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生物醫學工程的前景范文1
生物醫學工程學是一個新興的、發展迅速的專業，除了具有很好的社會效益外，還有很好的經濟效益，前景非常廣闊，是目前各國爭相發展的高新技術之一。以1984年為例，美國生物醫學工程和系統的市場規模約為110億美元，到2000年其產值已達400～1000億美元。然而我們對這個專業的了解卻少之又少，似乎提到它我們就只想到推銷醫療器械的人，我們的思維和潛意識中已經把這個專業和推銷醫療器械畫上了等號。其實不然，本期我們將把這個專業簡單介紹給大家，供考生參考。
名詞解釋?生物醫學工程
生物醫學工程興起于20世紀50年代，它與醫學工程和生物技術有著十分密切的關系，而且發展非常迅速，已經成為世界各國競爭的主要領域之一。生物醫學工程學與其他學科一樣，其發展也是由科技、社會、經濟諸多因素所決定的。這個名詞最早出現在美國。1958年在美國成立了國際醫學電子學聯合會，1965年該組織改稱國際醫學和生物工程聯合會，后來成為國際生物醫學工程學會。
生物醫學工程是一門理、工、醫相結合的邊緣學科，是多種工程學科向生物醫學滲透的產物。它是運用現代自然科學和工程技術的原理和方法，從工程學的角度，在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系，揭示其生命現象，為防病、治病提供新的技術手段的一門綜合性、高技術的學科。其目的是為了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。
有識之士認為，在新世紀，隨著自然科學的不斷發展，生物醫學工程的發展前景不可估量。生物醫學工程學科是一門高度綜合的交叉學科，這是它最大的特點。
生物醫學工程的主要課程：現代生物學導論、生理學、定量生理學、生物學專題、生物醫學工程概論、電路原理、數字電子技術基礎、模擬電子技術基礎、電磁測量、計算機文化基礎、高級語言程序設計、微機原理與應用、計算機圖形學、信號與系統、數字信號處理、自動控制原理、人體運動信息檢測與處理、生物醫學電子學、醫用電子儀器、醫學儀器設計、醫學圖像處理、醫學模式識別等。
畢業生具備以下基本能力：
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.具有一定的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、資料查詢的基本方法。
名校盤點?國內外排名靠前的學校
國內生物醫學工程一級學科排名靠前的學校是：
東南大學、清華大學、北京大學、復旦大學、上海交通大學、華中科技大學、四川大學、北京航空航天大學、浙江大學、重慶大學、西安交通大學、天津大學。其中東南大學在多次評估中蟬聯第一。
美國生物醫學工程排名前十位的學校是：
約翰?霍普金斯大學、佐治亞理工學院、杜克大學、麻省理工學院、加利福尼亞大學圣地亞哥分校、萊斯大學、斯坦福大學、賓夕法尼亞大學、華盛頓大學、加州大學伯克利分校。
重點推薦?天津大學生物科學與醫學工程學院
天津大學環境科學與工程學院是環境、能源、市政等方面的人才培養基地和科學研究中心。學院定位和建設目標為“國內一流，世界知名”，按照“高起點、新機制、辦特色、創一流、持續發展”的建院方針，不斷招攬國內外高級優秀人才，在學科建設、人才培養、科研開發和應用推廣等方面協調發展，快速實現重點突破。
學院下設環境科學與生態系、環境工程系、建筑環境與設備工程系三個教學單位和中澳能源合作中心、建筑節能研究中心、座艙空氣革新性環境研究中心、建造環境研究室、中心實驗室、環評中心、遺傳工程研究所及植物生物技術研究所。擁有環境科學與工程一級學科，環境工程、環境科學、市政工程、熱能工程和供熱供燃氣、通風與空調工程5個二級學科。擁有覆蓋全部二級學科的博士點和碩士點，并與建筑學院聯合培養建筑技術專業博士研究生，建有環境科學與工程博士后流動站。
學院科研實力雄厚，先后承擔或參加“863”
“973”、國家“十五”“十一五”重大攻關項目、國家自然科學基金項目、博士點基金項目、天津市重點攻關和基層研究項目。
學院積極開展對外交流，與國際上著名大學、研究機構和企業開展合作，建立定期和不定期的互訪交流。通過國外企業資助，為學生建立了科技創新基金和創新獎，鼓勵學生積極創新，提高學習積極性。學院40%左右的本科畢業生繼續研究生的學習，其中有近一半的學生是經考核合格免試進入碩士研究生學習，一部分學生還能進入碩博連讀學習。學院還有一部分優秀學生可以選擇攻讀院內或校內其他專業第二學位，獲得雙學士學位證書。50多年來，學院已經為國家輸送了大量本科生、碩士生和博士生等高層次專業人才，為中國環境保護、能源利用和市政工程領域的發展作出了重要貢獻。
有問必答?關于報考
問題1：生物醫學工程有哪些著名企業？
通用公司、飛利浦、東芝、西門子、強生、日立、 中國邁瑞。
問題2：生物醫學工程相關產業發展前景？
生物醫學工程發展非常迅速，除了具有很好的社會效益外，還有很好的經濟效益，前景非常廣闊，是目前各國爭相發展的高新技術之一，已經成為世界各國競爭的主要領域之一。以醫療器械為例：
2005年開始，中國已成為僅次于美國和日本的世界第三大醫療器械市場。
