生物医学工程研讨生请求无缺攻略,保藏! – 知乎(生物医学工程研究)
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- 人类命运的拐点美国生物医学工程专业介绍你合适请求生物医学工程专业研讨生吗？生物医学工程硕士项目介绍生物医学工程请求事例共享生物医学工程请求主张
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一、人类命运的拐点关于生命的界说有许多种，baidu百科说，“生物体所具有的存在和活动的才能”，但我自个喜爱生命科学家王立铭教师对生命的解读，他说，“生命是一场持续了40亿年的各样无法。”[1]
为啥这么说？根据达尔文进化论理论，进化是靠天然选择的力气随机推进的。在某个机缘偶尔下，生物个别发生了一些奇妙的“变异”，然后天然把那些有利的个别差异保存，把有害的个别差异消除。
今日咱们具有的悉数，不管是咱们的身体、才智，仍是人类的变老、去世，其实都是演化的产品。物种能不能连续？跟个另外尽力完全没有联络。即就是作为地球上早年的霸主恐龙，仍绕逃不出天然的杀身之灾，即便微小如蝼蚁甲由，但也能存续至今。
在这个意义上，每一种生命都是趁波逐浪的，都充溢了无法。
“可是，因为生命科学，人类即将打破演化的枷锁，变成自个命运的主人。整自个类就站在命运的拐点上。”
北京时刻10月7日下午5时48，2021年诺贝尔化学奖花落法国和美国科学家，埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(emmanuelle charpentier)和詹妮弗·杜德纳（jennifer a . doudna）。她们在研讨链球菌的免疫体系时发现了基因技能中最健壮的东西之一:crispr/cas9基因剪刀。
基因修改，是如今生物医学工程，甚至整个生命科学领域最火热最前沿的研讨课题之一，在迩来十几年里，日新月异。可以让人类耐久性地走上另一条演化路途。
它是啥？为啥它可以变成人类命运的拐点？
基因修改，简略地说，就是在生物巨大的遗传信息中，精准寻找到呈现疑问的基因位点，然后把差错的位点剪切、替换成正确的位点。就像咱们在用电脑做文本修改时的剪切、张贴。
可以愿望，有了这把“天主的手术刀”，人类就可以在受精卵里精确地批改艾滋病或许其他遗传性致病基因，让婴儿完全脱节遗传疾病的困惑，让这个基因骤变从此在这个家族里不见。这个小婴儿及其将来一切的子孙子孙，就可以耐久地走上另一条演化路途了。
让咱们愿望一下在更远的将来，咱们可以经过基因修改，让农作物和家畜的产量大大前进，在全世界规模内消除饥饿；病菌、病毒、害虫，也可以在地球上铲除去，甚至基因可以让人类的子孙子孙完全脱节疾病的困惑，让许多疾病完全不见。
尽管基因修改难度和争议很大，当前仍面临许多技能和道德疑问，但毫无疑问，基因修改技能是人类初步主导演化进程的初度测验，是人类在生命科学领域斗胆的实习。
英国政府猜测到2030年，基因和细胞医治技能将在英国创造跨越18,000个新的作业机缘。专家还猜测，从2021年起的五年间，全球因为基因修改技能发生的商业价值，有可以翻一番，抵达62.8亿美元[2]。
美国劳工计算局指出，将来在美国，生物医学工程师的作业机缘将添加7%，医学家的作业机缘将添加13%，一共会添加17,500个作业机缘。
假定说曩昔几百年人类的改造都是在企图打破某种捆绑（例如交通东西和通讯东西的创造是为了打破空间的局），那么打破时刻的极限——人类寿数的极限的医疗领域将会是将来极具潜力的方向。
而从核磁共振、心脏支架、基因分析设备、分子确诊设备、纳锰熳术机器人到基因修改（基因医治）、基因工程药物、新式胰岛素……这些在临床医学中使用的巨高文用，都离不开生物医学工程领域的研讨。
假定你对技能入神，对用工程技能探究生命的奇妙感快乐喜爱，那么必定不要错失这个将生命科学、医学、核算机科学、工程学相联系的专业——生物医学工程学（biomedical engineering, 简称bme)。
→在写这篇文章之前，我曾有幸和哥伦比亚大学生物医学工程博士胡博士谈论过他的哥大读博阅历以及美国医疗器械专利持有者，约翰霍普金斯大学生物bme本科+机器人硕士，美国医疗器械公司cto胡女士谈论过生物医学工程分支的设置，以?枪赜谏镆窖Я煊虻娜现?br>
采访稿全文:
二、美国生物医学工程专业介绍1、生物医学工程的界说 近几个世纪以来，世界发生了严峻改变，其间的一个改变是，许多人舒畅地在世界上活得比以往更久。我们的均匀预期寿数延伸了，当然，医学是这一打开前进的中心，但实际上，没有工程学的介入，现代医学的存在完尽是无法愿望的。
生物医学工程专业就是一门将工程学的原理、办法和技能使用于生物学和医学处置现代医疗疑问的专业。
从医疗确诊、医治，再到长时刻安康监测，都离不开生物医学工程师的路存在。[3]
拿确诊来说，尽管x射线是由闻名的物理学家兼化学家玛丽·居里发现的，生物医学工程师将此工程技能使用到医疗领域，创造了医用x射线确诊东西，还开发了更为凌乱且损伤较小的人体成像技能——磁共振成像（magnetic resonance imaging，简称mri），凭仗mri医护人员可以清楚地看到人体的不一样组织类型，区别骨骼、脂肪、肌肉和肿瘤等。这一基础科学的使用使肿瘤能被确诊出来，而且跟着功用性mri的开发，科学家和医务作业者非常好地晓得人体的作业原理，为其他疾病医治作出奉献。
