生物医学工程的前沿研究领域

生物医学工程的前沿研究领域

人造器官

人造器官在生物材料医学上是指能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料;或者说是具有天然器官组织的功能或天然器官部件功能的材料。

人造器官-种类

人造器官有三种

人造器官主要有三种：机械性人造器官、半机械性半生物性人造器官、生物性人造器官。

人造器官

机械性人造器官是完全用没有生物活性的高分子材料仿造一个器官，并借助电池作为器官的动力。目前，日本科学家已利用纳米技术研制出人造皮肤和血管。

半机械性半生物性人造器官将电子技术与生物技术结合起来。在德国，已经有8位肝功能衰竭的患者接受了人造肝脏的移植，这种人造肝脏将人体活组织、人造组织、芯片和微型马达奇妙地组合在一起。预计在今后十年内，这种仿生器官将得到广泛应用。

生物性人造器官则是利用动物身上的细胞或组织，“制造”出一些具有生物活性的器官或组

织。生物性人造器官又分为异体人造器官和自体人造器官。比如，在猪、老鼠、狗等身上培育人体器官的试验已经获得成功；而自体人造器官是利用患者自身的细胞或组织来培育人体器官。

前两种人造器官和异体人造器官，移植后会让患者产生排斥反应，因此科学家最终的目标是患者都能用上自体人造器官。诺贝尔奖获得者吉尔伯特认为：“用不了50年，人类将能用生物工程的方法培育出人体的所有器官。”

科学家乐观地预料，不久以后，医生只要根据患者自己的需要，从患者身上取下细胞，植入预先有电脑设计而成的结构支架上，随着细胞的分裂和生长，长成的器官或组织就可以植入患者的体内。

人造器官-预测

在整个人体骨骼中，头骨是结构最为复杂的骨骼，一旦它出了问题，轻者可能影响大脑的工作，重者会伤害人的性命。近日，北京工业大学与天坛医院合作，采用吉林大学李明哲博士研究发明的“无模成形技术”，成功完成了病人的颅骨修复手术。这一新技术的应用，能使因意外情况导致头骨受损伤的患者得到彻底治愈。

电脑“动手”做模具

据天坛医院曾参与我国首例采用该技术修复颅骨手术的赵元立博士介绍，这项技术解决了我国目前颅骨修复技术水平偏低的现状，手术时间大大缩短，手术风险降低，减轻了病人的痛苦，也为颅骨快速修复提供了坚实的技术基础，新技术的成功，标志着中国颅骨修复术正逐步向数字化技术发展。

“无模成形技术”的发明人李明哲博士在接受记者采访时介绍，他们首先通过拍摄、扫描、无接触测量等方式取得患者颅骨的数据，并在计算机里完成颅骨CT数据的三维重建，最后将设计好的修复体数据直接传输到数控无模多点成形设备上，就可以制造出患者颅骨的修复体。因为这项技术不需要铸造材料，也不必制造成模具，从获得CT数据到制作出颅骨修复体的过程，只需两小时左右，大大提高了制作效率。

待“模具”成型后，与计算机相连的设备将根据这些数据制造出与损伤部位大小吻合的钛合金材料，并植入缺损部位。与其他材料相比，钛合金材料具有厚度小（7毫米左右）、透氧等优点。令人关注的是，植入的钛合金不会与人体产生排斥作用，可以与人体“长”在一起，且它永久不会变形，体积不会缩小。

将来修复“顺其自然”

李博士说，他们现在正着手研究将这项新技术与细胞生物学联系起来，如果两种技术能结合成功，那么不用填充任何材质，只需将患者身体上少量的组织细胞填补到身体任何一块骨骼、骨骼器官等缺损部位，就能“长”成新的组织或器官，从而最终在人体上实现无损伤创伤修复和真正意义上的功能重建。通俗地讲，这种方法不是“挖肉补疮”式的修复，更不是“移花接木”式的手术，而是利用人体自身细胞，使原先缺损的组织和器官沿着设计好的支架、模型顺其自然地成长起来。此外，该技术还能广泛用于工业制船、飞机、汽车、机床等大型零件或设备。

人造器官-事例

从人造子宫到人造心脏，从人造骨头到再生肢体……一组不可思议的科学奇迹。

人造器官

1.人造子宫

Hung-ChingLiu博士是美国康奈尔大学生殖医学和不育症研究中心的负责人。从2001年起，她的实验室开始以取自人体子宫内膜的细胞为基础。

培养单片人体组织。最初的细胞是由不育症患者捐赠的。人造子宫是试管授精研究带来的一个副产品，研究它的目的同样是为了帮助那些不育夫妇。认为她们小组将在5～10年内培育出活的老鼠子宫，而人体子宫还要等上更长的时间。