2006年，中國醫療器械進出口額首次突破百億美元大關，進出口總值為105.52億美元，同比增長17.57%。
2010年，中國醫療器械總產值達1000億美元，在世界醫療器械市場上的份額達到5%，到2050年這一份額將達到25%。
問題3：我國生物醫學工程的創始人是誰？
我國生物醫學工程的創始人是韋鈺院士。她1940年出生，1965年南京工學院電子工程學研究生畢業，1981年獲西德亞琛工業大學工學博士學位，是第一位獲得博歇爾獎章的中國人，1994年當選為中國工程院首批院士。
問題4：生物醫學工程專業有何特點？
生物醫學工程是一門交叉學科，以理工科為基礎，學習各種相關技術在醫學診斷與治療中的運用。如影像技術，CT、B超的原理與應用；各種醫用傳感器；典型儀器的原理等。它最突出的特點是：交叉復合、知識融合。比如它融合了工程科學（信息、電子、材料）、醫學（生理、解剖）、生命科學（生物學、分子生物學）、理學（數學、化學、物理）、人文社科（文史哲）等學科知識。
問題5：畢業生有怎樣的出路？
生物醫學工程的前景范文2
美國生物醫學工程本科教育注重學生生物醫學以及相關的工程學背景雙方向的培養，使學生不僅在生物醫學工程、生物醫學科學及其相關領域內可以繼續深造，同時能為在醫學、管理和法律等方面繼續謀求發展打下堅實基礎[2]。通過分析約翰霍普金斯和凱斯西部保留地2個美國具有代表性的大學的學生畢業情況，發現在過去幾年里約有2/3生物醫學工程本科畢業生選擇繼續深造，研究方向涉及醫學、生物學和工程學在內的各個領域。美國生物醫學工程本科教育的培養目標集中在如何提高學生運用數學、物理學、工程學的原理去解決醫學問題的能力，培養學生在相關研究領域的學習興趣，筑牢學生在職業中的實踐基礎抑或拓展其未來繼續深造的可能性，加強學生對職業操守與倫理責任的認識。我國生物醫學工程本科教育的培養目標相比美國較具體，主要是以適應崗位需求導向為教育思路，注重培養學生的專業性，畢業生所從事的研究及工作領域相比之下較為局限，缺乏為畢業生后續發展奠基和能力塑造的前瞻性。中美生物醫學工程本科教育培養目標出現如此的差異化，主要因為兩國在生物醫學工程領域發展的階段、程度及背景上存在差距，這重點反映在教育理念上的不同：美國更加注重本科通識性教育和職業素質的培養，特別是學生可持續發展能力和產業服務技能的培養；中國仍然是以專業化的教育為主，更加注重培養學生在具體專業領域內從事具體工作的技能。
2師資隊伍之比較
在美國高校的生物醫學工程專業，不僅有負責課程性教學、專業化指導以及自身科研的本系導師，還擁有大量外系以及與研究所聯合的教師。以霍普金斯大學為例，它的生物醫學工程專業擁有100多名教師，但其本系的教師只有42名，其他均為外系教師，這些教師主要來自于藥學院和工程學院。其學科背景更是豐富，涉及到電子學、材料學、數學及統計學、機械、化工等諸多方面，這種充分利用學科間的優勢進行教學的模式，不僅豐富了生物醫學工程專業，更為共同促進學科發展發揮了強大的推動作用[3]。隨著近些年的發展，我國各高校的生物醫學工程專業的師資水平有了顯著提升。但與美國相比，在聯合培養方面還有一定的欠缺，在與其他專業相關領域專家教授的聯系方面做的還不夠，各高校間的交流程度有待提升。
3課程設置之比較
美國高校的本科課程突出通識化、職業化，學制采用四年制，課程主要分為5個方面：（1）科學基本知識；（2）工程類核心課程；（3）生物醫學類核心課程；（4）人文與社會科學；（5）工程類選修課程。其中工程類核心課程類似于國內的專業基礎課，而工程類選修課類似于專業課[4]。在4a本科教育中，第1a主要進行通才教育，學習基礎知識；第2a學生可根據個人興趣及就業取向選擇主修專業，學校安排相關專業領域的教師幫助選修工程課程并進行科研實踐研究指導；最后2a學生則主要進行某一傳統工程領域及其生物應用方面的學習。美國生物醫學工程本科教育以能力為導向，特別關注于知識背景領域的寬度以及課程與職業發展的密切性，重視人文、社會科學等方面的教育，為今后學生在職業選擇上創造了廣泛有利的發展條件。我國生物醫學工程本科的課程設置則主要集中于影像設備和醫學電子工程學這種更為專業化的課程上，基本上沒有高校針對生物醫學工程自身產業化的過程及其背景等相關知識進行認知性教育。相對于專業教育，在學生職業素養和人文素質方面的培養稍顯不足。學生本人對專業課程的自主選擇度不高，能夠選擇的專業課程有一定的局限性。由此可見，我國的生物醫學工程本科教育課程設置更加突出技術性和專業性，學科之間的跨度不夠，學科交叉性不足，很難實現學科間的共同促進和發展，導致能夠幫助學生在未來的職業選擇和發展中跨領域發展的可能性降低。各高校在教學科研方面的特長開展，聯系實際不夠緊密，過分強調專業型技術人才培養，一定程度上與當前知識快速更新的時代脫節。
4實驗實踐能力之比較