mri并不捆绑于发现潜在的疾病，比方说，使用超声波成像胎儿的发育进程，消除了母亲们怀孕进程的许多疑团和惊骇。
你看，生物医学工程技能，甚至在咱们出世前，就现已初步为咱们的安康效能。
要做到这些，生物医学工程师有必要对工程学原理和人体生理学有所晓得，生物医学工程交融了这两个领域，工程师有必要通晓这两个领域，以便方案出可以治好人体的部件，或许学习一种工程学的办法来知道人体及其出毛病的方法。
生物医学工程触及的工程学领域很广泛，包括机械工程、电气工程、材料科学等，
e.g 例如经过使用机械工程、电子工程，并凭仗材料的打开，制造出有更接近人类肌肤外观的仿外行，并凭仗与肌肤类似的表面增强抓握力，让生物医学工程在医治截肢患者方面获得了打破。 除此之外，核算机科学、物理学、光学、力学、化学等天然科学领域常识都发扬偏重要的作用。
e.g 磁共振成像得以完成，是经过晓得和使用磁性以及原子在占人体很大有些的水中的量子力学性质，咱们可以看出物理学在生物医学领域的使用。可以说，生物医学工程是一门包含万象、研讨规模极广的穿插学科。
因而，了解这个专业的正确方法是把“工程”当作中心词, 把“生物医学”当作润饰词。用工程的方法去向置一些生物医学的疑问,才是这个专业的真实意义地址[4]。
2、几个简略混杂的专业【生物医学工程vs生物工程 】
生物医学工程可以看作是生物工程（bioengineering）下的一个细分研讨领域。
同归于工程学院的bioengineering一般专心于通用理论，这些理论可以使用到包括医疗内的更广泛的领域，例如食物轻工、农牧渔业、动力工业、化学工业、冶金工业、环境维护等。
例如在农业上，生物工程能创造出在某种程度上优于当前运用的植物品种的植物，经过一些基因工程技能，植物被方案用来反抗特定的昆虫或疾病；在食物上，生物工程还可以用来添加食物的养分成分，或添加某种食物中一般不存在的维生素，比方生物工程师开发的富含β -胡萝卜素的“黄金大米”。曩昔30-40年，跟着医疗领域技能的
改造（例如微型控制器的广泛，核算机核算才能的增强，可穿戴式设备和智能手机的联系）生物工程技能在医学的使用越加广泛，而当一个单独分支昌盛到满足支撑整一个商业体系，它便从正本的分支独立开来了，如同生物计算独立于计算学，人工智能独立于核算机科学相同。
正是我们对夸姣日子和安康的寻求催生了生物医学工程的昌盛，因而如今美国bme专业的开设的数量也远高于传统的bioengineering专业，bme专业供给给了将来想从事医学领域的同学更有关于性的课程，特别是为那些本科非医学有关可是有志于进入医学领域（攻读医学博士md）的同学弥补人体生理学、生物学等布景供给了一个好的桥梁。
举个比方，生物工程有信号和体系（signals and systems）分支，他们会学习印象学原理、信号传递等有关的课程，但bme专业的同学会深化学习超声确诊成像、生物医学信号处置和信号建模、磁共振成像原理等关于性更强的专业，他们工程技能如何使用到医学领域有一个更为深化的见地。在请求上，总的来说学术布景和先修课需求不一样不大。
两个项目对请求者的本科都需求engineering，science或许math的学士学位，不必定要跟生物或许医学有关；对先修课的需求根柢都包括微积分、物理、有机化学，单个学校需求请求者有编程基础。
关于科研布景的软性需求方面，因为生物工程包括大有些的生物医学工程的研讨领域，生物医学工程有关的科研根柢都可以用于生物工程专业的请求；除了医学有关的项目，植物、农业、食物、生物材料等方面的项目都可以用于请求生物工程专业。
在作业上，生物医学工程的作业首要会集在医疗作业、征询和金融出资领域，生物工程的一有些结业生会进入一些农业、制造业、动植物维护和研讨领域，比方种子公司、可降解材料研发等。
【生物医学工程vs生物医学】美国生物医学硕士（ master of biomedical sciences ，简称mbs)，一般开设在医学院下(尽管归于医学院的项目，可是并不公布医学硕士学位 master of medicine，简称 m.m.或mmed）而是公布理学硕士(master of science,简称m.s.）
bme开设在工程学院下，其本质偏工程，在ms学位基础上还会供给工程硕士学位（master of engineering,简称m.eng）的选项，两者大多归于coursework-only degree （授课型硕士学位），但后者，工程硕士学位（m.eng）更偏作业指向，合适结业后直接作业结业不需要递送论文。而ms学位一般会供给有论文选项（thesis option)，合适将来思考进入学术领域或许持续攻读phd的同学。
