中文名称：生物医学工程

英文名称：Biomedical Engineering

编写成员：生物医学工程学科评议组

一、一级学科简介

（一）学科概况

生物医学工程(Biomedical Engineering)是一门综合工程学、生物学和医学的理论和方法而发展起来的交叉学科，所要实现的是融合工程科学与生物医学的概念、方法和手段，探索人体生命奥秘，监测、辨识和干预人体系统的状态变化，为生物医学发展及人类生命健康服务提供基于工程科学的解决方案。

生物医学技术的起源至少可追溯到17世纪血液循环的发现、血压计和显微镜技术等工程技术的发明及其在生物医学中的应用和19世纪心电及X射线的发现。20世纪三四十年代，心电、脑电、心音等实用医学电子诊断技术的出现极大地丰富了生物医学技术的内涵。但直到20世纪50年代，随着现代电子技术、计算科学及材料科学等多种学科的问世和在医学及生物学领域的广泛应用，才孕育催生了一门新兴交叉学科——生物医学工程学。生物医学工程学的研究促进了医学超声、核磁共振、计算机断层扫描、起搏器、伽马刀、医用加速器、手术机器人、呼吸机、体外膜肺氧合机、血液透析装置、人工心脏、生物传感器等大量新型诊断和治疗设备的问世以及各种医用材料、人造血液、皮肤的普及应用，加深了对人体生理功能和病理异常现象发生机理的认识。生物医学工程学的发展推动了现代医学和健康技术的发展，在加快生物学和医学（包括中医）现代化的同时，也促进了工程科学新技术、新方法和新材料的发展。进入21世纪，生物医学工程正在与部分工程前沿学科（认知科学、人工智能、微纳技术等）及生物医学前沿领域（基因编辑、分子免疫、干细胞技术等）进一步交叉融合，相互促进。

生物医学工程学科覆盖的领域包括但不限于：分子影像学、分子工程与合成生物学、生物材料与材料生物学、生物力学与力学生物学、神经工程与脑科学、生物芯片与类器官技术、移动穿戴技术、医疗机器人技术、医学人工智能与虚拟现实技术、特种医学工程等。

（二）学科内涵

研究对象：生物医学工程学是运用现代自然科学和工程技术的原理与方法，从工程学的角度，在分子、细胞、组织、器官、系统多层次上研究生物体，特别是人体的结构与功能，健康、亚健康和疾病状态判定依据以及其他生命现象。

理论、知识基础：数学、物理学、化学、生物学、医学、力学、电子科学与技术、信息与通讯工程、材料科学与工程、仪器科学与技术等。

研究方法：生物医学工程学科是一个面向人类生命健康的交叉学科。它以疾病的预防、诊断、治疗、康复及特种环境场景下的生物医学目标和问题为导向，综合考虑社会影响和医学伦理，以开放思维综合运用工程学工具，进行跨学科研究和人才培养。

生物医学工程学科以交叉学科研究方法和理论分析为基础，通过生物系统实验和测试获取数据，用定量分析和建模的方法探索生命发展的内在规律，通过交叉集成和工程化设计，使医疗装备、器械、软件、试剂与耗材的关键核心技术不断推陈出新。

（三）学科范围

生物医学工程学科所涉及的主要二级学科包括：健康医学工程、医学诊疗技术与器械、康复医学工程、生物材料与组织工程、生物医学信息工程、特种医学工程。

健康医学工程：覆盖筛查、早诊等疾病预防各个环节所开发的器械、器件、试剂、软件及系统。以疾病预防需求和问题为导向，利用材料、微电子、生命科学、中西医学等多学科知识和方法，一方面，研究和发展临床筛查、早诊等方面的新机制和新理论；另一方面，开发具有可实际应用的新技术和新方法，促进生命健康和预防医学的发展。

医学诊疗技术与器械：涵盖了直接或间接用于人体的诊断试剂与材料、诊疗器械及数据软件等的理论研究和技术开发。通过融合物理学、化学、材料科学、电子信息科学和中西医学的基本理论和交叉学科的研究方法，实现诊疗技术与器械的原始与集成创新，为疾病的精准诊断和治疗等提供强有力的技术和工具。

康复医学工程：是系统地应用工程科学的原理、技术、方法，克服人类由于先天缺陷、意外事故、疾病、老化等因素产生的功能障碍或残疾，使其尽可能地恢复或代偿原有功能，解除活动限制或参与限制，实现最大程度的生活自理、回归社会。

