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生物医学工程的前景范文1
生物医学工程学是一个新兴的、发展迅速的专业，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新技术之一。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，到2000年其产值已达400～1000亿美元。然而我们对这个专业的了解却少之又少，似乎提到它我们就只想到推销医疗器械的人，我们的思维和潜意识中已经把这个专业和推销医疗器械画上了等号。其实不然，本期我们将把这个专业简单介绍给大家，供考生参考。
名词解释・生物医学工程
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，已经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、经济诸多因素所决定的。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。
生物医学工程是一门理、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一门综合性、高技术的学科。其目的是为了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。
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。
生物医学工程的主要课程：现代生物学导论、生理学、定量生理学、生物学专题、生物医学工程概论、电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、电磁测量、计算机文化基础、高级语言程序设计、微机原理与应用、计算机图形学、信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、人体运动信息检测与处理、生物医学电子学、医用电子仪器、医学仪器设计、医学图像处理、医学模式识别等。
毕业生具备以下基本能力：
1.掌握电子技术的基本原理及设计方法；
2.掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论；
3.具有生物医学的基础知识；
4.具有微处理器和计算机应用能力；
5.具有生物医学工程研究与开发的初步能力；
6.具有一定的人文社会科学基础知识；
7.了解生物医学工程的发展动态；
8.掌握文献检索、资料查询的基本方法。
名校盘点・国内外排名靠前的学校
国内生物医学工程一级学科排名靠前的学校是：
东南大学、清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、华中科技大学、四川大学、北京航空航天大学、浙江大学、重庆大学、西安交通大学、天津大学。其中东南大学在多次评估中蝉联第一。
美国生物医学工程排名前十位的学校是：
约翰・霍普金斯大学、佐治亚理工学院、杜克大学、麻省理工学院、加利福尼亚大学圣地亚哥分校、莱斯大学、斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、华盛顿大学、加州大学伯克利分校。
重点推荐・天津大学生物科学与医学工程学院
天津大学环境科学与工程学院是环境、能源、市政等方面的人才培养基地和科学研究中心。学院定位和建设目标为“国内一流，世界知名”，按照“高起点、新机制、办特色、创一流、持续发展”的建院方针，不断招揽国内外高级优秀人才，在学科建设、人才培养、科研开发和应用推广等方面协调发展，快速实现重点突破。
学院下设环境科学与生态系、环境工程系、建筑环境与设备工程系三个教学单位和中澳能源合作中心、建筑节能研究中心、座舱空气革新性环境研究中心、建造环境研究室、中心实验室、环评中心、遗传工程研究所及植物生物技术研究所。拥有环境科学与工程一级学科，环境工程、环境科学、市政工程、热能工程和供热供燃气、通风与空调工程5个二级学科。拥有覆盖全部二级学科的博士点和硕士点，并与建筑学院联合培养建筑技术专业博士研究生，建有环境科学与工程博士后流动站。
学院科研实力雄厚，先后承担或参加“863”
“973”、国家“十五”“十一五”重大攻关项目、国家自然科学基金项目、博士点基金项目、天津市重点攻关和基层研究项目。
学院积极开展对外交流，与国际上著名大学、研究机构和企业开展合作，建立定期和不定期的互访交流。通过国外企业资助，为学生建立了科技创新基金和创新奖，鼓励学生积极创新，提高学习积极性。学院40%左右的本科毕业生继续研究生的学习，其中有近一半的学生是经考核合格免试进入硕士研究生学习，一部分学生还能进入硕博连读学习。学院还有一部分优秀学生可以选择攻读院内或校内其他专业第二学位，获得双学士学位证书。50多年来，学院已经为国家输送了大量本科生、硕士生和博士生等高层次专业人才，为中国环境保护、能源利用和市政工程领域的发展作出了重要贡献。
有问必答・关于报考
问题1：生物医学工程有哪些著名企业？
通用公司、飞利浦、东芝、西门子、强生、日立、 中国迈瑞。
问题2：生物医学工程相关产业发展前景？
