美國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)留學(xué)詳解

專業(yè)介紹

生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering,簡(jiǎn)稱 BME)是生物科學(xué)與工程設(shè)計(jì)相結(jié)合的交叉學(xué)科，涉及生物、化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。這一學(xué)科旨在運(yùn)用工程技術(shù)手段去解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題并以此保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)，促進(jìn)生命科學(xué)和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展。我們可以把需要幫助醫(yī)學(xué)解決的問題分為三個(gè)方面:預(yù)防、診斷、治療。每個(gè)方面都給醫(yī)學(xué)工作提供了一定程度的支撐。比如在預(yù)防方面，運(yùn)用計(jì)算生物學(xué)知識(shí)，也就是指在一個(gè)人生病之前，先把他的DNA 提取出來，然后通過這個(gè)數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)這個(gè)人有可能得哪方面的疾病以及疾病的癥狀是怎樣的。第二個(gè)方面是診斷，比如說你生病去看醫(yī)生，醫(yī)生會(huì)讓你做一個(gè)諸如核磁共振類型的檢查，這些都是由 BME 這個(gè)學(xué)科來提供技術(shù)支持的。第三個(gè)方面是治療，很久之前醫(yī)生做手術(shù)時(shí)用的還是柳葉刀，但是非常麻煩?，F(xiàn)在的手術(shù)刀就會(huì)非常的方便，解決了很多不必要的問題。這也是生物醫(yī)學(xué)工程給臨床醫(yī)學(xué)帶來的便利。

類似的專業(yè)還有生物工程(Bioengineering)。生物工程代表了生物學(xué)和工程學(xué)原理的融合，旨在解決生物學(xué)，醫(yī)療保健和許多其他領(lǐng)域的廣泛挑戰(zhàn)。它的主要目標(biāo)是將工程技術(shù)應(yīng)用于生物系統(tǒng)，以告知工程設(shè)計(jì)。這個(gè)跨學(xué)科的領(lǐng)域包括不同的領(lǐng)域，如組織工程，遺傳工程，生物力學(xué)，醫(yī)學(xué)成像和制藥。生物工程從業(yè)者利用他們的專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)和創(chuàng)造醫(yī)療設(shè)備，診斷工具，治療干預(yù)和生物技術(shù)過程，旨在改善人類健康和解決復(fù)雜的醫(yī)療保健挑戰(zhàn)。通過利用工程和生物學(xué)的見解，生物工程旨在推進(jìn)醫(yī)療診斷，治療和醫(yī)療保健技術(shù)，以提高全球個(gè)人的生活質(zhì)量。

生物工程與生物醫(yī)學(xué)工程的區(qū)別：生物工程和生物醫(yī)學(xué)工程都有一個(gè)共同的目標(biāo)，即應(yīng)用工程原理來應(yīng)對(duì)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的挑戰(zhàn)。然而，它們?cè)诜秶头椒ㄉ嫌兴煌?。雖然生物工程涉及將工程技術(shù)應(yīng)用于生物系統(tǒng)，并強(qiáng)調(diào)將生物學(xué)原理融入工程應(yīng)用，但生物醫(yī)學(xué)工程更側(cè)重于開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)和設(shè)備。

由此可以看出，生物醫(yī)學(xué)工程和生物工程兩者是相通的。對(duì)于大多數(shù)美國(guó)院校來說，一般開設(shè)了生物工程項(xiàng)目的院校就沒有開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程項(xiàng)目，相應(yīng)地，有生物醫(yī)學(xué)工程項(xiàng)目的院校大都也沒有生物工程項(xiàng)目。

專業(yè)分支和學(xué)位情況

生物醫(yī)學(xué)工程一般包含以下方向和分支：

1. Cell & Tissue Engineering 細(xì)胞與組織工程。工程學(xué)的原理與技術(shù)修復(fù)、維護(hù)、促進(jìn)人體組織或器官損傷后的功能和形態(tài)的生物替代。

2. Biomedical Imaging & Signal Processing 成像/信號(hào)處理。影像技術(shù)是把生物體中的有關(guān)信息以圖像形式提取并顯示出來，信號(hào)處理則是對(duì)已獲得的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析以及作三維重建與顯示。