2.人造胃

06年11月英国科学家研制出一个完全模仿人体消化过程的高科技机械，这个由塑料和金属制成的装置是由英国某个食物研究所的MartinWickham博士和同伴研制出来的。它经得起胃里的酸和酶的腐蚀，而且最终可能有助于科研人员开发出超级营养品。

人造胃由上下两部分组成，想一个巨型计算机。其上半部分是一个带有蓝色漏斗的圆筒容器，食物被倒入容器内。这里是食物、胃酸和消化酶混合的地方。一旦这一过程完成，食物就会在下面一条银制管子里被碾碎。这条管子装在一个透明盒子里。在我们真正的胃里，食物随后将被人体吸收。其中食物在胃里某个特定部位停留时间的长短、在不同阶段的激素反应等等，都是由电脑完成的。

3.人造心脏

历史上首个人造心脏Jarvik-7，是在1982年植入病人BarneyClark的体内。他共活了112天。另一名也植入Jarvik-7的病人WilliamSchrodedr则活了620天。

4.人造血

1966年，这两位科学家把一些小鼠放入一桶液体中，并将小鼠完全浸没在液面下。按说小鼠应该在数分钟之内死亡，但它们却活了好几个小时。桶中的液体含有碳化氟和水，碳化氟分子同水中的氧气结合，并进入小鼠的血液内。

第二年，另一位美国人Henry给几只兔子注射了含有碳化氟和蛋清的混合物。他发现如果这种混合物不超过血液总量的三分之一，兔子就能够成活。

第一位接受人造血的是日本科学家内藤良知。1979年，他给自己注射200毫升人造血。如

今，医生已经有多种不同配方的人造血供急救用。1980年6月，我国第一次将自己研制的人造血应用于临床，这一年就有14个病人获得满意的结果。

5.人造血管

来自日本北海道大学的科学家们利用从鲑鱼皮中提取的胶原制造全球首例人造血管。日本科学家们还成功利用此人造血管取代老鼠的动脉血管。专家家们称利用鲑鱼皮制造出来的人造血管一点也不逊色于真正的血管。

然而，北海道大学的研究人员强调称，利用鲑鱼皮制造人造血管还存在着一个重要的问题需要去解决，那就是利用鲑鱼皮胶原制造出的人造血管热稳定性较差。它的稳定还有待科学家们进一步研究。

6.人造肌肉

美国的科学家日前称，他们最近成功地研制出一种新型的人造肌肉，这种人造肌肉不仅可以自我修复，而且还可以在运动收缩过程中产生电力，这些电力未来甚至可以为你的手机或者MP3播放器充电。

人造器官

人造肌肉可自我修复并发电

在最新一期出版的《先进材料》杂志上，美国加州大学的科学家裴齐冰教授公布了他们的这一最新研究成果。作为此次研究的发起人，裴齐冰教授说：“我们已经制造出了一块人造肌肉，它会在通电后膨胀(超过200%)，在运动和能量方面都与人类肌肉非常相似。”尽管人造肌肉已经出现数年了，但是有些人造肌肉因为非常体积大而撕裂，产生不平衡的膜厚度和不规则粒子，从而导致肌肉失灵。研究人员们使用了普遍存在的、柔韧灵活的碳纳米管作为电极，以取代其它含金属的膜，因为后者常常在反复使用后出现故障。如果某个碳纳米管区域失效了，其周围的区域会变为绝缘而自行闭合，以防止故障波及其它区域。

裴齐冰教授说：“在我们对这个新设备进行的长期测试中，实际的材料经历了许多事件却仍然能工作。”裴教授所说的“事件”指的是，他们用销钉对人造肌肉进行扎刺，在这种情况下，其它的人造肌肉会失效，而他们的肌肉模型仍能保持运行。此外，这种自我愈合的肌肉还是高效能的。裴教授说：“它能保存70%你输给它的能量。”由于这种材料会在膨胀后收缩，碳纳米管的重新排列会产生一小股电流，这种电流可被用作另一膨胀的能量或被储存在电池中。日本的科学家们利用这一理念从海浪中提取能量为电池充电。其他科学家们推测，这种人造肌肉将可被用来捕获风能。内华达大学雷诺校区的材料科学家金光说：“他将这些碳纳米管放在一起的方法真的非常有创意。一些人想利用它来为电池充电。”