生物医学工程发展非常迅速，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新技术之一，已经成为世界各国竞争的主要领域之一。以医疗器械为例：
2005年开始，中国已成为仅次于美国和日本的世界第三大医疗器械市场。
2006年，中国医疗器械进出口额首次突破百亿美元大关，进出口总值为105.52亿美元，同比增长17.57%。
2010年，中国医疗器械总产值达1000亿美元，在世界医疗器械市场上的份额达到5%，到2050年这一份额将达到25%。
问题3：我国生物医学工程的创始人是谁？
我国生物医学工程的创始人是韦钰院士。她1940年出生，1965年南京工学院电子工程学研究生毕业，1981年获西德亚琛工业大学工学博士学位，是第一位获得博歇尔奖章的中国人，1994年当选为中国工程院首批院士。
问题4：生物医学工程专业有何特点？
生物医学工程是一门交叉学科，以理工科为基础，学习各种相关技术在医学诊断与治疗中的运用。如影像技术，CT、B超的原理与应用；各种医用传感器；典型仪器的原理等。它最突出的特点是：交叉复合、知识融合。比如它融合了工程科学（信息、电子、材料）、医学（生理、解剖）、生命科学（生物学、分子生物学）、理学（数学、化学、物理）、人文社科（文史哲）等学科知识。
问题5：毕业生有怎样的出路？
生物医学工程的前景范文2
美国生物医学工程本科教育注重学生生物医学以及相关的工程学背景双方向的培养，使学生不仅在生物医学工程、生物医学科学及其相关领域内可以继续深造，同时能为在医学、管理和法律等方面继续谋求发展打下坚实基础[2]。通过分析约翰霍普金斯和凯斯西部保留地2个美国具有代表性的大学的学生毕业情况，发现在过去几年里约有2/3生物医学工程本科毕业生选择继续深造，研究方向涉及医学、生物学和工程学在内的各个领域。美国生物医学工程本科教育的培养目标集中在如何提高学生运用数学、物理学、工程学的原理去解决医学问题的能力，培养学生在相关研究领域的学习兴趣，筑牢学生在职业中的实践基础抑或拓展其未来继续深造的可能性，加强学生对职业操守与伦理责任的认识。我国生物医学工程本科教育的培养目标相比美国较具体，主要是以适应岗位需求导向为教育思路，注重培养学生的专业性，毕业生所从事的研究及工作领域相比之下较为局限，缺乏为毕业生后续发展奠基和能力塑造的前瞻性。中美生物医学工程本科教育培养目标出现如此的差异化，主要因为两国在生物医学工程领域发展的阶段、程度及背景上存在差距，这重点反映在教育理念上的不同：美国更加注重本科通识性教育和职业素质的培养，特别是学生可持续发展能力和产业服务技能的培养；中国仍然是以专业化的教育为主，更加注重培养学生在具体专业领域内从事具体工作的技能。
2师资队伍之比较
在美国高校的生物医学工程专业，不仅有负责课程性教学、专业化指导以及自身科研的本系导师，还拥有大量外系以及与研究所联合的教师。以霍普金斯大学为例，它的生物医学工程专业拥有100多名教师，但其本系的教师只有42名，其他均为外系教师，这些教师主要来自于药学院和工程学院。其学科背景更是丰富，涉及到电子学、材料学、数学及统计学、机械、化工等诸多方面，这种充分利用学科间的优势进行教学的模式，不仅丰富了生物医学工程专业，更为共同促进学科发展发挥了强大的推动作用[3]。随着近些年的发展，我国各高校的生物医学工程专业的师资水平有了显著提升。但与美国相比，在联合培养方面还有一定的欠缺，在与其他专业相关领域专家教授的联系方面做的还不够，各高校间的交流程度有待提升。
3课程设置之比较
美国高校的本科课程突出通识化、职业化，学制采用四年制，课程主要分为5个方面：（1）科学基本知识；（2）工程类核心课程；（3）生物医学类核心课程；（4）人文与社会科学；（5）工程类选修课程。其中工程类核心课程类似于国内的专业基础课，而工程类选修课类似于专业课[4]。在4a本科教育中，第1a主要进行通才教育，学习基础知识；第2a学生可根据个人兴趣及就业取向选择主修专业，学校安排相关专业领域的教师帮助选修工程课程并进行科研实践研究指导；最后2a学生则主要进行某一传统工程领域及其生物应用方面的学习。美国生物医学工程本科教育以能力为导向，特别关注于知识背景领域的宽度以及课程与职业发展的密切性，重视人文、社会科学等方面的教育，为今后学生在职业选择上创造了广泛有利的发展条件。我国生物医学工程本科的课程设置则主要集中于影像设备和医学电子工程学这种更为专业化的课程上，基本上没有高校针对生物医学工程自身产业化的过程及其背景等相关知识进行认知性教育。相对于专业教育，在学生职业素养和人文素质方面的培养稍显不足。学生本人对专业课程的自主选择度不高，能够选择的专业课程有一定的局限性。由此可见，我国的生物医学工程本科教育课程设置更加突出技术性和专业性，学科之间的跨度不够，学科交叉性不足，很难实现学科间的共同促进和发展，导致能够帮助学生在未来的职业选择和发展中跨领域发展的可能性降低。各高校在教学科研方面的特长开展，联系实际不够紧密，过分强调专业型技术人才培养，一定程度上与当前知识快速更新的时代脱节。
4实验实践能力之比较