生物材料与组织工程：是结合生物学、材料学、医学、工程学等新兴交叉学科，涉及金属、无机非金属和高分子等各种生物材料及其复合物的结构、与生物体的相互作用等生物医学特性的研究，着力构建应用于临床组织或器官的修复或替换、体内外辅助诊疗的装置或设备等。

生物医学信息工程：是信息科学和相关工程科技与生物医学相交叉的二级学科，综合运用信息科学的方法和技术，面向生物和医学领域的科学与技术问题，研究开发以生物医学信息的充分获取和有效利用为核心的各类方法、技术、装备和系统，形成数据、信息、知识到实践的快速转化，服务于生命的探索、医疗水平的提高，最终促进人类健康。

特种医学工程：是综合应用医学和工程科学的基本原理和技术方法，从多层次水平认识、预测和控制特殊环境条件作用于人体系统所引起的生理及病理变化，最终解决实践中涉及到的各种特殊医学问题，为特殊场景下人类健康和公共安全服务。

（四）培养目标

1.硕士学位

应具有生物医学工程相关领域的理论基础，基本了解和掌握生命健康领域建模、测试、制造和工程设计的方法和技术，初步具有独立从事生物医学工程研究和解决实际问题的能力，科学态度严谨、了解并能基本满足学术规范和科研伦理要求。掌握一门外语，能阅读本专业的外文资料。能承担一定的科研教学、技术开发和应用转化管理工作的医学工程专业人才。

（五）相关学科

物理学、化学、生物学、力学、机械工程、光学工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、化学工程与技术、核科学与技术、智能科学与技术、基础医学、临床医学、医学技术、设计学等理学。工学、医学及人文艺术相关学科。

二、硕士学位基本要求

（一）获本一级学科硕士学位应掌握的基本知识

本学科硕士生应掌握的知识结构包括基础知识、专业知识、工程技术知识、人文社科知识和工具性知识。

1.基础知识

根据不同的研究方向，熟练掌握数学、物理学、化学、生物学、力学、电子科学与技术、信息与通讯工程、材料科学与工程、基础医学、临床医学、药学、中医学、中药学、科学研究方法、实验设计与分析等相关领域的基础理论知识。

2.专业知识

掌握和应用下列分支学科之一的基础理论知识：健康医学工程、医学诊疗技术与器械、康复医学工程、生物材料与组织工程、生物医学信息工程、特种医学工程等；同时，了解生物医学工程主要研究方向，如分子影像学、分子工程与合成生物学、生物材料与材料生物学、生物力学与力学生物学、神经工程与脑科学、生物芯片与类器官技术、移动穿戴技术、医疗机器人技术、医学人工智能与虚拟现实技术、特种医学工程等的现状和发展趋势，并具备丰富的交叉学科知识和宽阔的知识面，具备开展跨学科研究的能力。

3.工程技术知识

掌握信息科学与工程、电子科学与工程、材料科学与工程、机械工程、仪器仪表科学与工程等领域的有关基本知识与方法，掌握相关设计软件、医疗仪器在工程应用中的基础知识。

4.人文社科知识

学习自然辩证法、科学社会主义理论、管理科学、经济学、学术规范、医学伦理及工业设计等人文社科知识，掌握科学思维和科学研究的方法。

5.外语

掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业相关的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。

（二）获本一级学科硕士学位应具备的基本素质

1.学术素养

（1）具有求真务实、科学理性的世界观，具有一定的创新意识和能力，热爱生物医学工程学科的科学研究和技术发明。

（2）具有掌握生物医学工程专业知识和技能的思维方法，具有掌握专业知识结构和相关工程技术的方法和技能，具有发表学术成果和保护知识产权以及开展产学研结合的能力。

（3）具有相关文献调研和分析能力，能了解生物医学工程学科相关研究方向的前沿学术动态，具有一定的解决问题的能力和方法，能完成学术综述报告，具有一定的学术交流能力。

（4）有一定的科研和工程项目的执行能力，有良好的团队协作意识。

（5）具有健康的体魄，良好的心理素质。

2.学术道德

（1）热爱祖国，热爱社会，遵纪守法。

（2）恪守学术道德规范，尊重他人的学术发现、尊重知识产权。

（3）热爱生命、尊重生命、遵守医学伦理，具有献身人类健康事业的精神。

（三）获本一级学科硕士学位应具备的基本学术能力

1.获取知识的能力

通过课程学习、学术研讨掌握本学科专业知识，并具备文献检索、查阅和归纳总结能力。对国内、外本学科研究现状，进展和存在问题有较清晰了解，能够独立完成文献综述，熟悉本学科常用科学研究和测试评价方法。