美國高校非常重視學生實驗實踐能力的培養。生物醫學工程專業最早在美國發展，積累下了豐厚的科研基礎力量，并且大多高校具備條件優越的實驗室，且實驗室資源十分充足，為學生科研實踐能力的提升提供了優越的條件。例如，哥倫比亞大學和萊斯大學在生物醫學工程本科教育中，實驗室課程占很大比例；杜克大學重視培養該專業的學生在實驗中解決實際問題的能力；弗吉尼亞大學生物醫學工程專業的實驗課程平均每周超過3h。由于我國生物醫學工程專業發展時間相對較晚，目前各高校的專業實驗室資源有限，并且對本科生不完全開放，實驗條件相對落后，因而在課程設置中實驗課比重相對較少。另外，在實踐實驗能力培養方面相比之下重視程度不高，設置的實驗課多半是驗證性實驗等，缺乏創新性，不能充分調動學生的積極性，也不能發揮學生的主觀能動性，因此學生的動手能力得不到充分有效的鍛煉。據統計，我國許多高校本科生的實驗課時不到總課時的1/6，較美國高校水平差距較大。
5對我國生物醫學工程專業本科人才培養發展模式的啟示
通過比較中美兩國生物醫學工程專業本科人才培養模式，發現了我國在該專業本科教育領域存在的不足。針對如何更好地開展生物醫學工程本科人才培養，更好地發展我國生物醫學工程教育，總結了以下感受與啟示。（1）結合我國生物醫學工程的發展趨勢，確立適合我國生物醫學工程發展現狀的人才培養目標。目前，我國生物醫學工程專業還處于發展的初期階段，但伴隨我國經濟的持續發展、技術領域的更新進步，該專業將會進入到一個快速發展的時期。因此，我國生物醫學工程本科教育應適當借鑒美國高校的培養模式，更加注重為研究生培養打下堅實基礎，而本科階段主要集中在理工基礎知識的掌握以及生物學與醫學背景的了解上，從而為學生下一階段在某個研究領域的繼續深造創造有利條件[5]。同時，我國生物醫學工程本科教育還要注意與產業發展相結合，致力于培養既能推動科研發展又能滿足產業化需求的高素質復合型人才，為該專業下階段的跨越式發展進行力量儲備。（2）根據學科發展的規律及特點，逐步實現我國高校師資隊伍的有機整合。生物醫學工程專業屬于交叉學科，是理、工、醫等多學科的交織融合。美國生物醫學工程本科教育的教師很多都是各學科分支的領軍人物，將他們整合在一起組成師資隊伍順應了學科發展規律，發展勢頭必然明顯。隨著我國生物醫學工程專業的發展，目前國內也有一大批該領域的專家學者，他們在各自的研究領域都有著不菲的成績，掌握著豐富的理論知識與科技前沿技術，對臨床需求有著深刻的認識與理解。因此，各高校在師資隊伍建設方面應當充分考慮生物醫學工程專業的發展規律，真正理解交叉學科的內涵，一方面通過高校聯合優勢，集中解決各個分支專業的教學問題；另一方面，盡可能將該領域的專家融入到教育隊伍當中，高效整合師資隊伍，使其充分體現醫工融合的特點，從而為學生提供優質的教學資源，使其真正領會醫工結合的真諦與內涵，那么優秀的生物醫學工程人才必將源源不斷地被挖掘、培養出來。（3）筑牢學生人文素養基礎，強化學生實踐能力，課程體系設置應基于產業市場需求和科研發展。美國生物醫學工程的本科課程尤其以專業課程設置突出其學科本身涉及面廣的特點，同時注重學生人文素質的綜合培養以及實驗實踐能力的有效鍛煉，具有相當的靈活性，并且能夠結合科研優勢突顯重點。我國開設生物醫學工程的各高校應該充分借鑒學習這些經驗做法，并結合各高校的實際情況，貼合自身的科研方向與優勢，有針對性地指導學生進行科研實踐，提升學生的實驗實踐能力。同時，要強化研究與產業的雙方面發展，將市場需求納入課程設置的考慮因素，并且融合學生自身的興趣及未來就業形勢等相關方面，靈活創新地設計課程，爭取培養出具有特點鮮明的、發展方向廣泛的、綜合素質與競爭力強大的醫工人才。
6結語
生物醫學工程的前景范文3
根據《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》有關要求，為貫徹落實《生物產業發展“*”規劃》，促進我國生物產業持續、快速、健康發展，保障廣大人民群眾身體健康，國家發展改革委決定于*－2008年組織實施生物醫學工程高技術產業化專項?，F將有關事項通知如下：
一、專項的主要內容
生物醫學工程是指綜合應用生命科學和工程科學的原理與方法，系統研究人體的結構、功能及生命現象，研發用于防病、治病的材料、植入器械、人工器官以及生物醫學信號檢測、圖像顯示和疾病診治裝置的總稱。專項根據我國生物醫學工程產業的技術發展基礎和特點，重點支持具有我國自主知識產權和國內外重大市場前景的生物醫學工程產品產業化項目，以及產業化相關技術開發及產業化重大技術支撐條件建設。專項支持的重點領域為：
（一）新型醫用植入器械及人工器官的產業化，包括：表面生物活化改性的人工關節；表面抗凝血、抗組織增生改性的血管支架、人工機械心瓣膜及其他介入治療器件；人工腎、人工肝等體外循環人工器官等。
（二）組織工程產品產業化，包括：組織工程骨、肌腱、血管、皮膚、角膜等組織工程產品。
（三）數字化醫學影像診斷設備和系統的產業化，包括：計算機斷層掃描系統（CT）、磁共振系統（MRI）、數字化X射線機、彩色超聲影像系統等。
（四）微創診療設備和新型腫瘤治療裝置的產業化，包括：新一代多品種內窺鏡、微型攝像及介入手術裝置、腫瘤物理治療設備等。
二、專項實施目標
通過實施專項，加快生物醫學工程高技術成果的產業化，形成一批生物醫學工程新產品，扭轉高端產品依賴進口局面，滿足廣大人民群眾醫療需要。培育和壯大生物醫學工程產業，扶持自有品牌，加速產業結構調整，提高中高檔產品比例，提高產業整體水平，提升產業在國際分工中的地位。培育具有較強國際競爭力的大型企業和企業集團，促進產業集聚式發展。引導、推動產業持續、快速發展，做大產業規模，促使我國生物醫學工程產業在2010年達到1000億元以上的規模。