· ms students engaged in research are encouraged to prepare and defend a thesis.· about 25 percent of duke bme ms grads enter phd programs.（杜克大学）在课程学习上，mbs更倾向于学习关于生物学和人体舷领域的天然科学常识，要点在加深关于人体的表象，反应机制的晓得（例如根究新的过敏源在人体中会触发啥样的反应，这个反应是怎么样构成的，他对身体的整个免疫体系、其他的体系有啥不一样的作用）。
biomedical science的中心课程一般分为两类:一类是以生物学，如分子生物学、细胞生物学；一类是医学的基础课程，如人体规划、器官体系、安康体系、神经体系等。除此之外，生物医学课程还要肄业生参加临床实习/内科医生实习。但bme它偏重于运用对这些机制反应的了解来处置来进行工程的实习，例如创造一个新的东西，或许创造一个新的医治办法。
咱们可以简略地了解为，mbs偏理论研讨，而mbe偏重于工程实习，处置具体的疑问。
两个项目对请求者的需求也有所不一样。前者关于请求者数学、核算机布景的需求比照低，请求者的本科布景多为医学、生物、化学等天然科学专业，且更偏好美本的学生（例如杜克大学就需求请求者本科至少在美国有2年以上的学习阅历）。
bme愈加偏重数学、物理、核算机方面的背就连请求者的本科专业可所以工程类完全不有关的专业，比方机械、电子、核算机等。
作业方面两个项目也有不一样。mbs的学生一般作业是医院研讨类岗位、医学研讨中心、制药公司、政府机构、高校等，而生物医学工程的学生可以去到安康领域制造类的公司，如制药、生物材料、医疗器械、安康有关的设备公司、医疗恢复机构等。
【生物医学工程vs生物科技】
生物科技（biotechnology）要点是研讨生物的特性和进程，运用或许改动生物体系和有机体以开发技能和产品，处置不一样的需要和疑问。生物科技的技能可以用于医疗作业的各个领域，如药物开发、基因组学或蛋白质组学，也可以用于生物批改、生物燃料和食物等领域，如生物燃料研发或抗生素的出产。
生物医学工程专心于开发材料和技能来方案处置方案或新的医学办法。例如制造人工器官、假肢、医疗设备。
这两个项意图学习内容有必定的重合，许多课程一起呈现两个专业的选修课列表中，比方cell biology，biomaterials，cancer biology等。因而有些学校会在生物医学工程和生物科技二选其一开设。
假定一个学校一起开设了biotechnology和biomedical engineering项目（比方columbia university），两个项意图侧要点可以存在差异，如哥大的biotechnology项意图侧要点会在生物技能本身，而bme项目则偏重于凭仗工程和数学办法研讨生物课题。
在请求需求方面，两个项目需求的先修课都有生物、有机化学，生物医学工程一般还会需求微积分和物理，甚至单个学校需求编程。
咱们收拾了top50开设生物医学工程、生物工程、生物医学、生物科技的一切院校名单，有需要的同学可以点击此处收取:【生物医学工程】top50美国研讨生项目
3、美国生物医学工程硕士项目常见分支工程学打开到如今，现已分化出来许多领域。生物医学与不一样领域的工程学联系，就呈现了不一样的分支。例如:
生物医学与电子工程联系，呈现了生物医学电子学；
生物医学与软件工程联系，呈现了生物信息学；
生物医学与体系控制相联系，呈现了体系生物学；
生物医学与机械工程、热力学工程，甚至土木匠程相联系，呈现了生物力学；
生物医学与化学工程、材料工程相联系，呈现了生物医学材料学[5]……
生物医学工程正本就是一个跨领域学科 ，因为它包括的疑问的广泛和多样性，所以在这儿这个专业的分支不能用穷举的办法逐个罗列。
在bme专业打开进程中，有许多分支领域因为其技能水平的打开和极高的使用价值独立出来，在各大院校变成了新的专业。再加上院校的本钱差异（e.g 学校的资金、学校是不是有医院、有没有和政府有关的研讨所、教授的布景等等），因而每个学校bme项意图分支设置相去甚远。
尽管bme包括的领域许多（比方神经工程处置脑神经类疾病），可是运用的东西却能大致被归类，咱们接下来的分类，是把bme作为一个了解和处置疑问的东西的视点进行了广义分类。
咱们大致将生物医学工程的分支进行收拾，区别为四大方向:
（a) computational genomics and bioinformatics 核算基因学和生物信息学 e.g哥伦比亚大学bme的bioinformatics and machine learning（生物信息学和机器学习分支）、约翰霍普金斯大学genomics & systems biology（基因组学和体系生物学分支）。首要以计算学和运算模型为东西来了解和生物有关的数据。这些信息和数据大多都量大，凌乱，且类型多样，比方基因组数据。传统的基础科学研讨方法更倾向于经过调查和实验来了解生物机制，而生物信息学更倾向于运用运算模型和计算学东西来对大规划的数据进行处置，来找到规则，猜测趋势，并用总结的规则来处置生物领域的疑问。
