1704760990 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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1704760992 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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1704760994 1997年10月，组建浙江省心脑血管、神经系统药物筛选和中药开发及评价重点实验室；2000年8月，通过验收；和香港中文大学生物医学专业建立联合研究中心；与香港理工大学康复中心建立运动神经功能研究中心。

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1704760996 2006年10月，香港科技大学校长朱经武，美国加州大学罗氏达蒙讲座教授简悦威，美国Intel公司前高级副总裁和制造事业部总经理周尚林等三位国际知名科学家应邀出任浙江大学最高学术职位——查氏讲座（顾问）教授，同时，以他们为核心组建的浙江大学求是高等研究院宣告成立，生物医学工程学科成为其中的核心学科。这一年，生物医学工程学科有了独立的办公大楼——在原浙江大学党委书记张浚生的积极努力下，香港周亦卿捐资500万元建成的浙江大学周亦卿科技大楼。新大楼的落成使用，大大改善了学科的教学、科研条件。

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1704760998 2000年，浙江大学生物医学工程系第一次主办了我国最大的生物医学工程国际学术会议。来自30多个国家的400余位生物医学专家参加，200余人来自海内外各国。美国people-people的15人代表团专程参加了这次盛会，三任国际电子电气工程师协会生物医学电子学会（IEEE-EMBS）的主席都参加了这次会议，并做了精彩报告，国家自然基金会主任陈佳洱主任、教育部韦钰部长、浙江省省长柴松岳等到会讲话。吕维雪在大会上做特邀专题报告。这次会议全面把中国的生物医学工程学科推向国际舞台，使浙江大学的生物医学工程学科在国际上有了相当的知名度，为在我国首次举办国际电子电气工程师协会生物医学电子学会（IEEE-EMBS）奠定了坚实的基础。此后，学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛，多次举办高质量的国际学术会议。

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1704761000 多年以来，生物医学专业一直是浙江大学高考录取分数最高的专业，可以招收到最优秀的学生，从而为国家输送了一批批高质量的学术人才，学生遍及世界各地。他们中许多人如今业已成为国内外各著名高校和科研机构的学术带头人和科研骨干。这些学生学成之后，即使到了其他国家留学、定居，也仍然心系母校，与浙江大学保持着密切的联系和良好的合作。

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1704761002 新加坡南洋理工大学的林峰教授就是一例。他曾经一度想师从吕维雪，攻读博士学位，却因各种原因而未成。后改拜何志均为师，攻读计算机学博士的他到了新加坡后，却努力促成他所在的新加坡国家癌症中心在细胞成像、DNA、荷尔蒙等方面的研究中与浙江大学生物医学工程学科保持着最紧密的合作，生物医学工程与仪器科学学院现任院长段会龙教授希望在短期内就能在相关领域有一些突破。

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1704761004 生物医学工程专业的第一个博士魏大名教授目前在日本会津大学任教，他在日本光电公司工作期间，促成了浙江大学与该公司联合开发医院管理系统，并在该领域连续培养了6名博士后。目前，医院管理系统已经在北京301医院作进一步的开发和利用。

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1704761006 解开中药药效的谜团

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1704761008 中药到底有多大的功效，一直以来，缺乏直观的依据。国外许多科学家对中药一直将信将疑，就是因为中药的药效一直说不清道不明，让人觉得很玄乎。但近年，由于北美、西欧消费者日益意识到西医的局限性和化学药物的毒副作用，在回归大自然思潮推动下，西方草药市场以每年10％的速度增长，目前年市场总值约50亿美元。不少中药制剂如人参、大蒜素、银杏制剂等已在西方上市多年，销售额很大，但北美、西欧各国均以当地传统草药为主，兼容了一些国家如印度、拉美以至我国的草药，构成了西方草药市场。我国在这一市场上的占有率极低。我们出口到北美、西欧各国的中药，主要是应用于华裔社区，几乎没有挤进华裔社区之外的西方草药市场，出现了“传统中药难敌洋草药”的尴尬局面。我国大部分中药生产厂家采用的技术并不先进，大多是靠手工或半自动化机器来制造药物，产品剂型以九、散、膏、丹和药油为主，品种主要是胃肠药、外用药油、止咳药、感冒药等家庭常备用药。大部分本地制造的中成药除进行感官检查外，无任何正规质量管理，只有几家有实验室设备，作化学及微生物方面的质量检测。

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1704761010 着手这一项研究的是郑筱祥教授和她的团队。她觉得中药很奇妙，但因为缺乏可以让人信服的证据，所以它的药效一直没有公论。