美国高校非常重视学生实验实践能力的培养。生物医学工程专业最早在美国发展，积累下了丰厚的科研基础力量，并且大多高校具备条件优越的实验室，且实验室资源十分充足，为学生科研实践能力的提升提供了优越的条件。例如，哥伦比亚大学和莱斯大学在生物医学工程本科教育中，实验室课程占很大比例；杜克大学重视培养该专业的学生在实验中解决实际问题的能力；弗吉尼亚大学生物医学工程专业的实验课程平均每周超过3h。由于我国生物医学工程专业发展时间相对较晚，目前各高校的专业实验室资源有限，并且对本科生不完全开放，实验条件相对落后，因而在课程设置中实验课比重相对较少。另外，在实践实验能力培养方面相比之下重视程度不高，设置的实验课多半是验证性实验等，缺乏创新性，不能充分调动学生的积极性，也不能发挥学生的主观能动性，因此学生的动手能力得不到充分有效的锻炼。据统计，我国许多高校本科生的实验课时不到总课时的1/6，较美国高校水平差距较大。
5对我国生物医学工程专业本科人才培养发展模式的启示
通过比较中美两国生物医学工程专业本科人才培养模式，发现了我国在该专业本科教育领域存在的不足。针对如何更好地开展生物医学工程本科人才培养，更好地发展我国生物医学工程教育，总结了以下感受与启示。（1）结合我国生物医学工程的发展趋势，确立适合我国生物医学工程发展现状的人才培养目标。目前，我国生物医学工程专业还处于发展的初期阶段，但伴随我国经济的持续发展、技术领域的更新进步，该专业将会进入到一个快速发展的时期。因此，我国生物医学工程本科教育应适当借鉴美国高校的培养模式，更加注重为研究生培养打下坚实基础，而本科阶段主要集中在理工基础知识的掌握以及生物学与医学背景的了解上，从而为学生下一阶段在某个研究领域的继续深造创造有利条件[5]。同时，我国生物医学工程本科教育还要注意与产业发展相结合，致力于培养既能推动科研发展又能满足产业化需求的高素质复合型人才，为该专业下阶段的跨越式发展进行力量储备。（2）根据学科发展的规律及特点，逐步实现我国高校师资队伍的有机整合。生物医学工程专业属于交叉学科，是理、工、医等多学科的交织融合。美国生物医学工程本科教育的教师很多都是各学科分支的领军人物，将他们整合在一起组成师资队伍顺应了学科发展规律，发展势头必然明显。随着我国生物医学工程专业的发展，目前国内也有一大批该领域的专家学者，他们在各自的研究领域都有着不菲的成绩，掌握着丰富的理论知识与科技前沿技术，对临床需求有着深刻的认识与理解。因此，各高校在师资队伍建设方面应当充分考虑生物医学工程专业的发展规律，真正理解交叉学科的内涵，一方面通过高校联合优势，集中解决各个分支专业的教学问题；另一方面，尽可能将该领域的专家融入到教育队伍当中，高效整合师资队伍，使其充分体现医工融合的特点，从而为学生提供优质的教学资源，使其真正领会医工结合的真谛与内涵，那么优秀的生物医学工程人才必将源源不断地被挖掘、培养出来。（3）筑牢学生人文素养基础，强化学生实践能力，课程体系设置应基于产业市场需求和科研发展。美国生物医学工程的本科课程尤其以专业课程设置突出其学科本身涉及面广的特点，同时注重学生人文素质的综合培养以及实验实践能力的有效锻炼，具有相当的灵活性，并且能够结合科研优势突显重点。我国开设生物医学工程的各高校应该充分借鉴学习这些经验做法，并结合各高校的实际情况，贴合自身的科研方向与优势，有针对性地指导学生进行科研实践，提升学生的实验实践能力。同时，要强化研究与产业的双方面发展，将市场需求纳入课程设置的考虑因素，并且融合学生自身的兴趣及未来就业形势等相关方面，灵活创新地设计课程，争取培养出具有特点鲜明的、发展方向广泛的、综合素质与竞争力强大的医工人才。
6结语
生物医学工程的前景范文3
根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》有关要求，为贯彻落实《生物产业发展“*”规划》，促进我国生物产业持续、快速、健康发展，保障广大人民群众身体健康，国家发展改革委决定于*－2008年组织实施生物医学工程高技术产业化专项。现将有关事项通知如下：
一、专项的主要内容
生物医学工程是指综合应用生命科学和工程科学的原理与方法，系统研究人体的结构、功能及生命现象，研发用于防病、治病的材料、植入器械、人工器官以及生物医学信号检测、图像显示和疾病诊治装置的总称。专项根据我国生物医学工程产业的技术发展基础和特点，重点支持具有我国自主知识产权和国内外重大市场前景的生物医学工程产品产业化项目，以及产业化相关技术开发及产业化重大技术支撑条件建设。专项支持的重点领域为：
（一）新型医用植入器械及人工器官的产业化，包括：表面生物活化改性的人工关节；表面抗凝血、抗组织增生改性的血管支架、人工机械心瓣膜及其他介入治疗器件；人工肾、人工肝等体外循环人工器官等。
（二）组织工程产品产业化，包括：组织工程骨、肌腱、血管、皮肤、角膜等组织工程产品。
（三）数字化医学影像诊断设备和系统的产业化，包括：计算机断层扫描系统（CT）、磁共振系统（MRI）、数字化X射线机、彩色超声影像系统等。
（四）微创诊疗设备和新型肿瘤治疗装置的产业化，包括：新一代多品种内窥镜、微型摄像及介入手术装置、肿瘤物理治疗设备等。
二、专项实施目标
通过实施专项，加快生物医学工程高技术成果的产业化，形成一批生物医学工程新产品，扭转高端产品依赖进口局面，满足广大人民群众医疗需要。培育和壮大生物医学工程产业，扶持自有品牌，加速产业结构调整，提高中高档产品比例，提高产业整体水平，提升产业在国际分工中的地位。培育具有较强国际竞争力的大型企业和企业集团，促进产业集聚式发展。引导、推动产业持续、快速发展，做大产业规模，促使我国生物医学工程产业在2010年达到1000亿元以上的规模。