3. Biomaterial 生物材料。治療、替換機(jī)體內(nèi)的組織器官或增強(qiáng)其功能。

4. Biomechanics 生物力學(xué)。運(yùn)用力學(xué)理論和方法，研究生物組織和器官的力學(xué)特性

5. Biomedical Devices 生物醫(yī)療器械。發(fā)明新技術(shù)，設(shè)計(jì)新設(shè)備用于科學(xué)研究和臨床應(yīng)用(包括疾病的診斷,治療,緩解和預(yù)防等

6. Neuroengineering 神經(jīng)工程。神經(jīng)細(xì)胞再生與組織特性評(píng)估，神經(jīng)與電子設(shè)備間接口，探索中樞及外圍神經(jīng)系統(tǒng)的功能及行為表現(xiàn)。

學(xué)制及課程設(shè)置

BME碩士項(xiàng)目多數(shù)開設(shè)在工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系。學(xué)位有兩種：Master of Science (research-oriented)和Master of Engineering (professional-oriented)，學(xué)制一般為1.5-2年。

專業(yè)背景及先修課要求

BME做一個(gè)交叉性很強(qiáng)的專業(yè)，工科和量化類的學(xué)科(物理，應(yīng)用數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)等)背景的學(xué)生都可以申請(qǐng)。部分院校有相應(yīng)的先修課要求，比如:

以西北大學(xué)的BME為例，其要求為：Students with undergraduate degrees in other engineering fields or the quantitative sciences may apply for admission and are often admitted. At a minimum, students must have a background in advanced mathematics (through ordinary differential equations, linear algebra, and vector calculus) and a basic understanding of biological sciences, physics and engineering related to their intended area of research. 其他工科背景學(xué)生申請(qǐng)BME沒問題，但是要具備高階數(shù)學(xué)課程(可以是微分方程，線性代數(shù)和向量微積分)，，并對(duì)與其預(yù)期研究領(lǐng)域相關(guān)的生物科學(xué)，物理和工程有基本的了解。

所以隊(duì)醫(yī)跨專業(yè)申請(qǐng)生物醫(yī)學(xué)工程的學(xué)生而言，建議具備以下課程：

1. 生物 - 一學(xué)期分子生物學(xué)

2. 數(shù)學(xué) - 微積分，微分方程，統(tǒng)計(jì)學(xué), 計(jì)算編程

3. 物理學(xué) - 兩學(xué)期，推薦近代物理課程

4. 化學(xué)Chemistry - 一學(xué)期，推薦生物化學(xué)或有機(jī)化學(xué)

5. 工程類 – 比較推薦材料科學(xué)/生物材料，流體力學(xué)，熱/質(zhì)量傳遞，信號(hào)與系統(tǒng)等領(lǐng)域的課程;同時(shí)，儀器儀表以及系統(tǒng)生理學(xué)的課程也是強(qiáng)烈推薦的

申請(qǐng)難度分析

相比EE和CS這種熱門工科專業(yè)，BME的申請(qǐng)難度要稍微小一點(diǎn)。同樣作為工科專業(yè)，申請(qǐng)者相關(guān)的科研和偏研究類的實(shí)習(xí)是重中之重，對(duì)于目標(biāo)院校，相應(yīng)的分?jǐn)?shù)要求如下：

就業(yè)方向分析

總體而言，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)就業(yè)薪資和就業(yè)率還是比較高的，畢業(yè)生畢業(yè)后就業(yè)的熱門行業(yè)為：

Medical Device Research and Development 醫(yī)療器械研發(fā)

Medical Device Manufacturing 醫(yī)療設(shè)備制造

Biotechnology Research and Development 生物技術(shù)研發(fā)

Pharmaceutical Manufacturing 制藥

Software Development 軟件開發(fā)

Health Care 醫(yī)療保健

熱門崗位為：

Clinical engineer 臨床工程師 $91,706/年

Research engineer 研究工程師 $103,710/年

Product development engineer 產(chǎn)品開發(fā)工程師 $90,524/年

Bioprocess engineer 生物工藝工程師 $100,684/年

Research associate 副研究員 $64,802/年

Project manager 項(xiàng)目經(jīng)理 $94,500/年

Systems engineer 系統(tǒng)工程師 $83,655 /年

Technical support engineer 技術(shù)支持工程師 $66,867 /年

Quality engineer 質(zhì)量工程師 $76,004/年

Preventive maintenance technician 預(yù)防性維修技術(shù)員 $52,488/年

申請(qǐng)秘籍

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