此方向主典型使用包括人类和其他物种的基因测序，例如经过搜集的许多临床数据进行处置，发如今brca基因上存在变异的女人有更高的几率罹患乳腺癌，卵巢癌；以及在活体基因组进行基因刺进，批改，删去，替换的基因技能，经过将骤变靶向特定基因，可以用于研讨和基因医治。 大大都人体疾病，比方癌症，sickle cell 贫血症都可以用基因修改完全治愈，将来该技能的研发使用极具潜力，除了基因修改基因医治，转基因或许是克隆，都归于处置生物信息，这些高通量信息的处置都会触及生物信息学， 需要使用核算机技能经过建模分析数据和研讨生物体系规则。典型课程包括核算基因组学、深度机器学习、计算机器学习、translational bioinformatics、生理体系的核算机建模、人工智能等。要点培育学生在计算学数据处置，数据建模（coding），计算学实验办法和实验方案方面的才能，将来可以去到基因检测公司包括illumina，华大基因，23&me，或许其他需要各种领域的生物数据分析和研讨的机构，做生物数据学家，生物计算家，科研专员。
此方向对请求者的核算机方面的需求较高，会触及一些编程软件的运用例如java、python、matlab等，合适有必定核算机基础，对运用计算学和运算模型进行生物数据分析和研讨感快乐喜爱的同学请求。
有关的抢手研讨领域:神经工程（neural engineering）
例如神经工程领域里很抢手的一个使用是智能假肢/神经义肢（经过对脑信号的捕捉和搜集，直接对凌乱功用假肢进行控制-比方手假肢，抵达让假肢直接遵循大脑指令的方法），这儿需要的凌乱的脑信号核算，因而咱们将神经工程归在此类。
许多学校会设置神经工程分支，例如西北大学、哥伦比亚大学、约翰霍普金斯大学。
（b) systems biology 体系生物学e.g 杜克大学的bme的computational modeling of biological systems（体系生物学核算建模分支）首要研讨生物中的细胞，组织，器官层面之间的机制和联络，然后抵达对生物体更无缺的了解。上个世纪的生物学研讨偏重于将凌乱疑问拆解（reductionist biology）来研究其时的实验技能能撑持的科研，比方单个细胞怎么结束一个周期，怎么割裂，繁衍。
在上个世纪的研讨作用上，跟着核算才能和实验设备的打开，科学家用体系生物学来把这些研讨碎片集合成一个全体来抵达对生物体更完善的了解（比方不一样功用的细胞之间如何交流，免疫体系如何影响各个器官的组织和细胞来抵达一个全体性的免疫机制）。
了解这些凌乱的，触及多种功用体的机制时，最常用的办法是树立运算模型。差异于computational bioinformatics，在这儿运用的运算模型仍是在企图了解某一种生物机制，而非从数据结论里推导规则。当然，体系生物学里也包括以wet lab为首要研讨办法，进行细胞培育，western blot的更传统的科研。
比方:要了解眼球里的细胞关于某种药物渗透的速率然后抉择给药剂量，就需要了解各种眼球细胞之间的信号传送（碎片研讨作用），药物分子在病灶的反应机制，并运用运算模型将一切有关的机制合理的整组成一个新模型，再用一些临床数据对模型进行校准。 典型课程包括:体系生物工程、细胞网络、细胞动力学、核算细胞建模、核算医学简介。要点需要以及培育学生在组织，器官层面的运算模型建模，对生物机制的量化体现方法（微分方程模型等等）的了解，以及细胞培育，药物组成，常见生物实验室仪器的运用等方面的才能。
学生将来可以去到各种大型药企，葛兰素史克，辉瑞，默克，以及药动力学研讨公司，担任药企研讨员，科研专员。
有关的抢手研讨领域:生物力学（biomechanics）
例如杜克大学的生物力学和机械生物学分支（biomechanics and mechanobiology）、西北大学生物力学分支（biomechanics）
（c) cell, tissue engineering 细胞，组织工程e.g 杜克大学bme的tissue engineering and regenerative medicine（组织工程学和再生医学）、耶鲁大学的tissue engineering（组织工程分支）首要是运用物理和工程学的原理来了解并控制细胞和组织的机制。细胞工程偏重于细胞层面的一些表象，比方体外细胞培育，组织工程偏重于组织再生，重生组织影响来抵达关于一些疾病的医治。组织工程使用再造或许批改组织和器官的工程技能为人类谋福。
例如为儿科患者方案血管移植物、开发用于冠状动脉旁路手术的工程动脉、研讨医治运用的材料如何影响身体和愈合进程、如何运用新式组织工程支架进行神经再生，以及干细胞，脐带血疗法等等。组织工程分支需要在外科、生物材料、细胞生物学和药物传递方面堆集许多专业常识。典型课程包括生物材料、组织工程、细胞工程中的微型和纳米规划、高档支架和组织工程等。要点需要以及培育学在细胞培育，常见生物实验室仪器的运用办法的晓得，以及关于传统细胞和分子生物学（cell &molecular biology）的了解，化学领域的常识等等。
学生将来可以去到政府科研部分（fda, cdc）、强生等科技公司、以及之条件到的药企等担任再生医学公司的研讨员。
有关的抢手研讨领域:再生医学（regenerative medicine），生物材料（biological materials），纳米技能的生物使用（nanotechnology）、药物投递（drug delivery）