三、专项实施的原则
为确保专项实施能够取得应有的效果，在专项的组织实施过程中，重点把握以下原则：
（一）以市场为导向。面向提高广大人民群众医疗健康水平的重大需求，推进新型生物医学工程产品、特别是已经具备一定技术基础产品的产业化进程。
（二）鼓励自主创新。着重推动具有我国自主知识产权和自有品牌产品的产业化；加速发展我国具有技术基础和优势的产业领域。
（三）促进产学研联合。重点支持合作关系清晰、合作实体明确、合作任务落实的产学研合作项目。
（四）培育龙头企业，促进产业集聚。重点扶持具有潜在国际竞争力的大型企业和企业集团，促进项目向国家生物产业基地集聚。
四、具体要求和进度安排
（一）专项项目应按照我委颁布的《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》（国家发展改革委令第43号），开展项目组织、资金申请报告编制和申报工作。
（二）主管部门要严格审查项目的产业化基础和申报单位的建设条件。申报单位（包括技术依托单位）应是行业或区域有实力、影响力的大企业，应具备较强的技术开发、经营管理、资金筹集等方面的能力。
（三）项目需要提供有关部门出具的医疗器械或相关生产许可文件。项目应是近3年取得注册证书的新产品，并在全国具有比较优势。
（四）项目主管部门应对资金申请报告及相关附件（如银行贷款承诺、自有资金证明、生产许可文件等）进行认真核实，并负责对其真实性予以确认。
（五）国家生物产业基地所在省市可申报5项，其它项目主管部门申报项目的数量原则上不超过3项。
请你们对已完成项目备案程序、并符合专项重点内容的项目进行认真审查，组织编写资金申请报告（具体要求见附件），于*年11月30日前，将项目资金申请报告、项目简介和有关附件等材料一式三份报送我委，同时提供电子文本。
生物医学工程的前景范文4
――江西南昌小妮子
A：教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），从2010年6月开始实施，其目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力。第一批“卓越计划”实施的高校有清华大学、黑龙江工程学院、西南交通大学、成都信息工程学院等61所高校。教育部2011年公布的第二批入围的高校更多，如中北大学、天津理工大学、辽宁科技大学、成都理工大学等133所高校。实施“卓越计划”的高校在人才培养上主要有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。如果您对这些高校感兴趣的话，填报志愿时不妨多了解一下学校的相关信息。
Q：请问生物医学工程专业是隶属于生物科学类专业吗？都有“生物”字眼，听起来是一类的专业啊！
――广东佛山 小 明
A：很多人喜欢以“听起来”来给事物做判断，甚至定义，这可能会犯错。因为“听起来”和“确实是”是两码事。生物医学工程专业隶属于电气信息类，是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题。所以，它并不属于生物科学类，也不属于医学类，而是属于电气信息类，毕业后授予工学学士学位。生物医学工程总体来说有三个大方向：仪器、图像、材料。该专业是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科，是一门跨学科的综合性学科，对物理、数学、力学、化学都有较高要求；工科类的实验、实习；电子类的如计算机原理、程序设计等；医学类的组织学、解剖学等等都有所涉及。现在的生物医学工程在疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面起着巨大作用。开设该专业的院校主要有清华大学、浙江大学、上海交通大学、复旦大学、四川大学、华中科技大学等。
Q：近段时间，各大网站纷纷公布了未来就业前景最好的十大专业，这些信息可信吗？我填报志愿时可以报考这些专业吗？
――四川成都高三刘 川
A：这些网站的信息，您可以作为填报志愿的参考，最好不要作为您填报志愿的依据。如果您确实对这些专业很有兴趣，而且觉得自己一定能学好，当然可以报考这些专业。但是如果您仅仅是冲着就业去的，那就一定要慎重了。有的专业毕业生目前的就业率高，但不代表着您大学毕业后，这些专业的就业率仍然居高不下。很多专业的就业形势与国家经济发展形势紧密相关。考生在报考院校开设的这些相关专业时，要尽可能多了解这些专业的社会声誉、师资力量、教学设置等，了解所要填报专业学习的主要课程、就业方向、发展前景，还要了解这些院校和专业近年的录取分数线、报考情况等。相关专业的就业率不是一层不变的，考生和家长一定要明白，表面看起来热门的专业，其就业率可能不一定高。考生报考专业时必须考虑到自己的兴趣、志向与特长。志向是激发自己奋发努力的动力之一，当一个人对他所接触的专业感兴趣时，才能全身心地投入其中进行学习和研究，并做出成绩。因此，考生选择了符合自己特长的专业，在将来的学习和工作中就可以扬长避短，充分发挥自己的才能。
Q：据说被某所大学或者专业录取的条件很多，不光是总分够了就行，有时是不是还有单科成绩限制啊？
生物医学工程的前景范文5
生物材料产业概况
生物材料的定义