三、專項實施的原則
為確保專項實施能夠取得應有的效果，在專項的組織實施過程中，重點把握以下原則：
（一）以市場為導向。面向提高廣大人民群眾醫療健康水平的重大需求，推進新型生物醫學工程產品、特別是已經具備一定技術基礎產品的產業化進程。
（二）鼓勵自主創新。著重推動具有我國自主知識產權和自有品牌產品的產業化；加速發展我國具有技術基礎和優勢的產業領域。
（三）促進產學研聯合。重點支持合作關系清晰、合作實體明確、合作任務落實的產學研合作項目。
（四）培育龍頭企業，促進產業集聚。重點扶持具有潛在國際競爭力的大型企業和企業集團，促進項目向國家生物產業基地集聚。
四、具體要求和進度安排
（一）專項項目應按照我委頒布的《國家高技術產業發展項目管理暫行辦法》（國家發展改革委令第43號），開展項目組織、資金申請報告編制和申報工作。
（二）主管部門要嚴格審查項目的產業化基礎和申報單位的建設條件。申報單位（包括技術依托單位）應是行業或區域有實力、影響力的大企業，應具備較強的技術開發、經營管理、資金籌集等方面的能力。
（三）項目需要提供有關部門出具的醫療器械或相關生產許可文件。項目應是近3年取得注冊證書的新產品，并在全國具有比較優勢。
（四）項目主管部門應對資金申請報告及相關附件（如銀行貸款承諾、自有資金證明、生產許可文件等）進行認真核實，并負責對其真實性予以確認。
（五）國家生物產業基地所在省市可申報5項，其它項目主管部門申報項目的數量原則上不超過3項。
請你們對已完成項目備案程序、并符合專項重點內容的項目進行認真審查，組織編寫資金申請報告（具體要求見附件），于*年11月30日前，將項目資金申請報告、項目簡介和有關附件等材料一式三份報送我委，同時提供電子文本。
生物醫學工程的前景范文4
――江西南昌小妮子
A：教育部“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”），從2010年6月開始實施，其目標是面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢，增強我國的核心競爭力和綜合國力。第一批“卓越計劃”實施的高校有清華大學、黑龍江工程學院、西南交通大學、成都信息工程學院等61所高校。教育部2011年公布的第二批入圍的高校更多，如中北大學、天津理工大學、遼寧科技大學、成都理工大學等133所高校。實施“卓越計劃”的高校在人才培養上主要有三個特點：一是行業企業深度參與培養過程；二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才；三是強化培養學生的工程能力和創新能力。如果您對這些高校感興趣的話，填報志愿時不妨多了解一下學校的相關信息。
Q：請問生物醫學工程專業是隸屬于生物科學類專業嗎？都有“生物”字眼，聽起來是一類的專業??！
――廣東佛山 小 明
A：很多人喜歡以“聽起來”來給事物做判斷，甚至定義，這可能會犯錯。因為“聽起來”和“確實是”是兩碼事。生物醫學工程專業隸屬于電氣信息類，是運用工程技術手段，研究和解決生物學和醫學中的有關問題。所以，它并不屬于生物科學類，也不屬于醫學類，而是屬于電氣信息類，畢業后授予工學學士學位。生物醫學工程總體來說有三個大方向：儀器、圖像、材料。該專業是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科，是一門跨學科的綜合性學科，對物理、數學、力學、化學都有較高要求；工科類的實驗、實習；電子類的如計算機原理、程序設計等；醫學類的組織學、解剖學等等都有所涉及?，F在的生物醫學工程在疾病的預防、診斷、治療、康復等方面起著巨大作用。開設該專業的院校主要有清華大學、浙江大學、上海交通大學、復旦大學、四川大學、華中科技大學等。
Q：近段時間，各大網站紛紛公布了未來就業前景最好的十大專業，這些信息可信嗎？我填報志愿時可以報考這些專業嗎？
――四川成都高三劉 川
A：這些網站的信息，您可以作為填報志愿的參考，最好不要作為您填報志愿的依據。如果您確實對這些專業很有興趣，而且覺得自己一定能學好，當然可以報考這些專業。但是如果您僅僅是沖著就業去的，那就一定要慎重了。有的專業畢業生目前的就業率高，但不代表著您大學畢業后，這些專業的就業率仍然居高不下。很多專業的就業形勢與國家經濟發展形勢緊密相關?？忌趫罂荚盒ｉ_設的這些相關專業時，要盡可能多了解這些專業的社會聲譽、師資力量、教學設置等，了解所要填報專業學習的主要課程、就業方向、發展前景，還要了解這些院校和專業近年的錄取分數線、報考情況等。相關專業的就業率不是一層不變的，考生和家長一定要明白，表面看起來熱門的專業，其就業率可能不一定高?？忌鷪罂紝I時必須考慮到自己的興趣、志向與特長。志向是激發自己奮發努力的動力之一，當一個人對他所接觸的專業感興趣時，才能全身心地投入其中進行學習和研究，并做出成績。因此，考生選擇了符合自己特長的專業，在將來的學習和工作中就可以揚長避短，充分發揮自己的才能。
Q：據說被某所大學或者專業錄取的條件很多，不光是總分夠了就行，有時是不是還有單科成績限制??？
生物醫學工程的前景范文5
生物材料產業概況
生物材料的定義
