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经典浙大 生物医学工程学科 生物技术与工程技术的微妙结合
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【重点学科名片】
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浙江大学于1977年建立了国内最早的生物医学工程学科，是我国首批列入的生物医学工程硕士点、博士点和博士后流动站。30年来，生物医学工程学科形成了生物医学信息学、生物传感及医学仪器、定量与系统生理方法学三大主流研究方向，取得了具有代表性的研究成果，成为国内该学科实力雄厚的教学、科研基地之一，是国家“211工程”和“985振兴计划”重点建设学科，2002年全国一级学科评估第一名。培养了150余名博士研究生，近五年共有200余篇论文被SCI、EI收录。
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生物医学信息研究方向在心脑电计算机建模仿真、三维图像重建、计算机辅助医学诊断、医疗信息系统等方面进行重点研究。在国际上首先提出了虚拟心脏的概念，建立起了多层次计算机心脏仿真模型，是目前国际上唯一能够将心脏电生理和力学特性相结合的模型，综合性能指标为国际领先，该项工作产生了我国生物医学工程学科第一篇全国优秀博士学位论文，并获得相应专利；在国际上首创多准则最大熵图像重建理论及多准则神经网络理论，发表多篇学术论文于国际权威杂志，在国际上产生重大反响，得到高度评价，并获得美国国防专利，成功地在CT成像、正电子放射断层成像、磁共振成像领域中获得国际先进的研究成果；进行了大量的应用性医学成像和处理、辅助诊断、医疗信息系统等新方法和技术研究；在国内首先开展了DICOM和HL7标准的研究和引进，并由此开展了RIS、PACS和HIS系统的研究和原型开发。
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生物传感及医疗仪器研究方向以半导体微电子技术为基础，研究开发新型功能材料的微型固态生物化学传感器和新型医疗仪器。以活细胞为对象，研究开发应用于细胞形态和细胞内外生理参数检测的超微传感器及超微传感显微扫描技术。达到亚微米级水平的超微电极／传感器系统可以实现高时空分辨率的活细胞检测；研究以硅半导体和微电子技术与生物化学相结合的新型生物化学传感器、微系统生物芯片等，目前主要用于化学、离子、化学气体、生物物质、细胞代谢、DNA以及药物作用等方面的检测，其中人工嗅觉、人工味觉、细胞传感器研究成果居国内领先水平，部分领域达到国际先进水平；多年来，研制出了体表电位、诱发电位、动态心电、心音、临床监护、数字剪影、眼底血管图像等一系列医疗仪器，填补了国内空白；研究在役医疗仪器的评估、仪器的预防性维护、医疗仪器的故障诊断与排除和医疗仪器的鉴定标准，进行了卫生部有关X光机淘汰的综合技术评估；发展医疗设备和相关产品的设计、产品集成和制造技术，开发面广量大、适用家庭的新型系列化中、小型智能化医疗仪器，发展替代进口医疗仪器的新技术新方法。
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定量与系统生理方法学研究方向充分发挥生物医学工程多学科交叉的优势，将现代生物医学信号技术、生物图像处理技术、超微传感技术、荧光示踪技术、脑微透析采样技术和高效液相色谱分析技术、激光共聚焦扫描显微技术、流式细胞术和生理遥测技术等高新技术，建立原位、微区、瞬时、单细胞及活体的在线监测技术，达到时间、空间、分子分辨的时空实时分析。建立了适合心脑血管和神经系统疾病生理、病理和药理研究的定量、快速、动态检测的一整套新技术与研究方法学。并在中医药理论指导下，建立了整体、组织、细胞和分子等多层次系列化的心脑血管、神经系统疾病药物的筛选及药效评价技术平台，其定量、直观及规范化特点，提高了中药药效评价方法的科学性。在国内为开拓性工作，具有创新性，对中药开发具有重大促进作用。
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与世界同步，与世人合作，创办生物医学工程专业