例如杜克大学的药物和基因传递分支（drug and gene delivery），哥伦比亚大学生物材料和组织工程分支（biomaterials and tissue engineering)，西北大的生物材料和再生医学分支（biomaterials and regenerative engineering）都归于这个领域。
（d) medical imaging & instrumentation 医疗印象和器械e.g 耶鲁大学bme的biomedical imaging（生物医学印象分支）、杜克大学biomedical imaging and biophotonics（生物医学成像和生物光子学分支）、约翰霍普金斯大学imaging & medical devices （印象与医疗设备分支）即运用工程的原理方案，制造可以处置生物，临床疑问的仪器，比方医疗成像仪器、手术仪器、可穿戴设备、医疗假肢、安康监控仪器等，
例如研讨人员研宣告了可以像蛇相同移动的器械，医护人员将摄像机同手术器械一同送入患者体内，运用这样的器械就不需要有外部堵截，它们可以经过人体的天然腔抵达要医治的部位，便利医生进行的手术和侦办。 医疗印象和器械分支培育和要肄业生在原型制造，微型控制器的编程，信号与体系，电子物理，机械物理，硬件编程等领域具有满足的常识贮藏。典型的课程包括超声确诊成像、生物医学信号处置和信号建模、磁共振成像原理等。
学生将来可以去到美敦力，波士顿动力，史赛克生物科技公司或许医疗器械公司担任医疗设备工程师，科研工程师。
当然，许多广为人知的生物医学工程使用典范也是经过多个领域的研讨和打开，才抵达如今的研讨作用。打个比方，脑机交互这个使用在硬件方面是分类（d)的研讨领域，在脑信号方面是分类(a)的领域。在完成交互的实践办法里，要用到分类(c)的研讨作用。又如，癌症的靶向疗法，在具体的针剂方案和制造里，既需要分类(b)研讨人员来进行有用性的分析，也需要分类(c)的研讨人员方案所需car t细胞的制备方案。
可见bme疑问的处置需要掌控多个学科领域常识技能的复合型人才，因而项目不一样的分支也会有丰厚的选修课程，学生可以依照实践的情况进选择，这儿就不打开了。
三、你合适请求生物医学工程专业研讨生吗？在答复这个疑问之前，首要咱们要弄理解究竟哪些人合适请求生物医学工程硕士，bme专业应具有哪些根柢的才能，以及将来的作业情况，同学们可以根据自个的情况进行评价，究竟你是不是合适请求此专业的研讨生。
1、哪些专业布景合适请求生物医学工程硕士？首要，本科是生物医学、生物医学工程的同学，无疑是最契合大大都生物医学工程项目请求条件的，不只课程满足了先修课的需求，也会有更多的专业常识和有关科研/实习阅历，在请求时会更有竞赛力。
其次本科布景是数学、物理、生物、化学、核算机、工程类专业的同学，且有必定生物工程方面科研/实习的同学也可以请求，因为大都项目都期望学生有极好的数学才能，基础的物理、化学、编程和工程学常识，这几个专业都比照能匹配生物医学工程这个专业的请求需求。
最终是医学有关专业，有基础的数学课程的（有些国内纯医学专业不触及数学课程，要请求bme会比照困难）。这有些同学一般有比照好的理论和科研才能，但数学常识和工程类使用阅历有限。假定对生物医学工程感快乐喜爱，弥补有关阅历和技能后，也可以抵达项目需求。
所以说，假定你有比照好的数理基础又有工程类有关常识，那你就很有竞赛力；而对生物医学感快乐喜爱又没有那么强数理布景的同学，也可以思考请求生物医学（ biomedical science）项目，这个项目联系了生物学和医学领域，但比较bme对学生数学布景需求略低，更注重生物和化学的布景。
2、生物医学工程的根柢才能需求生物医学工程在请求和将来打开上有三种才能很重要，别离是疑问处置才能、数理和核算机才能、对生物医疗领域立异的热心:
（a) 疑问处置才能因为生物医学工程它触及的规模特别广，学习的教的课程品种也很“杂”，所以当有一个医疗疑问摆在你面前时，则需要生物医学工程师构成一种联系凌乱的信息，而且从这些信息里边得处处置处置疑问的才能。
举一个比方，当你遇到一个临床上疑问的时分，医生找到你说如今有一个发病率很高的病-血栓，不只是晚年人，许多年青人可以也会得血栓，可是血栓处置起来很困难，因为不晓得它在哪里。生物医学工程师常常接见会面临类似的景象:需要处置一个非常实践，但不那么具体，甚至有点“笼统”的医疗疑问。
作为一个医学程师，你可以需要先分析面临的这个疑问，它的中心难点在哪里？是因为从身体内部你很难检测到血栓发生在哪里，仍是说现有的成像仪器没有办法视觉化血栓的方位？
等分分出来这个疑问之后，又要思考怎样立异地使用方法来处置这个疑问。例如除了成像，还有没有啥另外办法？比方往身体里边打针某种液体可以溶解血栓，或许是有没有办法用一个内窥镜从血管内观测血栓在哪里（像小型的微型医学机器人就是这么发生的）。
等断定了思路之后，就需要处置随之而来的各种疑问，比方说假定要方案小机器人，你可以需要弥补电子工程方面的才能，获取一些编程的数据；当你要使用你的处置方案的时分，你可以又要去看美国药品平安监督局fda关于你这样的手术仪器有啥具体的需求，需要经过啥样的检测后才干被附和上市等等。