生物材料也叫生物醫用材料，是一種植入生命系統內或與生命系統相結合而設計的物質，它與生命體不起藥理反應。主要用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、檢查及治療疾患等醫療、保健等領域，能執行、增進或替換因疾病、損傷等失去的某種功能或能恢復缺陷部位，其作用藥物不可替代。
生物材料的發展已經有非常長的歷史，自人類認識了解材料起，就有了生物材料端倪。有學者依據生物醫學材料的發展歷史及材料本身的特點，將已有的材料分為三代，它們各自都有自己明顯的特點和發展時期，代表了生物醫學材料發展的不同水平，如圖1所示。
生物材料的分類
當今社會醫學水平的提高以及人類生活質量的改善，大大促進了生物材料的發展，生物材料應用廣泛，品種眾多，根據不同的分類標準，生物材料可以分為見表1。
Two
國內外生物材料產業發展現狀
生物材料產品的研究與開發不僅具有巨大的經濟效益又兼有重大的社會效益。隨著人類文明進步以及經濟的快速增長，人類更加注重生活品質，更加注重康復和保健，這給予生物材料產業龐大的市場。與此同時，交通工具大量涌現，生活節奏加快，這給疾病、自然災害、意外事故的發生提供了溫床。因此，發展用于人體組織和器官再生與修復的生物醫用材料具有重大社會效益。
國際生物材料產業發展現狀
國際社會日益重視生物材料的研究與產業發展。生物材料的研究和產業化對社會和經濟的重大作用正日益受到各國政府、產業界和科學界的高度重視，其研究與開發被許多國家列入高技術關鍵新材料發展計劃，并迅速成為國際高技術制高點之一。美國國防部將生物材料列入5 種高技術關鍵新材料發展規劃。德國、日本、加拿大、法國、澳大利亞及韓國等國家和地區紛紛公布自己的生物材料研究計劃及巨額投資來吸引人才或引導投資，以期能夠在此領域內的世界性競爭中占一席之地。目前，美國、西歐、澳大利亞和日本均組建了10余個高級別多學科交叉的國家生物材料與工程中心。
生物材料產業的經濟地位日益提高，有望成為本世紀世界經濟新的增長點。近年來，世界生物材料市場發展勢頭更為迅猛，其發展態勢可與信息、汽車產業在世界經濟中的地位相比。全球生物材料市場規模迅猛擴張，其中1995年至2010年期間，全球生物材料市場規模增長了19倍，達到了4000億美元。
就市場需求面而言，主要市場增長動力來自于歐、美、日等國家老年人口數目提升及慢性疾病問題逐漸增加，對于人工關節等骨科應用及心臟支架等心血管應用的需求持續攀升，預期未來市場將仍維持穩定成長趨勢。同時由于全球生醫材料的應用領域的擴展、產品技術的改良和人們對生物材料產品接受度的逐漸提升，也是促使生物材料市場需求和提升市場規模的主要推動力。預計在不久的將來生物醫用材料及其制品產業成為本世紀經濟的一個支柱性產業。
國內生物材料產業發展現狀
我國生物材料產業起步于上世紀80年代初期，到現在為止，仍然屬于起步階段。我國生物醫用材料研制和生產迅速發展，初具規模，已經成為一個新興產業，總產值的增長率遠高于國民經濟平均發展速度。從上世紀90年代到2011年，我國生物產業年均增長均超過20%。然而，我國生物材料產業所占全球生物材料市場份額較低，最高時僅占2%左右。
我國生物材料發展起步晚，發展基礎薄弱。由于我國生物材料研究和產業化起步較晚，導致我國在生物材料市場全球競爭中失去先機。目前，我國生物材料企業產品沒有自己的專有產品和自主知識產權，生產的產品大都屬于在國外技術非常成熟且國外廠商并不愿意生產的初級產品。同時由于生產技術裝備、管理與操作工素質等因素，導致目前我國生產的生物材料質量一直處于中低檔水平，鮮見有高質量的國產生物材料。由于我國生物材料質量問題，我國生物材料與制品約有70%～80%需要進口，且我國生物材料和制品所占世界市場份額不足1.5%。
我國政府日益重視生物材料產業發展。2006年國務院的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020）》不僅將生物技術作為科技發展的5個戰略重點之一，同時在基礎研究等方面也給予了高度重視。2010年9月通過的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》也將生物產業列入戰略性新興產業，并明確指出要求“加快先進醫療設備、醫用材料等生物醫學工程產品的研發和產業化，促進規?；l展”。在2011年7月科技部的《國家“十二五”科學和技術發展規劃》中第四部分“四、大力培育和發展戰略性新興產業”也明確指出要大力發展包括生物材料在內的生物產業。
我國生物材料產業市場前景廣闊。據民政部門報告，我國現有的肢體不健全患者已超過1500萬個，其中肢殘患者約800萬個；由類風濕引發的大骨節病患者有數百萬；冠心病患者已超過1000萬個；白內障盲人約500萬個；牙缺損和牙缺失患者高達3億～4億人；肝炎病毒攜帶者1.2億人；心血管病患者2000萬人；需計劃生育的育齡婦女2000萬人；伴隨人口老齡化（60歲以上的老年人口已達1.39億人，約占全國人口的10.69%） 的骨質疏松患者7000萬人；每年由于疾病、交通事故和運動創傷等造成的骨缺損和缺失患者人數近1000萬人；需要進行顱頜面等整形的人數有數千萬人。這還不包括數目龐大的各類軟組織、血液和器官疾病患者人數。