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浙江大学生物医学工程学科创建于国家刚刚恢复高考的1977年，是抽调了光仪系的光学、仪器、传感器专业和电机系的部分骨干人员，再加上校外的一些专业人士组建而成的。提起浙江大学生物医学工程学科的创办与发展过程，不能不提我国生物医学工程学科与测试计量技术及仪器学科创始人吕维雪教授，他是第一届至第四届国务院学位委员会学科评议组组长，曾担任浙江大学副校长兼研究生院院长。这是一位与浙江大学生物医学工程学科的发展紧密相连的老教授，更是一位纵横驰骋过机械自动化、动态测试技术及仪器、生物医学工程等诸多传统、新兴和交叉学科，且在每一个涉足的学科领域均取得累累硕果的学者，他渊博的学识、敏锐的洞察力、细致入微的分析力、敢为天下先的创新能力无不为他的学生和同行所叹服。
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吕维雪教授是浙江定海人。1951年毕业于浙江大学机械系，毕业后留校任教。1955年至1958年赴苏联进修，从事数字控制机床及自动加工线的研究。
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1958年吕维雪教授从苏联回国以后，回到浙江大学机械系，继续进行他的程序控制机床研究。在这期间，吕维雪感觉到，机械加工零件、机床实验等与测量计数有很大关系，于是他又转入自动测量的研究，“X、Y函数记录仪”、“笔式记录机”成为他的重点。学校领导对此也十分关注，并给予了最大程度的支持。于是，在校领导的支持下，他组建记录仪器与转化仪器专业，光学仪器系建制。这就是生物医学专业的最初阶段。
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1978年底，美国浙江大学校友会出面邀请浙江大学代表团访问美国。代表团由当时浙江大学党委书记、副校长刘丹带队，成员有王启东、周春晖两位副校长及教务处长等，吕维雪作为记录仪器与转化仪器专业的教授代表参加了赴美代表团，考察了纽约大学、哥伦比亚大学、加州大学等10多所美国知名大学。
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这次出访，给了吕维雪很大的感悟。他不仅感受到了中外之间存在的巨大差距，同时他觉得，研究仪器往往会涉及到血流动力学、人体支架等，如果把仪器专业进一步延伸，把仪器与人体参数相结合，把仪器专业与生命科学相结合，将会有另一番天地。创建生物医学工程专业，设立生物医学工程学院，在吕维雪的心里，已经有了清晰的构想，他对浙江大学生物医学工程专业的课程进行了明确的规划。
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1978年，浙江大学归属中国科学院、浙江省双重领导。1979年2月，时任中国科学院副院长的数学物理学化学部（现为数学物理学部）学部委员钱三强，兼任浙江大学校长。到浙江大学上任伊始，他在听取吕维雪先生的专题汇报时，得知吕维雪先生想在浙江大学设立生物医学工程与仪器专业，钱三强对此十分感兴趣，当即拍板同意，并表示将努力支持学科的建设。这是我国成立的第一个生物医学工程与仪器专业，当时，美国的一家杂志还专门刊登文章，发布了这则消息：中国吕先生开办中国第一个生物医学工程专业。
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创建伊始，学科的发展可谓举步维艰。因为是个新兴的学科，生物医学工程的发展没有模式可寻。国外虽然比我们早设立，但最早的也只是上世纪60年代开始创建的，相对而言，也是个新专业。就这样，一切从零开始，一边编教材，一边搭实验，生物医学工程专业的发展迈出了它的第一步。
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在美国考察期间，吕维雪购买了美国MIT（麻省理工学院）定量生理学的最新教材、约翰·霍伯金斯大学生物医学工程专业的实验教材，回国后就选了10个教师，一起翻译美国教材。他要求每个教师一周交一个翻译稿，“逼”着教师们在翻译过程中吃透教材精髓；同时，他还组织了一批教师做约翰·霍伯金斯大学的实验，一个教师分到一个，要求他们做出和教材所提示的一样的实验效果。最理想的是，他希望有人在实验过程中领会原理并有所创新。此外，他还像研究生答辩一样设立答辩，检验成效。通过这种方式，生物医学专业不仅有了立足世界最前沿的理论和实验教材，同时，这些知识也被教师们最大限度地汲取，并成为成果的最初积累。
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有了教材，吕维雪还十分注重人才的培养。通过各种途径，他把学生和教师不失时机地选派出国，或留学，或进修，或学术交流，及时吸收国外的先进理念，在实践中逐步组建了一支通晓世界生物医学工程学科专业知识的人才队伍。与世界同步，与世人合作，和世界同行保持最紧密的联系与合作，这种理念，始终贯穿了生物医学工程学科的整个发展过程。