作为一个生物医学工程师，这些悉数都是你要处置疑问:从辨认（identify）疑问到分析疑问，找到最佳的处置方法，然后再创造一个具体的雏形（prototype），然后再把prototype变成一个可使用的产品。
疑问处置才能，或许说对凌乱疑问的联系拆解转化成有用处置方案的才能，是bme项目所想要培育的可搬场才能。所以即便和生医疗不有关，一个具有处置多个学科凌乱疑问的才能的结业生相同可以去需要类似才能的岗位，例如许多征询公司也会招生物医学工程的结业生，这也是bme结业生的抢手作业方向之一。
（b)数理和核算机才能bme的一切分支的学习都需肄业生对人体有极好的了解，例如听力怎么发生的？双眼为啥能看到颜色？从微观至细胞层面到最终视觉呈现的整个进程，了解这个进程触及一些电信号方面的理论，学生需要具有基础的常识。
在数理方面的话，仿照的任何非线性模型大有些都会触及偏微分方程（partial differential equation），在跑程序代码之前，也要先晓得前人科学家对这个模型对这个机制的了解，然后大有些这些机制都是树立在很凌乱的偏微分方程上面。因而，bme专业请求对请求者的数理才能需求挺高的。
假定是偏硬件，因为如今一切的硬件都电子化，许多关于工程的方案是经过微型控制器或许是编写程序来抵达的，也会触及c、c++等编程言语，会简略的指令编程。
（c)对生物医疗领域立异的热心除此之外，因为bme是正昌盛打开的领域，还有许多前进的空间，例如需要不断地开发应对疾病的医治方案，以及改进现有医治办法，让其以愈加贱卖、被担负得起地的方法呈如今群众面前，让世界上其别人有对等地获得和享受医疗机缘的条件。要完成这些，需要生医学工程领域的作业人员立异地处置凌乱笼统疑问的才能，以及面临失利和波折持续立异的热心。
3、生物医学工程结业生去向(a) 岗位和作业分布生物医学工程是一个令人振奋的领域，被列为美国顶级作业领域之一，该专业结业生的年薪中位数跨越90000美元，10年增加率高于均匀预期。《福布斯》将生物医学工程列为价值第一的专业，认为它最值得学费、时刻和尽力的投入的专业。
bme本身的穿插性质以及许多分支，生物医学工程师的身影广泛各行各业。
根据哥伦比亚大学对曩昔bme专业结业生的寻找，有25.6%的学生进入到了大学、研讨实验室、医院、医疗中心等研讨机构；18%的学生选择持续攻读phd学位，剩下跨越一半的结业生进入到了包括生物技能、制药、医疗器械、公共清洁、政府、医疗保健等作业。
作业的会集区域在麻省，明尼苏达，加州，华盛顿，伊利诺伊州。
有25%的结业生去到了各大医疗仪器公司，从事医疗器械的方案开发、维护作业，例如担任实验产品检测的查验工程师、担任产品上线前平安评价的平安工程师，担任和fda（美国食物药品平安监督局）对接的质量工程师。
当前顶尖的医疗仪器跨国以及国内的大型医疗器械公司，比方ge、siemens、philips、maquet、迈瑞、安科都非常需要有关专业人才。
也有去到例如安进、史赛克（stryker）、美敦力（medtronic)、基因泰克(genentech）等生物科技公司做生物信息工程师、供给技能撑持、参加产品的研讨和开发等等。
除了走技能道路，生物医学工程的结业生有恰当大的一有些同学会到ibm等征询公司从事征询作业，甚至到金融作业，例如医药女神葛兰就是美国西北大学生物医学工程专业博士，当然这种跨界需肄业生在生物医学领域的基础上有知道地去补足其他板块的常识和所需要的才能。
(b) 薪资情况根据美国劳工局的计算，2021年生物医学工程总作业岗位约1.7万，均匀年薪为101,020美元，年薪中位数是97,410美元。
以下是来自美国劳工计算局u.s. bureau of labor statistics的数据（updated may 2021）
咱们可以看到生物医学工程全体的年薪水平是比照可观的（包括phd等一切生物医学工程从业者），假定进入征询或许金融作业，薪资可以会有改变，但广泛坚持在一个较高的水平（10万美金年薪以上）。
根据杜克大学bme结业生的就计算， 硕士结业生的均匀年薪为7万美金，有跨越75%以上的学生在8万美金年薪以上，相较医疗领域，征询作业的年薪收入会更高，大的征询公司能给到10万美金年薪以上的offer。
4、自我评价:你合适请求生物医学工程的研讨生吗？言而总之，bme是一门偏工程使用型的穿插专业，要点在培育学生处置疑问的跨学科办法，大有些项目以作业为导向，假定将来有读博(包括医学博士）需要的同学，可以选择ms学位，thesis option（需要提交论文的项目）。
咱们试着总结一下，假定:
（a）你具有较好的数理背就哩特别是数学、化学、物理）
（b）具有必定的核算编程才能；
（c）关于跨学科学习以及跨学科的协作感快乐喜爱；
（d）享受将凌乱的疑问进行联系，找处处置方案的进程；
（e）对医疗领域和人类安康作业有立异的热心；
那么，生物医学工程硕士将会是你一个不错的选择，你可以跟着咱们持续往下晓得这些丰厚多样的bme项目和请求主张。
四、要点硕士项目介绍
- 关于培育方针和培育方法
