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        生物醫(yī)學(xué)工程:交叉中創(chuàng)造未來

        2021-05-27 20:18:57
        求學(xué)·文科版 2021年5期
        關(guān)鍵詞:類腦學(xué)妹生物醫(yī)學(xué)

        專業(yè)名稱:生物醫(yī)學(xué)工程

        專業(yè)分類:生物醫(yī)學(xué)工程類

        講述人:小K(電子科技大學(xué))

        適合人群:具有鉆研和求知的學(xué)習(xí)精神,學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真謹(jǐn)慎;具有一定的創(chuàng)新能力和想法,有深造打算的同學(xué)

        生物醫(yī)學(xué)工程是干什么的

        學(xué)妹:學(xué)姐,我今年剛剛進(jìn)入生物醫(yī)學(xué)工程這個專業(yè)。聽說這個專業(yè)和咱們國家的前沿產(chǎn)業(yè)有關(guān),這聽起來就很“高大上”啊,具體是干什么的?

        小K:生物、醫(yī)學(xué)和工程——其實從這個專業(yè)的名字就可以略知一二了,但是要具體解讀這個專業(yè),不能單純從名字入手。因為專業(yè)的名字中有“生物”二字,很多人誤以為我們是做生物實驗的,比如說養(yǎng)小白鼠、制藥、基因編輯之類的。其實不然,這些是我們的同行——學(xué)習(xí)生物技術(shù)和生物工程的同學(xué)研究的問題,而我們生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),可以概括為“以工程技術(shù)為生物和醫(yī)療行業(yè)服務(wù)”。

        生物醫(yī)學(xué)工程包羅萬象,研究范圍廣,程度深,發(fā)展?jié)摿薮?。生物醫(yī)學(xué)工程包含生物信息學(xué)、醫(yī)療產(chǎn)品器械、神經(jīng)影像學(xué)研究、腦機(jī)接口、心理物理學(xué)等——我給你舉個例子吧,你知道霍金嗎?

        學(xué)妹:我知道。他是世界上最偉大的物理學(xué)家之一,由于早年患有肌萎縮側(cè)索硬化,導(dǎo)致軀體逐漸癱瘓,終年依賴輪椅。說到這個,我覺得那個大名鼎鼎的輪椅特神奇,他居然能用輪椅上的電子設(shè)備打出自己想說的話,最后再播放出來。

        小K:沒錯。你提到了他的輪椅。新版“霍金輪椅”主要通過眼動追蹤、聯(lián)想輸入和語音合成器來播放想說的話。其中一部分關(guān)鍵技術(shù)就是由生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域的“腦機(jī)接口”實現(xiàn)的。輪椅是怎樣讀取霍金的思想的呢?科學(xué)家和研究人員記錄和識別大腦思考時的一些神經(jīng)的放電信號,經(jīng)過信號處理和計算機(jī)交互,就可以實現(xiàn)如控制輪椅、打字等一些簡單的活動。

        學(xué)妹:我懂了,學(xué)姐。生物醫(yī)學(xué)工程更像用計算機(jī)和電子技術(shù)來解決我們的醫(yī)療問題,這就是它“工程”的體現(xiàn)!

        小K:是的,我們的專業(yè)還涉及神經(jīng)影像學(xué)。我們學(xué)校的生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院設(shè)立有磁共振中心,利用我們耳熟能詳?shù)拇殴舱窦夹g(shù),可以將人腦在思考時的神經(jīng)活動可視化,從而進(jìn)行人腦功能的研究。

        我再舉個例子吧,我們都知道大腦是人體最精細(xì)的器官,不同的分區(qū)包攬了人體不同的功能。自閉癥兒童的語言和行為存在異常,通過磁共振后計算機(jī)處理過的大腦圖像,我們可以看到自閉癥兒童在完成一些任務(wù)時,他們負(fù)責(zé)語言和行為的大腦區(qū)域比正常人更暗,這意味著腦區(qū)活動的不活躍。

        除此之外,我們平常去醫(yī)院看病和使用醫(yī)保,相關(guān)信息都將錄入數(shù)據(jù)庫,如何構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行信息的提取和調(diào)用呢?微弱的神經(jīng)放電如何放大而被人們所知呢?超聲儀器和血液透析儀器是怎樣改進(jìn)的呢?是否可以將大腦看作一個超級計算機(jī)芯片呢?諸如此類,這些都是我們生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)要研究的問題。

        生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)需要的知識

        學(xué)妹:聽了學(xué)姐的介紹,我總算是明白了,怪不得大家都說生物醫(yī)學(xué)工程是一門典型的交叉學(xué)科專業(yè)。那我們這個專業(yè)平常要上什么課,要學(xué)習(xí)哪些知識呢?