上述疾病的治療均需要生物材料，從而為生物材料產業創造了巨大的市場。據統計，僅2008年，包括生物材料在內的生物行業總產值就已經突破8000億元人民幣。在“十二五”發展熱點研討會上，中國工程院院士張興棟表示，生物醫學材料的技術和產業都處于起步階段，并在不斷變革之中，我國生物醫學材料市場正處于“井噴”前夕，前景比較廣闊；保守估計，到2015年，將實現銷售額200億美元，同期國際市場份額為6.2%，帶動相關產業收入將達600億美元。
Three
濱海新區生物材料產業發展現狀
濱海新區生物材料產業技術研發能力不強、產業基礎薄弱，尚處于起步階段。但關聯產業如生物醫藥、新材料均是濱海新區核心產業，有一定的產業基礎；南開大學、天津大學以及生物醫藥聯合研究院等科研實力雄厚的教學與研究機構在生物醫藥、新材料等領域都有很強的科研實力，這對濱海新區今后發展生物材料產業提供了可能。由此可見，雖然濱海新區發展現狀不盡人意，但是具有很大的市場發展潛力。
濱海新區研發能力不強，研究領域處于空白
根據布局在濱海新區的研究院所、高等院校等創新機構的研究方向發現，濱海新區雖然擁有國際生物醫藥聯合研究院、中科院天津工業生物技術研究所、南開大學泰達學院、天津大學濱海工業研究院以及天津科技大學等生物領域的研究與教學機構，但對于生物材料或生物醫學工程相關的研究基本處于空白。雖然南開大學和天津大學在生物材料領域科技成果產出較多，有較強的科研能力，但相關研發團隊基本分布在市內的校區，輻射濱海新區的能力有限。
產品結構單一、企業數量偏少
濱海新區擁有生物材料領域的企業較少，產品結構單一，企業分布也較分散，沒有形成完整的產業鏈。天津世紀康泰生物醫學工程有限公司（原天津泰達生物醫學工程股份有限公司）和天津國韻生物材料有限公司是濱海新區為數不多的生物材料公司。世紀康泰主要產品為人工晶體系列產品，而國韻生物材料主要產品則是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羥基烷酸酯（PHA）及其應用產品，雖同屬濱海新區但產品相關度低，再加上濱海新區相關企業稀少，無法形成有力的產業發展合力。
政策支持乏力，濱海新區相關政策處于真空狀態
天津市有關支持生物材料發展的政策，僅有《天津市中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》中，在生物醫藥及工程技術領域提到“醫用納米生物材料與技術，骨科植入材料和醫用塑料技術與產品；”和新材料和納米技術領域中提到“生物醫學材料重點發展可控生物降解材料，具有天然生理功能的人工器官和組織工程材料，環境響應醫用材料，研究材料的生物相容性及其評價方法?！?，后續具體的支持政策沒有出臺，僅停留在規劃層面。甚至在濱海新區十二五規劃中也沒有體現支持生物材料產業或生物醫學工程領域發展的相關內容。
Four
濱海新區應對策略
結合濱海新區生物材料產業發展所面臨的起步晚、研發能力不強、產業基礎薄弱等問題，提出以下建議。
加強原始創新研究，重點突破
當前，濱海新區生物材料領域原始創新能力偏低，原始創新研究成果稀少。為改變這一局面，建議一是根據“自主創新，重點跨越，支撐發展，引領未來”科技工作的指導方針，以市場需求為導向，選擇具有一定基礎和優勢、關系國計民生的關鍵領域，從濱海新區企業的緊迫需求出發，著力突破重大關鍵、共性技術，集中力量、重點突破，實現跨越式發展。二是積極推進企業、高校、科研院所的“產、學、研”合作，結合實際形勢，積極研發新產品，推動產品升級換代，提高產品附加值。
整合研究機構，協同創新
根據研究基礎、領域需求，整合研究機構和共享研究資源，避免散兵游勇獨立作戰，既可以避免重復研究，使科研長期處于低水平，也可以促進資源共享，提高研究水平，開發出更多附加值更高的產品，共同推動研究工作健康發展；理順、構建材料合成與選擇、體外實驗、動物實驗、臨床實驗等不同階段的試驗流程，避免因好的材料由于各種試驗不能按計劃完成導致無法報批形成產業化而造成不必要的損失；嚴格、規范和簡化報批程序，鼓勵跨領域、跨學科的科技人員協同創新，重視基礎研究和應用研究的銜接，重視技術集成。
注重科技招商，填補空白
針對濱海新區生物材料領域產業基礎薄弱、技術創新能力不強的問題，濱海新區應加大科技招商工作力度，以填補產業和技術空白為目標，以國家生物醫藥國際創新園、天津國際生物醫藥聯合研究院、中科院天津工業生物技術研究所、南開大學泰達學院、天津大學濱海工業研究、天津科技大學等創新機構和濱海新區生物醫藥科技企業孵化轉化載體、科技園區、科技企業孵化器、大學科技園等招商載體為招商引智平臺，有針對地吸引技術能力突出、產品競爭能力強的生物材料企業和海內外高端人才來濱海新區落戶，以期可以填補濱海新區產業技術空白，加速濱海新區生物材料產業全鏈條的形成。
整合社會資源，推動科技成果在濱海新區轉化
建議由合適的組織或機構搭設風險投、融資平臺，健全、完善風險投資體系，結合生物材料產業化須經歷小試、中試、工業試驗、市場開拓、 壟斷期生產、穩定生產期和衰退期等7個階段的特點全程跟蹤，積極促進技術創新與成果轉化；加大共性技術研究與共享，尤其是重大攻關技術。重視高水平公共技術平臺建設，成立生物材料技術研究、開發的國家級、市級的公共技術平臺、合作研究平臺和技術轉化平臺以及人才培養的基地。
生物醫學工程的前景范文6
關鍵詞：納米材料 生物醫學 應用