2.科学研究能力

能依据文献报道和所在研究组前期基础，在导师指导下提出自己的研究方案，依据研究内容设计可行的实验步骤，并独立实施。具备数据采集与整理、分析与对比、撰写实验报告和学术论文的能力。

3.实践能力

掌握生物医学工程常用实验和测试评价方法，通过研究锻炼自身实践能力，具备开展学术研究或工程技术开发的能力以及与他人合作的能力。

4.学术交流能力

积极参加学术交流活动，具备运用母语和一门外国语进行学术交流、表达学术思想、展示学术成果的能力。具备团队合作能力。

5.其他能力

具备一定的创新思维和创新研究能力及对多学科知识的综合运用能力，能够有效与他人沟通、协作，具有严谨求实的科学态度和作风。

（四）学位论文基本要求

1.规范性要求

硕士学位论文必须对所研究的课题在基本理论和专门技术等某一方面有新的见解，或用已有理论及最新科技成就解决本学科的实际问题，在学术上有一定的理论意义或应用价值。论文工作应在导师指导下独立完成，论文工作量饱满，不得抄袭和剽窃他人成果。学位论文的学术观点必须明确，且论据正确，推理严谨，数据可靠，层次分明，文字通畅。学位论文应使用规范汉字撰写，论文字数一般为4万~5万字。若研究成果有重大创新性或突破性进展，则对学位论文字数不作硬性规定。

学位论文一般包括如下部分，依次为：

（1）封面。

（2）题名页。包括中文题名页和英文题名页。题名页除封面上的内容外，还应添加资助基金项目、研究方向、申请学位级别、培养单位等内容。

（3）扉页。包括论文原创性声明、论文版权使用授权书。

（4）摘要和关键词。摘要是论文内容的总结概括，应突出学位论文的创造性成果或新见解，简明扼要地陈述学位论文的研究目的、内容、方法、成果和结论。摘要页的下方注明本文的关键词（4~6个）。摘要包括中文摘要和英文摘要，中文摘要力求语言精练准确，字数一般不超过500字。英文摘要内容应与中文摘要内容一致。

（5）目录。目录是论文的提纲，是论文各组成部分的小标题，应分别依次列出并注明页码。

（6）符号说明（非必须）。学位论文中符号代表的意义及单位（或量纲）的说明。

（7）正文。正文是学位论文的主体和核心部分，一般包括以下几个方面：

绪论。绪论是学位论文主体部分的开端，应言简意赅，不要与摘要雷同或成为摘要的注解。除了说明研究目的、方法、结果等，还应评述国内外研究现状和相关领域中已有的研究成果；介绍本项研究工作前提和任务，理论依据和实验基础，涉及范围和预期结果以及该论文在已有的基础上所解决的问题。绪论字数或篇幅一般不超过论文正文的四分之一。

各具体章节。内容必须实事求是，客观真实，准确完备，合乎逻辑，层次分明，简练易读。不同的学科专业可有不同的规定。一般由标题、文字叙述、图、表、公式和分析讨论等构成。图、表应有“自明性”，即只看图、表内容，不阅读正文，就可理解图意、表意。图、表应有图号、表号和图题、表题（图、表的名称）。引用图应在图题右上角标出文献来源。曲线图的纵横坐标必须标注“量、标准规定符号、单位”，此三者只有在不必要标明（如量纲为一等）的情况下方可省略。照片图要求主题和主要显示部分的轮廓鲜明，便于制版，照片上应有表示目的物尺寸的标度。绘图必须工整、清楚、规范。其中机械零件图按机械制图规格要求，示意图应能清楚反映图示内容。

结论。结论是学位论文最终和总体的结论，应精炼、准确、完整。着重阐述作者研究的创造性成果及其在本研究领域中的意义，鼓励进一步提出论文中的问题进行讨论。

（8）参考文献。学位论文的撰写应本着严谨求实的科学态度，凡有引用他人成果之处，均应按论文中所引用的顺序列于文末。参考文献的著录内容应齐全，应符合国家标准《文后参考文献著录规则》（GB/T7714-2005）的规定。

（9）致谢。作者对完成论文提供帮助和支持的组织和个人予以感谢的文字记载，致谢应实事求是。

（10）学术论文和科研成果目录。本人攻读学位期间发表（或录用）的学术论文、获得的科研成果、专利等，分别按时间顺序由近及远列出。

2.质量要求

学位论文要求实验设计合理，技术路线清晰，数据准确可信，文字流畅，书写规范，讨论深入，内容有一定的创新性，达到在核心期刊上发表的水平。

来源：中国学位与研究生教育学会