生物材料也叫生物医用材料，是一种植入生命系统内或与生命系统相结合而设计的物质，它与生命体不起药理反应。主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查及治疗疾患等医疗、保健等领域，能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能或能恢复缺陷部位，其作用药物不可替代。
生物材料的发展已经有非常长的历史，自人类认识了解材料起，就有了生物材料端倪。有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点，将已有的材料分为三代，它们各自都有自己明显的特点和发展时期，代表了生物医学材料发展的不同水平，如图1所示。
生物材料的分类
当今社会医学水平的提高以及人类生活质量的改善，大大促进了生物材料的发展，生物材料应用广泛，品种众多，根据不同的分类标准，生物材料可以分为见表1。
Two
国内外生物材料产业发展现状
生物材料产品的研究与开发不仅具有巨大的经济效益又兼有重大的社会效益。随着人类文明进步以及经济的快速增长，人类更加注重生活品质，更加注重康复和保健，这给予生物材料产业庞大的市场。与此同时，交通工具大量涌现，生活节奏加快，这给疾病、自然灾害、意外事故的发生提供了温床。因此，发展用于人体组织和器官再生与修复的生物医用材料具有重大社会效益。
国际生物材料产业发展现状
国际社会日益重视生物材料的研究与产业发展。生物材料的研究和产业化对社会和经济的重大作用正日益受到各国政府、产业界和科学界的高度重视，其研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划，并迅速成为国际高技术制高点之一。美国国防部将生物材料列入5 种高技术关键新材料发展规划。德国、日本、加拿大、法国、澳大利亚及韩国等国家和地区纷纷公布自己的生物材料研究计划及巨额投资来吸引人才或引导投资，以期能够在此领域内的世界性竞争中占一席之地。目前，美国、西欧、澳大利亚和日本均组建了10余个高级别多学科交叉的国家生物材料与工程中心。
生物材料产业的经济地位日益提高，有望成为本世纪世界经济新的增长点。近年来，世界生物材料市场发展势头更为迅猛，其发展态势可与信息、汽车产业在世界经济中的地位相比。全球生物材料市场规模迅猛扩张，其中1995年至2010年期间，全球生物材料市场规模增长了19倍，达到了4000亿美元。
就市场需求面而言，主要市场增长动力来自于欧、美、日等国家老年人口数目提升及慢性疾病问题逐渐增加，对于人工关节等骨科应用及心脏支架等心血管应用的需求持续攀升，预期未来市场将仍维持稳定成长趋势。同时由于全球生医材料的应用领域的扩展、产品技术的改良和人们对生物材料产品接受度的逐渐提升，也是促使生物材料市场需求和提升市场规模的主要推动力。预计在不久的将来生物医用材料及其制品产业成为本世纪经济的一个支柱性产业。
国内生物材料产业发展现状
我国生物材料产业起步于上世纪80年代初期，到现在为止，仍然属于起步阶段。我国生物医用材料研制和生产迅速发展，初具规模，已经成为一个新兴产业，总产值的增长率远高于国民经济平均发展速度。从上世纪90年代到2011年，我国生物产业年均增长均超过20%。然而，我国生物材料产业所占全球生物材料市场份额较低，最高时仅占2%左右。
我国生物材料发展起步晚，发展基础薄弱。由于我国生物材料研究和产业化起步较晚，导致我国在生物材料市场全球竞争中失去先机。目前，我国生物材料企业产品没有自己的专有产品和自主知识产权，生产的产品大都属于在国外技术非常成熟且国外厂商并不愿意生产的初级产品。同时由于生产技术装备、管理与操作工素质等因素，导致目前我国生产的生物材料质量一直处于中低档水平，鲜见有高质量的国产生物材料。由于我国生物材料质量问题，我国生物材料与制品约有70%～80%需要进口，且我国生物材料和制品所占世界市场份额不足1.5%。
我国政府日益重视生物材料产业发展。2006年国务院的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》不仅将生物技术作为科技发展的5个战略重点之一，同时在基础研究等方面也给予了高度重视。2010年9月通过的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》也将生物产业列入战略性新兴产业，并明确指出要求“加快先进医疗设备、医用材料等生物医学工程产品的研发和产业化，促进规模化发展”。在2011年7月科技部的《国家“十二五”科学和技术发展规划》中第四部分“四、大力培育和发展战略性新兴产业”也明确指出要大力发展包括生物材料在内的生物产业。
我国生物材料产业市场前景广阔。据民政部门报告，我国现有的肢体不健全患者已超过1500万个，其中肢残患者约800万个；由类风湿引发的大骨节病患者有数百万；冠心病患者已超过1000万个；白内障盲人约500万个；牙缺损和牙缺失患者高达3亿～4亿人；肝炎病毒携带者1.2亿人；心血管病患者2000万人；需计划生育的育龄妇女2000万人；伴随人口老龄化（60岁以上的老年人口已达1.39亿人，约占全国人口的10.69%） 的骨质疏松患者7000万人；每年由于疾病、交通事故和运动创伤等造成的骨缺损和缺失患者人数近1000万人；需要进行颅颌面等整形的人数有数千万人。这还不包括数目庞大的各类软组织、血液和器官疾病患者人数。