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1704761012 中药本身往往是复杂的混合物体系，现有的测试技术还无法阐明其内在的物质基础。要建立中药质量的科学评价体系，不仅要依靠更为先进和尖端的仪器分析技术，而且还有待于信息处理技术以及各种技术间的有效结合。郑筱祥和她的团队充分发挥了生物医学工程多学科交叉的优势，与杭州民生药业集团公司、山东东阿阿胶集团公司、日本星火株式会社、云南白药等十余家国内外知名中药企业合作，把计算机自动控制、图像分析处理、多媒体等新近发展起来的技术用于药理研究，在中医药理论指导下，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—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，综合应用于心脑血管、神经系统等疾病中药的药效评价与筛选，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体系，具有定量、直观及规范化特点，提高了中药药效评价方法的科学性，促进了产品市场销售。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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1704761014 中药“冠元颗粒”是日本星火株式会社与我国共同开发的日本目前市场上销售额很大的中成药。郑筱祥从整体、细胞、分子水平评价了“冠元颗粒”的抗栓、溶栓药效作用。受云南白药有限公司委托，2000—2001年对中国著名传统中药“云南白药”的活血止血药效和作用机制进行了系统的研究，完成了云南白药对血栓形成的作用、对血粘度的影响、对血小板聚集的作用、对内皮细胞一氧化氮释放的影响及对血小板膜表面糖蛋白表达的影响等研究工作，揭示了云南白药活血止血的分子作用机理；受山东省东阿阿胶股份有限公司的委托，2001年至今，对中国著名传统中药“阿胶”的补血止血和免疫功效进行了系统的研究，包括阿胶对红细胞和白细胞、血小板生成的影响以及对免疫因子CD4、CD8、IFN-γ、TNF-α等的影响，结果表明阿胶具有补血止血作用。目前正在进一步开发治疗糖尿病、抗炎、抗肿瘤等新药。

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1704761016 应用这些新技术、新方法，可缩短药物开发周期，开发具有良好前景的新药，将对我国的中医药发展产生重大的经济和社会效益。

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1704761018 虚拟心脏计划：虚拟的模型、“真实的”心脏

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1704761020 心脏病是人类健康的头号杀手。全世界约1/3的人口死亡是因心脏病引起的，心脏病的准确诊断和防治依然是一个重大课题，世界各国都投入大量的人力物力进行研究。

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1704761022 为了更好地诊断和治疗各种心脏病，比如说研发心脏病新药，改进手术治疗方法等，几十年来，科学家一直想用计算机模拟一颗人的心脏，让一个与人的真实心脏功能完全一样的“虚拟心脏”先替人受“过”。近几年，随着计算机性能成指数增长，以及在用数学方法表达复杂心脏实际运行方面获得了极大的进步，这种“虚拟心脏”的构想逐步变为现实。构建描述单个心肌细胞以及整个心脏器官的“虚拟心脏”，建立一种心脏的计算机模型，以找到心脏病诊断和治疗研究以及测试心脏病药物的新方法，这就是由全球多家实验室共同参与的“虚拟心脏计划”，也称“Cardiome计划”，属于“生理人”计划的一部分。它实际上就是利用多种计算机模型，来描述单个心肌细胞、几百万个心肌细胞和整个心脏器官不同层次的电生理活动，并描述心脏血液的抽运过程。这也是吕维雪教授的博士生夏灵教授的研究方向。使用这种计算机软件，几分钟便能模拟出心脏的电生理过程以及相应的心电图波形等，我们可以利用它做各种各样的心脏病虚拟实验，对研究心脏病的形成机制以及研发心脏病的更准确诊断和治疗方法等具有极高的价值。

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1704761024 在全球范围实施的这一“虚拟心脏计划”，并没有设立正式的总部，但该计划的前沿工作是在英国牛津大学的一座四层楼的实验室中进行的。之后，各国的科学家从不同角度进行研究，浙江大学是一个取得较理想进展的机构之一。

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1704761026 为了探究奥秘，笔者来到了浙江大学生物医学工程与仪器科学学院的生物医学建模与仿真实验室。在这里，没有通常实验室的不锈钢实验台、显微镜和装有试剂的瓶瓶罐罐，而只装有运行着多种软件的计算机工作站。在这个实验室里，夏灵教授和他的博士生张宇，向笔者展示了这种“虚拟心脏”。这颗跳动着的“心脏”一根根心肌纤维都用线条表示，一小段代表一个具有电生理和力学收缩功能的心肌细胞，它们非常有规律地扭曲着收缩、伸张。心肌细胞的离子通道、动作电位、心肌纤维旋向等，实际上都是用数学描述方法存在计算机里的。鼠标一点，张宇“让”这颗虚拟心脏“心肌缺血”，结果，缺血区域的收缩形态马上明显改变了，缺血区域所受的压力明显大于正常区域；张宇又让这颗“虚拟心脏”分别“患”上了传导阻滞、心力衰竭及心律异常等疾病，显示心电图波形马上发生了不同的变化。各种各样的心脏病、同一类型心脏病但病变部位不同、严重程度不同等情况下相应的临床表现特征，这种信息对临床诊断和治疗是非常有用的。据夏灵教授介绍说，在与北京阜外医院合作的过程中，已经总结出了许多虚拟心脏在临床应用方面的经验，经常是临床医生不能理解的某些复杂心脏病临床表现特征，经过虚拟心脏模型仿真后就得到清楚解释了。这些模型十分繁杂，他们还在试着把基因这一要素考虑进去。基因在心脏病中起着关键作用，一个变异基因就有可能会引起人的早期死亡。甚至平时没有任何心脏病先兆，因环境影响，例如温度变化等原因也可能引发猝死。因此，为准确地模拟人的心脏病，模型研究人员必须考虑包括基因在内的多种因素。夏灵教授提到，东南亚一些国家的某些部落经常发生一些蹊跷的事件：许多40岁以下的青年男子经常在睡梦中死去，事先没有任何征兆，也不知道原因。当地群众十分惶恐，一时间谣言四起，许多人归结为是鬼怪作祟，认为鬼怪专门在深夜来夺青年男子的命，因此为了避难，青年男子纷纷穿上女性服装睡觉。近几年的研究表明，这其实是一种由先天性基因缺陷引起的心肌离子通道病，称为Brugada综合征，目前还没有有效的药物治疗方法，只能通过植入除颤器来预防猝死。夏灵教授利用虚拟心脏进行研究，得出的一个结论是：这种Brugada综合征的病灶部位是在心脏右心室的流出道，而其他心脏部位的心肌基本正常，这样将来就有可能发展一种定向靶向性给药的全新治疗方法。