1應用于生物醫學中的納米材料的主要類型及其特性
1.1納米碳材料
納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。
碳納米管有獨特的孔狀結構［1］，利用這一結構特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發藥物的釋放，使可控藥物變為現實。此外，碳納米管還可用于復合材料的增強劑、電子探針（如觀察蛋白質結構的afm探針等）或顯示針尖和場發射。納米碳纖維通常是以過渡金屬fe、co、ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873 k～1473 k的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫學領域中有廣泛的應用前景。類金剛石碳（簡稱dlc）是一種具有大量金剛石結構c—c鍵的碳氫聚合物，可以通過等離子體或離子束技術沉積在物體的表面形成納米結構的薄膜，具有優秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強，血管內膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫學方面有重要的應用價值。
1.2納米高分子材料
納米高分子材料，也稱高分子納米微?；蚋叻肿映⒘?，粒徑尺度在1 nm～1000 nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩定性和優異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。
1.3納米復合材料
目前，研究和開發無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結構復合材料是獲得性能優異的新一代功能復合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復和移植等許多方面具有廣闊的應用前景。國外已制備出納米zro2增韌的氧化鋁復合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關注。北京醫科大學等權威機構通過生物學試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細胞。
此外，在臨床醫學中，具有較高應用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。
2納米材料在生物醫學應用中的前景
2.1用納米材料進行細胞分離
利用納米復合體性能穩定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應的特性進行細胞分離在醫療臨床診斷上有廣闊的應用前景。20世紀80年代后，人們便將納米sio2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運用于單細胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細胞內部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫院、挪威工科大學和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細胞的分離來治療病患者［6］。美國科學家正在研究用這種技術在腫瘤早期的血液中檢查癌細胞，實現癌癥的早期診斷和治療。
2.2用納米材料進行細胞內部染色
比利時的de mey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（haucl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3 nm～40 nm），將金納米粒子與預先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細胞和骨骼內組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復合物。借助復合粒子分別與細胞內各種器官和骨骼系統結合而形成的復合物，在白光或單色光照射下呈現某種特征顏色（如10 nm的金粒子在光學顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標簽，為提高細胞內組織分辨率提供了各種急需的染色技術。
2.3納米材料在醫藥方面的應用
2.3.1納米粒子用作藥物載體
一般來說，血液中紅血球的大小為6000 nm～9000 nm，一般細菌的長度為2000 nm～3000 nm［7］，引起人體發病的病毒尺寸為80 nm～100 nm，而納米包覆體尺寸約30 nm［8］，細胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻資料的統計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。
磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導下集中于病患部位，進行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進行免疫學的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學院的科學家已研制成以用生物降解性聚乳酸（pla）制的微芯片為基礎，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統，并已被批準用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（nps）在基因治療中的dna載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質、多肽、基因等活性物質的口服釋放載體方面具有廣闊的應用前景。藥物納米載體技術將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。
2.3.2納米抗菌藥及創傷敷料
ag+可使細胞膜上蛋白失去活性從而殺死細菌，添加納米銀粒子制成的醫用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細菌有較好抑制作用。
2.3.3智能—靶向藥物
在超臨界高壓下細胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫藥家能改變細胞基因，因而納米生化材料最有前景的應用是基因藥物的開發。德國柏林醫療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達到47℃，慢慢殺死癌細胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學正在研制一種僅20 nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細胞化學特征攻擊癌細胞，甚至可鉆入單個細胞內將它炸毀。
2.4納米材料用于介入性診療
日本科學家利用納米材料，開發出一種可測人或動物體內物質的新技術?？蒲腥藛T使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內的物質反應產生光，研究人員用深入血管的光導纖維來檢測反應所產
生的光，經光譜分析就可以了解是何種物質及其特性和狀態，初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經傳達物質乙酰膽堿。利用這一技術可以辨別身體內物質的特性，可以用來檢測神經傳遞信號物質和測量人體內的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。
2.5納米材料在人體組織方面的應用
納米材料在生物醫學領域的應用相當廣泛，除上面所述內容外還有如基因治療、細胞移植、人造皮膚和血管以及實現人工移植動物器官的可能。
目前，首次提出納米醫學的科學家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為dna導入細胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。
納米生物學的設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發現新現象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容，第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內，進行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細胞，監視體內的病變等）［12］；還可以用來進行人體器官的修復工作，比如作整容手術、從基因中除去有害的dna，或把正常的dna安裝在基因中，使機體正常運行或使引起癌癥的dna突變發生逆轉從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（rom）微型設備植入大腦中，與神經通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。
瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫用微型機器人，目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。
納米材料所展示出的優異性能預示著它在生物醫學工程領域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應用前景。隨著納米技術在醫學領域中的應用，臨床醫療將變得節奏更快，效率更高，診斷檢查更準確，治療更有效。
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