能与真人肌肉相媲美

研究人员们表示，他们发明的这种人造肌肉伸缩性已能和人的肌肉相媲美，且伸缩性由材料自身性能决定，无需马达、齿轮等复杂装置，体积小、重量轻。研究人员称，他们最新研发的两种人造肌肉性能均非常突出，同时具备燃料电池和肌肉的功能。其中一种人造肌肉采用了含催化剂的碳纳米管电极，可作为燃料电池的电极将化学能转化为电能，也可作为超级电容器的电极来储存电能，还可作肌肉电极将电能再转化为机械能。另外一种人造肌肉也是目前最强健的肌肉，是通过混合燃料和空气中的氧气发生催化反应，将化学能转化成为热能，升高的温度可使制造肌肉的具有形状记忆功能的金属材料用力收缩，冷却后肌肉随之膨胀放松。由于这种燃料电池肌肉所使用的外层涂有纳米颗粒催化剂的形状记忆金属导线，可在市场上买到，这使得它尤其容易在自动装置中得到应用。

人造肌肉又叫电活性聚合物，是一种新型智能高分子材料，它能够在外加电场的作用下，通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉十分相似。在生物材料医学上，人造器官是指能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料，或者说是具有天然器官组织的功能或天然器官部件功能的材料。根据制造器官使

人造器官

用的材料以及其功能，科学将人造器官分为三种：机械性人造器官、半机械性半生物性人造器官、生物性人造器官。其中，前两类型种的人造器官移植后会让患者产生排斥反应，对受体来说，最为感觉舒适无副作用的是最后一种也就是生物性人造器官。

未来应用前景广阔

人造肌肉具有广阔的应用前景。这种材料做成的人造肌肉能像人类肌肉纤维一样收缩和伸展，并改变胳膊长短。利用人造肌肉收缩和伸展的特性，一旦提供的能量足够，用这些肌肉作成的装置就能够完成跳跃、爬山甚至长途旅行等活动，从而能够做成更像人类的机器人、更轻便灵巧的人造假肢以及塑料心脏或心脏隔膜等与人类器官收缩一致的人造器官。科学家还希望将这些人造肌肉材料用在其他方面，比如用来制作微型阀门、柔软的扬声器以及可触摸界面如显示屏等。

迄今为止，人体的器官已经基本都能够制造成功并应用到人体，唯独肌肉没有做到这一步。因此，人造肌肉具有广阔的前景。利用人造肌肉收缩和伸展的特性，一旦提供的能量足够，用这些肌肉作成的装置就能够完成跳跃、爬山甚至长途旅行等活动，从而能够做成更像人类的机器人、更轻便灵巧的人造假肢以及塑料心脏或心脏隔膜等与人类器官收缩一致的人造器官。新研制的靠燃料驱动的人造肌肉很容易进行微型化甚至纳米级设备的生产，采用乙醇或氢等燃料驱动可获得高出目前最先进的充电电池30多倍的能量，使用寿命更长，可在自治机器人、可变形飞行器以及动态盲文显示器等多个领域得到广泛应用。比如可以改进飞行器及航海工具的性能。用酶取代金属催化剂，有朝一日可能研制出以食物为燃料驱动的人造肌肉，用于人体器官包括人造心脏的移植和再造等。

人造器官-个性化

有些人与生俱来就有部分器官残缺，还有些人遇意外事故(如车祸、疾病等)而失去某个器官，这些人的一生都在痛

人造器官

苦中度过。然而科学技术的发展，给器官缺损的患者带来了福音，使他们有望安装真正属于自己的个性化人造器官。

为何制造个性化人造器官

据统计，仅在美国，每年就有数百万患者患有各种组织、器官的功能丧失或功能障碍症，因而需要进行800万次手术，年耗资400亿美元。我国器官移植的供需矛盾也极为突出，目前全国有约150万名尿毒症患者，而每年却只能做3000例左右肾脏移植手术;有400万白血病患者在等待骨髓移植。

现在，生物医学专家希望利用细胞生物学、分子生物学以及材料科学等最新技术，用人工培养的方法培养出人体需要的正常组织。也许将来医院就能像工厂生产零部件一样，根据患者的器官缺失情况，有针对性地培养患者所需器官，这些利用生物学方法生产的人造器官将更适合人体;而且还可以结合先进的电脑技术，为每一个患者提供与其原器官相似的人造器官。简单地说，个性化人造器官就是利用患者自身的局部组织或细胞，结合一些高分子材料，在患者身体的相关部位培养出最“贴己”的器官。

怎样制作个性化人造器官

制造人造器官时，生物学家首先会制定构建某种组织或器官的设计图，并按照图纸要求制备一种特殊的骨架，这种骨架具有降解特性，降解后对人体无害，并能提供细胞生长场所。生物学家将患者残余器官的少量正常细胞作为“种子细胞”，“种”在人造骨架上，并提供合适的生长因子，让细胞分泌出建造组织或器官所需的细胞间质，最后制作骨架的生物材料在细胞培育过程中，逐渐降解消失。整个器官在完全无菌的生物反应器里培养，等到整个器官在体外“长”好之后，再移植到患者体内，由于是患者自身细胞“长”成的器官，因此不会产生排斥反应。