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1704761028 张宇用了一个形象的比喻：心脏好比是一个沙雕，正如沙雕由一颗颗细沙组成一样，心脏身上也有无数的“细沙”。如果详细了解每一颗“细沙”的功能和平常的状态，那么，这些“细沙”的一点细微变化都会被捕捉到，并准确判断它的问题所在。这颗虚拟心脏，是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有机结合的模型，综合性能指标为国际领先和国际先进水平。夏灵教授以虚拟心脏模型为主要内容的博士论文，获得了我国生物医学工程学科第一篇全国优秀博士学位论文。

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1704761030 电子鼻：让机器代替人体去“受罪”

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1704761032 人的鼻子是很多行业用于评价物质气味的主要“仪器”，如对香料（化妆品、香皂等）、食品（鱼类、肉类、乳酪等）、酿造物（啤酒、威士忌、白酒、咖啡等）、烟草等物品的气味进行检测时，大多数时候就是需要人的嗅觉来进行评价。但是通过一些受专业培训的有经验的人员来对产品的气味进行评价，费用很昂贵，而且还常常受到人的经验、身体状况、情绪等外界因素的影响，工作时间也受到限制。更何况有些气味（如有毒气体和有害气体）是不可以用人鼻子进行直接检测的。造一个人工的“鼻子”，用机器代替人体来“受罪”，已经逐步成为现实。在不久的将来，一些既可以发现问题、又能避免自身伤害的机器品酒师、缉毒犬、生化武器专家将活跃在各条战线上。

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1704761034 所有的哺乳动物都可以凭它们的嗅觉器官来发现自己的同类和天敌，也可以发现伴侣以完成繁殖后代的任务，还可以寻找和选择食物。哺乳动物的鼻子具有相当宽的分辨功能和极高的分辨灵敏度，并可以辨别各种混合在一起的物体各自的特殊气体以判断各种物体。模拟哺乳动物有关嗅觉，我们人类能做什么？这就是人工嗅觉系统“电子鼻”的最初灵感。浙江大学传感器专家陈裕泉教授在访问意大利、英国的时候，发现有些传感器的研究者开始考虑是否可以借用自然的方法来实现我们的目标。回国以后，陈裕泉也开始了他的研究，浙江大学成为国内最早开展这项研究的单位之一，这个项目得到了国家863计划的支持。历时10多年，“电子鼻”终于研制成功，并获得多项国家专利。

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1704761036 利用人工嗅觉系统进行气体所含成分的检测是在传感器技术、计算机技术和人工智能技术得到了相当发展以后出现的一门新兴的多学科交融的技术。由于它应用了电子技术将原先复杂的物质分析转化为通过传感器列阵将气体所含成分转化为电信号，并经过信号处理技术由计算机进行神经网络训练、判别，根据不同成分的固定模式来对未知气体进行成分分类，从而得到气体成分的识别。它可以到现场检测并现场得出结果，而不必有所顾忌。“电子鼻”可应用于酒类的检测，也可以在化工物质检测（如有毒气体、可燃性气体），食品卫生（如咖啡的质量检测、烟草的质量检测、肉类的检验、化妆品的评价），蔬菜和食物的残留农药检测，以及毒品的判别等方面发挥很好的作用，而且在环境保护、医学诊断等领域也有重要的应用。人们可以把它用来做农药残留量的检测、名优白酒的识别和假酒检测、室内装修气体的污染物程度检测、汽车装修污染物检测、汽车尾气检测、烟草质量检测、化妆品质量检测、火灾隐患的预警等。

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1704761038 “电子鼻”是生物医学工程学科传感器研究中的一个小小成果。在陈裕泉眼里，传感器就是人的五官，它可以由各种材料研制而成。其他项目如人工味觉“电子舌”，像灰尘一样漂浮在空中，随时随地接受信息的“智能尘埃”，集合人体信息的“1米距离”无线信息集成系统等都正在研究中。

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