        小K:除了理工科生必修的基礎(chǔ)學(xué)科——數(shù)學(xué)和物理,我們也會學(xué)習(xí)如何用計算機(jī)編程,這是當(dāng)下必不可少的一種技能。還有各種電子技術(shù),比如單片機(jī)、模擬電路和數(shù)字電路等課程,你能學(xué)會電路圖的分析,了解在信息世界中是如何實現(xiàn)基礎(chǔ)邏輯語言轉(zhuǎn)換的。另外,看懂捕捉到的電子信號并為其降噪,這就是信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等課程的內(nèi)容,你會認(rèn)識歷史上的大科學(xué)家傅里葉、香農(nóng)。此外還有醫(yī)學(xué)類的專業(yè)課,比如生理學(xué)、醫(yī)學(xué)儀器原理、生物實驗,你會學(xué)習(xí)如何測量心電、血壓等。

        這個專業(yè)學(xué)習(xí)的內(nèi)容比較多,較高的專注力可以幫助你打好理論基礎(chǔ);一顆求知若渴的好奇心,可以幫助你融會貫通。如果你將來想搞科學(xué)研究,你會發(fā)現(xiàn)身邊有學(xué)電子工程、通信工程、計算機(jī)、數(shù)學(xué)等專業(yè)的同學(xué)和你一起研究生物醫(yī)學(xué)工程問題,不同專業(yè)的同學(xué)身上都有不同的特點,虛心求學(xué)、互幫互助是十分必要的。

        生物醫(yī)學(xué)工程的前景

        學(xué)妹:生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的前景如何?

        小K:剛剛我已經(jīng)提到了,生物醫(yī)學(xué)工程的研究方向十分豐富,大體可分為軟件和硬件方向。我們學(xué)校的科研氛圍濃厚,如果你能致力于科學(xué)研究,讀研甚至讀博,那么等待著你的是非常廣闊的科學(xué)世界。我們學(xué)校的師資雄厚,教學(xué)水平和科研水平都很高。比如學(xué)?,F(xiàn)在正在建設(shè)“三醫(yī)+人工智能”科技園,將技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合打造新生態(tài)鏈和千億級產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。2020年6月,電子科技大學(xué)四川腦科學(xué)與類腦智能研究院成立,研究院以類腦智能和神經(jīng)工程為重點,以探究腦機(jī)制、診治腦疾病、模仿腦智能作為主攻方向,建設(shè)云腦大數(shù)據(jù)平臺和類腦智能研究平臺,開展腦科學(xué)與類腦智能技術(shù)攻關(guān),服務(wù)全球腦科學(xué)與類腦智能領(lǐng)域研究。

        我身邊的大多數(shù)同學(xué)在本科畢業(yè)之后都選擇了繼續(xù)深造,有的進(jìn)入了國內(nèi)名校甚至世界名校,比如清華、北大、上海交大等。如果你想本科畢業(yè)之后就業(yè)的話,就業(yè)面也十分廣,有的同學(xué)在本科期間就已經(jīng)進(jìn)入了醫(yī)療器械公司以及醫(yī)院的生物醫(yī)學(xué)工程科、影像科、設(shè)備科實習(xí),還有的進(jìn)入了如華大基因等生物科技企業(yè)。我有一個博士學(xué)長從事醫(yī)院信息系統(tǒng)的構(gòu)建工作,薪資水平很高。甚至你可以選擇跨學(xué)科,比如將生物醫(yī)學(xué)工程的技術(shù)與企業(yè)管理、金融科技相結(jié)合。

        如何進(jìn)行職業(yè)生涯規(guī)劃

        學(xué)妹:聽學(xué)姐說了這么多,我對即將開始的大學(xué)生活充滿了期待!學(xué)姐你覺得要怎樣做職業(yè)生涯規(guī)劃比較好呢?

        小K:首先,能培養(yǎng)專業(yè)的興趣是最好的了,大一、大二的階段就是打基礎(chǔ)的時候,而大三、大四就是逐步接觸專業(yè)深層次內(nèi)容的階段。在平常上課的過程中,你也可以關(guān)注最新的專業(yè)相關(guān)新聞和研究成果。俗話說“紙上得來終覺淺”,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)院的老師們都是很歡迎同學(xué)們來交流探討的。學(xué)院往往也會開設(shè)一些科研計劃,這些計劃可以幫助你提前進(jìn)入實驗室,在實驗室中接觸到實際操作和論文的撰寫,由此可以知道自己將來想做什么,是否真的能在這個研究方向一路走下去。這也能加深你對生物醫(yī)學(xué)工程這個專業(yè)的理解。

        同時,你也可以修煉自己的技術(shù)能力,畢竟技術(shù)型人才在哪里都可以發(fā)光。你可以選擇參加一些實習(xí),為將來的技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。同時,由于本專業(yè)學(xué)習(xí)范圍的寬泛,在大學(xué)期間你可以參加一些學(xué)科競賽,比如iGEM國際基因工程大賽,這個比賽我們學(xué)院年年都有同學(xué)參加。生物醫(yī)學(xué)工程和生物技術(shù)專業(yè)的同學(xué)相互合作,爭取拿下金獎,含金量可是很高的噢。弱水三千,只取一瓢,相信你一定能找到自己喜歡的方向。

        學(xué)妹:謝謝學(xué)姐!

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