上述疾病的治疗均需要生物材料，从而为生物材料产业创造了巨大的市场。据统计，仅2008年，包括生物材料在内的生物行业总产值就已经突破8000亿元人民币。在“十二五”发展热点研讨会上，中国工程院院士张兴栋表示，生物医学材料的技术和产业都处于起步阶段，并在不断变革之中，我国生物医学材料市场正处于“井喷”前夕，前景比较广阔；保守估计，到2015年，将实现销售额200亿美元，同期国际市场份额为6.2%，带动相关产业收入将达600亿美元。
Three
滨海新区生物材料产业发展现状
滨海新区生物材料产业技术研发能力不强、产业基础薄弱，尚处于起步阶段。但关联产业如生物医药、新材料均是滨海新区核心产业，有一定的产业基础；南开大学、天津大学以及生物医药联合研究院等科研实力雄厚的教学与研究机构在生物医药、新材料等领域都有很强的科研实力，这对滨海新区今后发展生物材料产业提供了可能。由此可见，虽然滨海新区发展现状不尽人意，但是具有很大的市场发展潜力。
滨海新区研发能力不强，研究领域处于空白
根据布局在滨海新区的研究院所、高等院校等创新机构的研究方向发现，滨海新区虽然拥有国际生物医药联合研究院、中科院天津工业生物技术研究所、南开大学泰达学院、天津大学滨海工业研究院以及天津科技大学等生物领域的研究与教学机构，但对于生物材料或生物医学工程相关的研究基本处于空白。虽然南开大学和天津大学在生物材料领域科技成果产出较多，有较强的科研能力，但相关研发团队基本分布在市内的校区，辐射滨海新区的能力有限。
产品结构单一、企业数量偏少
滨海新区拥有生物材料领域的企业较少，产品结构单一，企业分布也较分散，没有形成完整的产业链。天津世纪康泰生物医学工程有限公司（原天津泰达生物医学工程股份有限公司）和天津国韵生物材料有限公司是滨海新区为数不多的生物材料公司。世纪康泰主要产品为人工晶体系列产品，而国韵生物材料主要产品则是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羟基烷酸酯（PHA）及其应用产品，虽同属滨海新区但产品相关度低，再加上滨海新区相关企业稀少，无法形成有力的产业发展合力。
政策支持乏力，滨海新区相关政策处于真空状态
天津市有关支持生物材料发展的政策，仅有《天津市中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中，在生物医药及工程技术领域提到“医用纳米生物材料与技术，骨科植入材料和医用塑料技术与产品；”和新材料和纳米技术领域中提到“生物医学材料重点发展可控生物降解材料，具有天然生理功能的人工器官和组织工程材料，环境响应医用材料，研究材料的生物相容性及其评价方法。”，后续具体的支持政策没有出台，仅停留在规划层面。甚至在滨海新区十二五规划中也没有体现支持生物材料产业或生物医学工程领域发展的相关内容。
Four
滨海新区应对策略
结合滨海新区生物材料产业发展所面临的起步晚、研发能力不强、产业基础薄弱等问题，提出以下建议。
加强原始创新研究，重点突破
当前，滨海新区生物材料领域原始创新能力偏低，原始创新研究成果稀少。为改变这一局面，建议一是根据“自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来”科技工作的指导方针，以市场需求为导向，选择具有一定基础和优势、关系国计民生的关键领域，从滨海新区企业的紧迫需求出发，着力突破重大关键、共性技术，集中力量、重点突破，实现跨越式发展。二是积极推进企业、高校、科研院所的“产、学、研”合作，结合实际形势，积极研发新产品，推动产品升级换代，提高产品附加值。
整合研究机构，协同创新
根据研究基础、领域需求，整合研究机构和共享研究资源，避免散兵游勇独立作战，既可以避免重复研究，使科研长期处于低水平，也可以促进资源共享，提高研究水平，开发出更多附加值更高的产品，共同推动研究工作健康发展；理顺、构建材料合成与选择、体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验流程，避免因好的材料由于各种试验不能按计划完成导致无法报批形成产业化而造成不必要的损失；严格、规范和简化报批程序，鼓励跨领域、跨学科的科技人员协同创新，重视基础研究和应用研究的衔接，重视技术集成。
注重科技招商，填补空白
针对滨海新区生物材料领域产业基础薄弱、技术创新能力不强的问题，滨海新区应加大科技招商工作力度，以填补产业和技术空白为目标，以国家生物医药国际创新园、天津国际生物医药联合研究院、中科院天津工业生物技术研究所、南开大学泰达学院、天津大学滨海工业研究、天津科技大学等创新机构和滨海新区生物医药科技企业孵化转化载体、科技园区、科技企业孵化器、大学科技园等招商载体为招商引智平台，有针对地吸引技术能力突出、产品竞争能力强的生物材料企业和海内外高端人才来滨海新区落户，以期可以填补滨海新区产业技术空白，加速滨海新区生物材料产业全链条的形成。
整合社会资源，推动科技成果在滨海新区转化
建议由合适的组织或机构搭设风险投、融资平台，健全、完善风险投资体系，结合生物材料产业化须经历小试、中试、工业试验、市场开拓、 垄断期生产、稳定生产期和衰退期等7个阶段的特点全程跟踪，积极促进技术创新与成果转化；加大共性技术研究与共享，尤其是重大攻关技术。重视高水平公共技术平台建设，成立生物材料技术研究、开发的国家级、市级的公共技术平台、合作研究平台和技术转化平台以及人才培养的基地。