总的来说bme项目大多开设在工程学院下，工程学院下的项目大大都为结业导向型项目，项意图培育也是为学生从事生物医学领域有关的作业做预备的，可是供给理学学位（ms）的项目一般也会供给论文的选项，学生可以结束相应的论文抵扣课修的学分，假定将来有攻读phd的需要的话，最佳是选择那些带有研讨性质论文的项目。
因为bme的穿插性质，一般会由多个学院或许机构联合培育，例如哥大生物医学工程系与哥伦比亚大学医学中心协作，西北大学工程学院与福尔克分子医治中心、西北大学神经科学研讨所
西北大学全球安康技能立异中心等协作，佐治亚理工工程学院与埃默里大学医学院。这些联合培育的项目给了学生更多的研讨方向选择和项目参加机缘。
2. 关于项意图需求
bme项目对请求者的布景是有必定偏好的，咱们可以从三个不一样项意图学生布景需求看出来。项目偏好本科为工程、科学以及数学布景的学生，其间杰出的数学基础尤为重要（修了常微分方程、线性代数和向量微积分等课程），这点几乎一切的项目都做了要点的偏重，因而有感快乐喜爱的项目必定要提前招认理解项目不一样的先修课需求。
除此之外，除了世界生需要供给相应的言语考试成果外，对请求者的作业经、gre成果（疫情缘由）都无具体需求，项目大都没有面试需求。
3. 关于课程体系
bme是一个跨学科的领域，在研讨方向上一般都设置了不一样的研讨方向。
例如西北大学设置了6个分支方向: 生物力学、生物材料与再生工程、细胞与分子工程、成像和生物光子学、医疗设备及仪器、神经工程。
生物力学分支:学生学习使用力学的办法研讨生物体系的规划和功用。晓得运动的神经控制，改进恢复干与，并开发外骨骼、义肢和矫形器等医疗设备。使用生物力学作为东西来提示感触运动联系的机制，并开发仿活力器人。生物材料与再生工程分支:学生学习开发用于生物医学使用的自拼装、生物集成电子、组成和纳米材料。晓得细胞维护和再生的内在机制，并拟定控制维护和再生进程的工程战略，以恢复组织和器官功用。细胞与分子工程分支:使用生物成分——基因、rna、酶和脂质——提示功用不和的工程原理，来构建全新的体系和设备。该项目开发了新的实验和核算办法，以晓得细胞中的分子网络，并对细胞进行编程以实施新功用。成像和生物光子学分支: 研讨新技能开发、根据图像的疾病进程生物物理建模，学习使用这些技能处置基础生物学和人体生理学中的要害疑问，以及转化为临床使用和患者研讨。成像和生物光子学分支:学习如何概念化、方案、制造和验证新式医治和确诊东西，包括广泛的医疗设备、用于化学、光学和电气接口的侵入式植入式设备、用于生命体征和安康监测的可穿戴贴片，以及非触摸式磁影响和成像东西等。神经工程分支:学习拓宽并使用神经体系的根柢常识，从分子水平到体系水平，为医学和其他使用开发有用的技能。项目运用定量办法研讨有助于感触运动损害的机制，并联系生物和工程科学的原理来推进对这些损害个另外维护和医治。除了必修的理体系建模、使用数学课程，不一样的分支方向所学习的课程存在差异，大致可以分为三类课程:生物科学、数据科学、工程学的课程，学生可以向选课advisor征询，ta将会供给具体的选修课主张。
有些sample分支课程如下图所示（具体学校的课程存在差异）
但就如上文所说，每个院校的本钱存在差异，受限于学校的资金、是不是有医院、是不是有有关研讨所或许协作机构、教授的布景等等，开设的课程和分支会存在较大差异，概况可登入感快乐喜爱的学校官网查看。
五、生物医学工程事例共享根据选择数据分析得出:
（a）美国研讨生请求时，起要害作用的是本科专业 、gpa、 gre、 实习和科研这几个有些。在学术方面招生官更垂青本科的课程是不是能满足先修课的需求，以及与生物医学工程的有关度，gpa的重要程度高于院校的出名度。gpa反应了学生在本科时刻的学习才能，即便不是同一个专业高gpa也阐明学生在研讨生时刻的学习潜力。平等条件下，请求者本科专业与生物医学工程越接近请求成功的概率越高，如不是高有关专业,工程类专业的学生在请求时会有优势，如事例中机械工程也成功请求到了多个生物医学工程项目。有关的实习和科研能体现出学生对该领域的热心和潜力，对研讨生的请求也对错常重要的一个有些；
（b）从选择的成果上来说，耶鲁、西北、杜克这类top20的院校归于第一部队，请求难度较大，gpa 3.7+，gre 325+才算有竞赛力的硬件背就连当然要想获得选择，软件布景也要比照超卓。密西根大学安娜堡分校和佐治亚理工学院不管是学校本身仍是项目设置都比照偏重工程类类别，关于工科类专业的请求者相对友爱，但也仍是需要gpa 3.5+， gre320+， toefl 100+。工程类专业关于toefl的需求一般会稍低于商科和社科类专业，95+的分数可以测验top 30 今后的学校。top 40今后的学校可以承受gre稍低于320。
ps:因为疫情缘由，大有些学校2022请求季可以可以提交gre成果，那么关于学术布景的权衡会要点看本科课程、gpa硬件条件。
六、生物医学工程请求主张1、客观评价标准:可量化的硬性条件（a）关于本科布景和先修课咱们在上文说到了本科布景是科学（science）或是工程（engineering）布景例如数学、物理、生物、化学、核算机、工程类专业的同学，且有必定生物工程方面科研/实习的同学布景相对匹配，因为大都项目都期望学生有极好的数学才能，基础的物理、化学、编程和工程学常识。