个性化人造器官研究进展

1997年，美国南加州一家名为ATS的公司，首次使包皮细胞长成了人造皮肤，目前，人造皮肤已经成为个性化人造器官中最成熟的一个品种。

美国马萨诸塞大学的查尔斯·瓦坎蒂教授，在生物反应器里为两位被切掉拇指的机械师培育了拇指的指骨。一个由美国波士顿儿童医院的医生组成的医学小组，正计划把用胎儿细胞培育的膀胱植入人体。美国阿特丽克斯公司生产了一种掺有生长激素和药物的可吸收生物材料，它能促进牙龈组织再生。

德国的赫尔穆特·德雷克斯勒教授，从心肌梗塞患者的骨髓中提取干细胞，经过一系列特殊处理后，这些病人的自体干细胞通过特制导管被植入发生梗塞的心脏动脉中。试验结果显示，接受此项治疗的病人心脏能够自行康复，并可再生心脏肌肉组织。

中国的曹谊林教授曾在裸鼠身上成功地移植了人造耳，这是世界上第一个个性化人造耳。日本政府还将推行一项用纳米技术开发人造器官的计划，该计划被称为“人体建筑”。以大阪大学产业科学研究所川合知二教授等人组建研究小组，全面推行此项计划，估计5年内将投入295亿日元。目前，研究人员已经利用纳米技术研制出个性化的人造皮肤和血管。

需要解决的难题

现在人造器官的研究发展很快，美国生物学家、诺贝尔奖获得者吉尔伯特认为，在50年内，人类将能够培育出人体的所有器官。个性化人造器官将是21世纪具有巨大潜力的高技术产业，必将产生巨大社会效益和经济效益。

要使个性化人造器官成为一项巨大而成熟的产业，目前还需要解决以下问题：首先，由于科学家对再生过程中的基础生物学理解不够充分，因此还不能生产特别理想的人造器官;其次，如何获得可靠的组织细胞来源，并使它们能够在体外大量快速繁殖增长;第三，目前还缺乏理想的仿生材料用以制造人造器官支架，这些材料要求可被人体吸收，降解后对人体无害，且对组织和器官不留任何后遗症。

人造器官-器官移植

自古以来，人类就有这样一个设想：如果身体的某一个器官出现病症，能不能象机器更换零件一样更换器官。

人造器官

1954年，美国波士顿的医学家哈特韦尔·哈里森和约瑟夫·默里成功地完成了第一例人体器官移植手术——肾移植手术。为了避免出现身体排斥外来组织这个最大的难题，这次手术是在一对双胞胎身上进行的。尽管如此，它还是开创了人体器官移植的新时代。

1963年，医学家们在肺和肝脏移植方面进行了尝试。接着，南非的克里斯蒂安·巴纳德医生和美国的诺曼·沙姆韦和登顿·库利医生相继完成了心脏移植手术。直到70年代后期环孢菌素这种能抑制身体攻击外来器官倾向的药物研制出来以后，器官移植才成为常规疗法。

时光流逝了90年，如今人类自身间的器官移植已经非常普遍。目前，全世界每年大约进行

了1万多例肾移植、1千例左右肺移植、2000例左右心脏移植、4000例左右肝移植和1000例胰移植手术，迄今已有数万名患者通过他人捐献的器官获得了新生。

一、器官移植障碍多

不过，器官移植遇到的发展障碍也让世界各国的医生们颇为头疼。

首先，一个人身上的器官移植给另一个人时，难免受到排斥，就象是一个在热带生活了几十年的人突然让其到北极生活，北极的寒冷气候肯定会排斥他一样。目前，接受器官移植的病人终生都须服用抑制的药物，以防止体内出现排异反应。但这些药物同时又对整个免疫系统产生作用，会降低病人抵抗疾病的能力。