生物医学工程的前景范文6
关键词：纳米材料 生物医学 应用
1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性
1.1纳米碳材料
纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。
碳纳米管有独特的孔状结构［1］，利用这一结构特性，将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放，使可控药物变为现实。此外，碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针（如观察蛋白质结构的afm探针等）或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属fe、co、ni及其合金为催化剂，以低碳烃类化合物为碳源，氢气为载体，在873 k～1473 k的温度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳（简称dlc）是一种具有大量金刚石结构c—c键的碳氢聚合物，可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜，具有优秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。资料报道，与其他材料相比，类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低，对白蛋白的吸附增强，血管内膜增生减少，因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。
1.2纳米高分子材料
纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1 nm～1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。
1.3纳米复合材料
目前，研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径，并逐步向智能化方向发展，在光、热、磁、力、声［2］等方面具有奇异的特性，因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米zro2增韧的氧化铝复合材料，用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久［3］。研究表明，纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料［4］。此外，纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药，还可杀死癌细胞，有效抑制肿瘤生长，而对正常细胞组织丝毫无损，这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明，这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。
此外，在临床医学中，具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料，微乳液等等。
2纳米材料在生物医学应用中的前景
2.1用纳米材料进行细胞分离
利用纳米复合体性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后，人们便将纳米sio2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中，使所需要的细胞很快分离出来。目前，生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析（如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器［5］）。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者［6］。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。
2.2用纳米材料进行细胞内部染色
比利时的de mey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸（haucl4）水溶液中还原出来形成金纳米粒子，（粒径的尺寸范围是3 nm～40 nm），将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合，利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异，选择抗体种类，制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物，在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色（如10 nm的金粒子在光学显微镜下呈红色），从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签，为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。