具体先修课的主张如下:
数学先修课:一般会需求数学基础课程例如微分方程、线性代数和微积分，可是假定是核算物理或许核算生物也能在必定程度上证明自个的数学才能。
基础科学先修课:有些学校需求请求者修过基础的物理、分子生物、有机化学。
核算机先修课:有些学校需求请求者有核算机编程经历，倾向于matlab和python。假定有更高的数据分析处置技能，如machine learning，algorithm，sas，r 会对请求bioinformatics有协助。
（b) 关于gpa和标化成果关于gpa和标化成果的主张如下:
尽管因为疫情，近2年的bme硕士项目纷繁放松了对gre的需求，可是一个强有力的gre成果仍是学生量化才能的一个极好的弥补（特别是quantitative有些的分数），咱们可以看看下面杜克大学关于选择学生gpa以及标准化考试成果的计算:
至于言语成果，尽管有些学校需求80+就够了，可是根据均匀选择数据来看，top50的选择根柢托福都在95+。
而若你的成果未抵达你方针院校的均匀选择需求，可是经过合理的方案仍然有机缘拿到选择，假定您没有条理，也可以联络alpha的征询教师为你供给协助。
2、非客观评价标准:软布景实力如何前进？bme的软布景首要包括两个方面:科研和实习。
学校经过学生参加科研项意图进程评价学生的学科常识水平以及将来进行生物医学领域做研讨的潜力。对口的科研课题包括:基因有关的研讨，典型疾病（癌症，感患病，精力类疾病）病理和医治的研讨，药品的制备和治作用果，特别医学材料和设备（如心脏支架、假体），医疗检测设备有关技能（如成像，x-ray设备）等。
相关于科研阅历，实习在请求中的权重会低许多，但有含金量的实习对请求是很有协助的，比照举荐的实习有:大学实验室，科研机构，生物制药研发或许作用检测，医疗设备的研发和维护，生物电子设备有关的科技公司比方谷歌穿戴产品。
给本科是生物医学、生物医学工程的同学的主张:
晓得美国研讨生项目生物医学专业的分支，联系自个的课程和研讨阅历，选择两到三个有关领域进行深化学习，弥补更高档的科研项目或许参加公司的有关研讨部分实习。
给理工科专业同学的主张:晓得生物医学工程的各个分支，学习与自个专业的联系领域，例如核算机专业同学可以选择生物信息学或核算生物学，材料专业的同学可以选择生物材料，机械专业的同学可以选择医疗机器人。经过身边的各种途径进入有关研讨领域，再寻求公司实习。
给医学有关专业同学的主张:
一方面大约尽可以弥补自个量化和工程方面的才能，另一方面参加到一些跨学科的科研项目中，可以选择需要比照多医学常识的领域，比方基因工程、神经工程等。
生物医学工程师方案、设备和维护用于医疗的产品和体系，从肾透析机到假肢，从人体成像技能到微创手术仪器再到远程安康监测设备，尽管咱们不可以能概述技能使现代医学获得的一切前进，但咱们可以看到工程学在医治患者的要害期间所做的严峻奉献。
今日这篇专业百科咱们从生物医学工程的界说到几个类似专业的解析，再到常见分支对生物医学工程专业做了一个详尽的介绍的一起，也对生物医学工程的请求共享了咱们的经历。
因为篇幅有限可以有些细节未能悉数道来，你可以征询咱们的专家教师，或许看看你的疑问是不是有掩盖鄙人述常见疑问库中。
咱们总结了alpha学生在请求进程常问的疑问，并进行晓得读，望能有所协助。
请求本身就是一场信息竞赛，是一个不断前进认知才能和常识贮藏的进程，alpha喜爱且享受和学员一起生长的进程，咱们期望经过咱们的尽力削减我们研讨生请求傍边的信息不对称表象，和因为这种不对称信息构成的抉择计划差错，协助我们少走弯路，捉住更多的打开机缘——这也是整个申研百科全书建议的初衷。
*谢谢哥伦比亚大学生物医学工程胡博士，美国医疗器械公司kubanda cryotherapy技能总监胡女士对此篇文章的主张辅导
*有些图像来自网络侵删，这篇文章系自创文章，等待转发至兄弟圈，未经答应阻止转发。
reference:
[1]王立铭.生命是啥[m]. 北京:公民邮电出书社，2021(11）
[2]李翔.李翔常识内参[eb/ol]. https://www.dedao.cn/course/article?id=xzyo2gpnq4w8ve7waxejyrbzbnw0d9&source=search
[3]娜塔莎·麦卡锡.人人都该懂的工程学[m].浙江:浙江公民出书社，2021（03）
[4]缪登峰.生物医学工程:专业称号是一个偏正式短语[j].大学生之友,2021,(z1):10-11.
[5]分子拍摄师.生物医学工程（bme）这个专业究竟是学啥的？[eb/ol]. https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=cf48fae30501a1c0630f300c&lemmaid=660948&fromlemmamodule=pcbottom&lemmatitle=%e7%94%9f%e7%89%a9%e5%8c%bb%e5%ad%a6%e5%b7%a5%e7%a8%8b
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