另外一个障碍是，器官移植的手术的出现使很多患者看到了健康的曙光，等待接受器官移植的人越来越多，但是愿意捐献器官的人却没有这么多。据估算，目前世界上约有25万病人等待做器官移植手术，但是每年有机会接受这种手术治疗的患者只有约5万人左右。比如说，西班牙是世界上人均捐献器官最多的国家，每一百万居民中有27人捐献器官，但是西班牙每年却有500人需要接受器官移植。美国从1984年开始实行器官的有偿供给，销售额逐年上升。“人体器官库”和“细胞库”在美国迅速发展起来。这些“器官库”把脑死亡者和心脏停止跳动者捐献的心脏瓣膜、皮肤、血管和肝脏的细胞等收集起来，有偿提供给需要进行器官移植者或新药开发者。这项商业的“利益”很大，如今包括红十字会在内，加入“全美人体器官库协会”的企业约达到70家。如果再加上非成员团体，以及从事细胞和遗传基因商品化的企业在内，那么数量将超过数百家，而且企业数量和销售额都在逐年增加。华盛顿的一位律师估计，“包括生殖器官等商业在内，美国的…人体器官市场?的规模已经超过了100亿美元”。

人造器官

尽管如此，人体器官市场仍然明显供小于求。如何为人体器官移植找到突破口是科学家们苦思冥想的事情。他们先是想到了用动物器官代替人的器官，然后又想到了用人造器官代替人体器官。

瞭望东方周刊：人造器官离中国人有多远

65岁的张俊明是东南大学教授。20年前，因为心脏瓣膜狭窄，心脏严重供血不足，他动了一次大手术。

可随着年龄的增大，他常常嘴唇发紫，呼吸困难。医生说，他的心脏又供血不足了。

最近，自从他在南京铁道医学院再一次动了心脏手术，换上了一个人工瓣膜后，他的脸色开始红润，饭量也增加了不少。术后一个月，他开始骑自行车上班。

张先生的手术在20年前是不可思议的，而现在，医院不仅做到了，还做得很成功。只是他为此付出了12万元，换了一个从国外进口的人工瓣膜，而且全自费。同等效用的国产瓣膜才4万元，但他拒绝了。

对于普通病人来说，12万元是他们十几年甚至几十年的积蓄。可像张先生一样，他们中的许多人同样拒绝了国产的人造器官。

人造耳朵只是摆设

4月底，中国的顶尖生物医学工程专家，在武汉讨论中国生物医学工程的最前沿进展。

在这个领域，两项奇迹引人注目：1998年，一只背上长着人耳朵的老鼠震撼了全世界;2001年，一个颅骨破损达6×6厘米的男孩在上海被利用组织化人工颅骨修补成功。奇迹的创造者是上海第二医科大学组织工程研究中心主任、国家“973”组织工程学首席科学家曹谊林。

人造耳朵，是曹谊林在美国做博士后时就获得的成果，是先取一种生物兼容性良好、并可被人体降解和吸收的特殊生物材料，制成人耳模型，然后将牛的软骨细胞在体外培养成活后，“种”到模型上去，使之很好地吸附并引导细胞生长。

模型材料为细胞提供了一个能进行新陈代谢的海绵状空间，使细胞在预先设计的人耳模型支架上生长。一周过后，他将这一复合体植入到没有免疫反应的裸鼠背部皮下。再经过6周时间的培养，复合体中的特殊生物材料逐渐被裸鼠身体降解吸收，而细胞则依附于模型形成了新的软骨，裸鼠背上就成功长上了人耳朵。

组织工程化颅骨是通过抽取骨髓中的基质干细胞，基质干细胞具有成骨功能，经过三五个星期的培育人工培养繁殖，基质干细胞成倍扩增，把这些细胞种植和吸附在一种生物材料的支架上，然后一并移植到头部。这种支架在人体内逐步降解、被人体吸收和排泄，最后形成人工颅骨弥补病人头上的空洞。

不过，曹教授也承认，现阶段复制出的耳朵或是骨骼，只解决了组织器官的组织架构，没有神经,没有血管分布，没有器官应有的任何功能。耳朵、骨骼都只是一个“摆设”。

从商店里买器官还要等几十年

暨南大学生命科学技术学院副院长周长忍对《瞭望东方周刊》表达了同样的观点。他说，细胞在距离血管200微米以上，其营养和代谢就会受到限制，所以工程化组织的血管化和神经化问题是组织工程必须要解决的内容，否则所有的人工器官都将只有形状，没有相应的功能。

“973干细胞项目”首席科学家李凌松教授则表示，“只要复制器官，就肯定要解决3个问题，这是5年甚至更长时间内根本做不到的。这3个问题是:复制出器官的血液供应;复制出器官的神经功能，完成大脑的神经支配;复制器官与人体生理环境中的协调。这是一个融

合生物工程、材料工程、干细胞生物工程于一体的多方合作项目。”

解决这3个问题的症结究竟在哪里？为什么在5年之内还做不到？《瞭望东方周刊》了解到，根本问题在于对人造器官的推广由实验室到商业化发展的考量。

组织工程研究目前面临着两难:如果使用病人的自体细胞来制造器官，则在临床上比较容易接受，因为它避免了人体免疫系统对新器官的排斥，但是很难商业化，因为每个人的个体特征都不同；如果使用异体细胞制造器官，那么在商业化上就比较可行，但费用昂贵。