2.3纳米材料在医药方面的应用
2.3.1纳米粒子用作药物载体
一般来说，血液中红血球的大小为6000 nm～9000 nm，一般细菌的长度为2000 nm～3000 nm［7］，引起人体发病的病毒尺寸为80 nm～100 nm，而纳米包覆体尺寸约30 nm［8］，细胞尺寸更大，因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明，作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。
磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断［9］。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，如子宫、阴道、口（颊、舌、齿）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（pla）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子（nps）在基因治疗中的dna载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。
2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料
ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。
2.3.3智能—靶向药物
在超临界高压下细胞会“变软”，而纳米生化材料微小易渗透，使医药家能改变细胞基因，因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功［11］。美国密歇根大学正在研制一种仅20 nm的微型智能炸弹，能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞，甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。
2.4纳米材料用于介入性诊疗
日本科学家利用纳米材料，开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子，它可以同人或动物体内的物质反应产生光，研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产
生的光，经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态，初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性，可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值，并有助于糖尿病的诊断和治疗。
2.5纳米材料在人体组织方面的应用
纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛，除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。
目前，首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为dna导入细胞的有效载体，在大鼠实验中已取得初步成效，为基因治疗提供了一种更微观的新思路。
纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗（疏通脑血管中的血栓，清除心脏脂肪沉积物，吞噬病菌，杀死癌细胞，监视体内的病变等）［12］；还可以用来进行人体器官的修复工作，比如作整容手术、从基因中除去有害的dna，或把正常的dna安装在基因中，使机体正常运行或使引起癌症的dna突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器（rom）微型设备植入大脑中，与神经通路相连，可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。
瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人，目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段［13］。
纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域，尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用，临床医疗将变得节奏更快，效率更高，诊断检查更准确，治疗更有效。
参考文献
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