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学科的发展路上充满了艰辛。原生物医学工程与仪器科学学院院长的郑筱祥教授提起学科刚创建阶段的点点滴滴，仍然记忆犹新。郑筱祥1978年11月来到浙江大学，几乎见证了这个学科发展的所有过程。
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当时科研经费很少，买不到先进的实验设备。吕维雪就利用自己有许多家人旅居国外的便利，自掏腰包，从国外买来了许多仪器，带到学校供老师们使用。“那时我们的老师经常和学生一起动手做各种仪器。我们系有很多老师都是从光仪系转过来的，因此我们系有很好的光机学方面的背景，老师们的动手能力都特别强。学校设备处的老师经常开玩笑说，医仪的老师最刁钻，他们需要的芯片都是最新的。”郑筱祥回忆起这些，忍不住发笑：“吕维雪也是浙江大学最早开始研究微机的老师之一，硬件、软件都精通，这一点对系里其他老师的影响特别大，言传身教，系里的创新氛围特别浓。”
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因为缺少高新设备，许多实验都没有条件做。但这也没有难住大家。“记得当时为了做血栓模型，因为条件所限，我们没有高级的荧光显微镜，一直做不出来。后来打听到位于竹竿巷的省儿童医院有一台我们做实验需要的荧光显微镜，心里可激动了。几经周折，终于通过各种关系，和医院有关人员套上了近乎：医院实验室的人员同意，在他们不做实验的时候，可以把荧光显微镜借给我们用一用。”郑筱祥回忆起这段往事，感慨万千：“听说医院可以借仪器给我们，师生几个，立马把摄像机抬到三轮车上，踩着三轮车，大老远地赶到儿童医院，到实验室等着了。从玉古路的浙江大学，到竹竿巷的儿童医院，少说也有五、六千米路吧，只要有空，大家就心甘情愿地做“踏儿哥”，经常踩着三轮车，带上一些常规设备，满怀希望地赶到医院，等着医院不做实验的时候，见缝插针，利用人家的设备做起了实验……”
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就这样来来回回，也不知道是第几次，愣是把血栓模型做成了。
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“那时候大家都没觉得那有多大辛苦，看到一个个我们需要的数据通过实验得到了，大家都开心得像什么似的。”郑筱祥挺认同大家对科学的求真务实，也挺怀念大家对科学的执着与纯粹。
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虽然条件艰苦，国内也没有现成的可以学习，但生物医学工程的教授们逐渐将这个学科办得有模有样。1977年，生物医学工程专业招收第一批本科生。1980年，开始设立生物医学工程专业课程，进行系统的生物医学工程专业理论教学。同年招收第一批研究生。1985年，生物医学工程专业的第一个博士生毕业，这也是全国生物医学工程专业的第一个博士。我国生物医学工程学科的第一个博士后，第一个全国优秀博士论文获得者相继在浙江大学产生。
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1990年，浙江大学生物医学工程学科申请到两个国家攻关项目，得到国家资助，研究条件得到改善。1991年，世界银行“重点学科发展项目”贷款资助的专业实验室——生物传感器技术国家专业实验室成立，主要研究和开发生物医学领域中的传感器和检测技术，兼顾其他相关行业的传感器及检测技术。
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因为历史原因，1994年，生物医学工程系曾被短暂撤除，并入光仪系，成为光仪系的光科学专业。3年后，在路甬祥、胡建雄等校领导的关心和支持下，生物医学工程系重新成立。
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1998年，生物医学工程学科分成两个系，生物医学工程系和仪器科学系。四校合并以后，原浙江医科大学的生物医学工程系并入，浙江大学生物医学工程学科力量得到进一步加强，成为国家重点学科。之后，成立生物医学工程教育部重点实验室。
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