周长忍因此认为，现在临床上用的许多人工器官，还不属于组织工程学器官，还只是能实现器官的部分功能，不能完全与人体吻合。

“有人说，要实现器官可以从商店里买的目标，要到2050年，我觉得也不能这么说，可能没那么久，起码我们朝这个目标在逐步靠近，逐步把组织工程的成果应用到临床上，先修补骨缺损等临床问题。”周长忍说。

最根本的是国产器官的质量问题

在真正的人工器官尚可望不可及的情况下，如何让现有的组织工程技术更好地适用于人体就成了最直接也最迫切的问题。

现在简单的人工皮肤、人工骨骼、人工肌腱已经渐渐可以在临床上满足人体组织人工修复的需要，而最复杂的，是人工心血管的修复，主要包括人工血管和人工瓣膜。

2003年4月21日，国际上首例接受主动脉全弓置换手术的婴儿康复出院。这名出生仅52天的婴儿，因先天性主动脉弓发育不良，导致呼吸困难，生命垂危。济南军区106医院心脏外科专家乔彬为他换上了一条人工血管后，既改善了患者目前全身供血的需要，又能保证重建后的主动脉弓随患儿年龄的增长而生长，手术中使用的是进口人工血管。

西南交通大学人工器官表面工程重点实验室主任黄楠对《瞭望东方周刊》说，虽然中国在人工器官方面的研究上也进行了十几年，但是在周期长、风险大、投入大的人工心血管上的研究比较少，像人工血管、人工瓣膜大多数都依赖进口。

“国内很多生产人工瓣膜的厂家都倒闭了。”黄楠不无遗憾的说。而国外的产品则气势汹汹地开赴中国市场，“国产人工瓣膜价格大概3000元，进口瓣膜价格要上万元，不过就这样国产瓣膜还是没有市场，关键是质量要比进口产品差很多。”

人工瓣膜就是为瓣膜缺损的心脏病人解除病痛的最有效手段，但是人体会对人工瓣膜产生强烈的排斥。在人工瓣膜开始使用的12年内，病人死亡率达58%。所以用表面改性的手段改善人工瓣膜的血液相容性并抑制细菌的黏附和生长，成为人工生物材料的迫切需要解决的问题。

黄楠说，中国在人工心脏瓣膜表面改性上的研究已经进行了十几年，尤其是近几年，国家投入比较大，发展相当迅速，与国际上的差距也在逐渐缩小，并逐渐形成自主的知识产权。

不过，真正让梦变为现实却还需时日。除了造价问题，最根本的还是国产器官的质量问题，特别是人造器官的材料技术问题。

体内装有人工瓣膜的张俊明说，他记得同病房的一个病人装的是国产瓣膜，走近那个病人身边，像是走近一只钟，心跳的声音化为“滴答”声，听得清清楚楚，太可怕了。术后两天，那个病人就死了。而他，装了进口瓣膜之后，心跳是匀称的，呼吸是清晰的。

如果有一天，我们的心、肝、脾、肺、肾都可以被替换，那么人还能否称为人呢？

对此，协和医科大学生命伦理中心邱仁宗教授认为，伦理学的研究范畴一般是现在发生的事件，而人造器官的实现还非常遥远，还有像材料和微小化的问题没有解决，所以现在谈这件事还很遥远。从目前的情况下，器官的替换还是个别情况，还不会影响到个人的尊严和价值。

“人造婴儿”提供器官

据英国《星期日泰晤士报》3月21日报道，英国全国健康保机构将首次为一对夫妇制造“人造婴儿”支付费用，“人造婴儿”的骨髓或者细胞将可以被用来挽救其同胞兄妹的生命。

据悉，医生们将对这名母亲婴儿的胚胎进行测试，找到一个不含遗传疾病基因的匹配胚胎。这枚胚胎将被植入这位母亲的子宫里，制造一个人工干预婴儿，然后该婴儿的骨髓或细胞可以移植到其兄妹身上以医治一种致命的血液紊乱疾病。

虽然之前这种手术已有两例曾在英国获得了许可，但那两例手术都是家长自己掏钱的，英国政府从来没有为此出过资。“人造婴儿”引起了伦理争议。英国一位博士说：“在选取了合适的胚胎的同时，我们正在抛弃正常的胚胎。”另一位医学顾问说：“父母亲应当拥有孩子，因为他们想要孩子，而不是因为他们想为其他的孩子制造一个备件工厂。”

