中，如在网络、手机等中的应用，数字图像处理技术的发展与人们的生活息息相关，随着技术的不断发展，数字图像处理技术还会不断得到进步，这些还需要更多的人努力去研究。

参考文献：

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[4]丁可.数字图像处理技术研究与发展方向[J].经济研究导刊，2013（18）：246+270.