日本将运用纳米技术开发人造器官

日本文部科学省将从明年开始推行一项用纳米技术开发人造器官的计划。这项被称为“人体建筑”的计划由大阪大学产业科学研究所的川合知二教授等人主导进行。据《读卖新闻》14日报道，他们首先要研制能和人类五官相媲美的传感器，例如能对特定味道作出反应的传感器，能检验出煤气的半导体，能存储图象的装置等。把这些传感器制成薄膜状或纤维状植入人体并通过神经与脑相连，就能处理大量信息，并且灵敏度比现有的传感装置高成千上万倍。利用这些传感器可制造调节胰岛素分泌、调节血流的装置，

可以开发人造肾脏、人造心脏，还可以生产出小型的肝脏组织以及和人体更接近的构造精密的骨、软骨等。在今后几年中，这一开发计划将成为日本科技领域的重点工程，文部科学省预计5年内包括企业投资将有295亿日元(1美元约合118日元)的资金注入。除科研机构外，另有10余家医疗器械生产厂家也将参与其中，争取5至10年能进入实际应用阶段。

人造器官走向个性化

为何制造个性化人造器官

据统计，仅在美国，每年就有数百万患者患有各种组织、器官的功能丧失或功能障碍症，因而需要进行800万次手术，年耗资400亿美元。我国器官移植的供需矛盾也极为突出，目前全国有约150万名尿毒症患者，而每年却只能做3000例左右肾脏移植手术;有400万白血病患者在等待骨髓移植。

现在，生物医学专家希望利用细胞生物学、分子生物学以及材料科学等最新技术，用人工培养的方法培养出人体需要的正常组织。也许将来医院就能像工厂生产零部件一样，根据患者的器官缺失情况，有针对性地培养患者所需器官，这些利用生物学方法生产的人造器官将更适合人体;而且还可以结合先进的电脑技术，为每一个患者提供与其原器官相似的人造器官。简单地说，个性化人造器官就是利用患者自身的局部组织或细胞，结合一些高分子材

料，在患者身体的相关部位培养出最“贴己”的器官。

怎样制作个性化人造器官

制造人造器官时，生物学家首先会制定构建某种组织或器官的设计图，并按照图纸要求制备一种特殊的骨架，这种骨架具有降解特性，降解后对人体无害，并能提供细胞生长场所。生物学家将患者残余器官的少量正常细胞作为“种子细胞”，“种”在人造骨架上，并提供合适的生长因子，让细胞分泌出建造组织或器官所需的细胞间质，最后制作骨架的生物材料在细胞培育过程中，逐渐降解消失。整个器官在完全无菌的生物反应器里培养，等到整个器官在体外“长”好之后，再移植到患者体内，由于是患者自身细胞“长”成的器官，因此不会产生排斥反应。

个性化人造器官研究进展

1997年，美国南加州一家名为ATS的公司，首次使包皮细胞长成了人造皮肤，目前，人造皮肤已经成为个性化人造器官中最成熟的一个品种。

美国马萨诸塞大学的查尔斯·瓦坎蒂教授，在生物反应器里为两位被切掉拇指的机械师培育了拇指的指骨。一个由美国波士顿儿童医院的医生组成的医学小组，正计划把用胎儿细胞培育的膀胱植入人体。美国阿特丽克斯公司生产了一种掺有生长激素和药物的可吸收生物材料，它能促进牙龈组织再生。

德国的赫尔穆特·德雷克斯勒教授，从心肌梗塞患者的骨髓中提取干细胞，经过一系列特殊处理后，这些病人的自体干细胞通过特制导管被植入发生梗塞的心脏动脉中。试验结果显示，接受此项治疗的病人心脏能够自行康复，并可再生心脏肌肉组织。

我国的曹谊林教授曾在裸鼠身上成功地移植了人造耳，这是世界上第一个个性化人造耳。

日本政府还将推行一项用纳米技术开发人造器官的计划，该计划被称为“人体建筑”。以大阪大学产业科学研究所川合知二教授等人组建研究小组，全面推行此项计划，估计5年内将投入295亿日元。目前，研究人员已经利用纳米技术研制出个性化的人造皮肤和血管。

需要解决的难题

现在人造器官的研究发展很快，美国生物学家、诺贝尔奖获得者吉尔伯特认为，在50年内，人类将能够培育出人体的所有器官。个性化人造器官将是21世纪具有巨大潜力的高技术产业，必将产生巨大社会效益和经济效益。

要使个性化人造器官成为一项巨大而成熟的产业，目前还需要解决以下问题：首先，由于科学家对再生过程中的基础生物学理解不够充分，因此还不能生产特别理想的人造器官;其次，如何获得可靠的组织细胞来源，并使它们能够在体外大量快速繁殖增长;第三，目前还缺乏理想的仿生材料用以制造人造器官支架，这些材料要求可被人体吸收，降解后对人体无害，且对组织和器官不留任何后遗症。

让人造器官和身体完美融合

近年来，我们对地震空前关注起来。地震的悲剧每年都在上演，近期尤其密集。进入2010年以来，连续发生的海地、智利大地震引起了全世界的关注。智利地震发生后10来天内，中国台湾、印度尼西亚、土耳其又相继发生了里氏6.0级以上强震。地震不但掠夺了部分灾民的性命，更让不少幸存者落下了终身残疾。

目前，全球共有6.5亿残疾人，约占世界总人口的10%。其实，不只是残疾人，老年人也希望自己有一个健康的身体，因为老年人的部分身体器官也因衰老而失去正常机能。在许多科幻故事中，对未来的人们来说，残疾和年迈不再是一种难以逾越的困境，因为仿生科技可以为他们解决这个难题。就像修复现今的各种机器一样，未来的人们也可以完美地修复自己的身体，腿坏了换腿，心脏功能不强了换个心脏；甚至连大脑都可以换，只要能够复制记忆就行了。

当然，现今的科技还不可能让人们随心所欲地更换自己的器官。目前，人们所用的所有人造器官都不如自己的原有器官，更多的像是一种掩饰残疾的“装饰品”。为什么会出现这种情况，因为人造器官不能和身体完美地融合在一起，自己的大脑也不能指挥人造器官。但是，科学家在人造器官领域所做的努力让人们看到了希望。比如，仿生人体器官有望改变现有人造器官的不足。虽然仿生人体器官也只是一种机器，但是它是一种尽可能模仿人体原有器官结构和功能的机器，机器中的精密电子装置甚至能够把接收到的外界信号传递给大脑，并对大脑发出的指令做出反应。

能够和大脑“对话”是仿生器官和传统人造器官的最大区别。仿生器官的进步还在于它尽可能模仿了原有器官的运动模式，在接收到大脑的神经信号后能够做出正确的动作。由于仿生器官是金属、高分子材料和电子器件等组合而成的机器，它的功能有可能比原有器官更强大。在一些科幻故事中，军队和警察局往往为了完成一些特殊任务，把执行任务者的部分器官换成功能强大的仿生器官。此时，仿生器官异化成一种特殊的武器。这不是我们愿意看到的结局，因为军方和警方可以这样做，黑社会和恐怖组织也可以这样做。我们希望人人都健健康康，但是不希望有人真的能成为难以约束的“超人”。

人造器官前景广阔

科学家预测，２０１９年，通过基因工程方法培植的活体器官和组织将广泛用于更换患者的器官和组织。差不多也是在这个时间，通过合成方法生产的人造器官和组织也将实现商业化供应。

在２０世纪，器官移植已取得重大成就，但正如蜚声俄罗斯的器官移植专家瓦列里·舒马科夫院士所言，供移植的器官数量总是满足不了等待做移植手术者的需要，接受手术者不得不长时间等待，有的人往往尚未等到就死去了。另一方面，直到目前机体组织的排异性仍未被攻克，尽管现在手术的成功率越来越高，药理学家与外科医生仍在寻找完善免疫抑制的方法。２１世纪，人类将迎来人体器官更换的新时代，异种器官移植、干细胞再生、人造器官将为更多的患者带来福祉。

异种器官移植与干细胞再生

遗传工程学提供了一种很有前途的新方法--科学家正试图研发出一种介于人与动物之间的基因型。如果能够成功，将来就可以比较容易地从带有人的基因的动物身上获取器官。

这方面最理想的动物是猪。猪与人的器官大小差不多，而且移植猪的器官也不存在道德和伦理问题。目前，几个国家的科学家正在实验室里培育一种新品种的猪，希望通过改变猪的遗传基因，使猪的器官可以直接移植到人的体内。今年４月，这项研究取得了重大突破- -英国ＰＰＬ医疗公司宣布首次成功培育出五只转基因小猪，可以向人体提供移植所需的器官，而且引发的排异反应较小。

然而这项成果却遭到了法国科学家的质疑，法国遗传工程独立研究与信息委员会主任吉勒－埃里克·塞拉利尼在最新一期法国《科学与未来》杂志上发表文章认为，实现真正无风险异种器官移植还有很长的路要走。因为研究结果表明，在猪的身体中存在某些病毒，这些病毒在动物的身体中处于"休眠"状态，对动物本身是无害的。但一经器官移植到人体后，病毒有可能会被激活，接受器官者可能受到感染，也可能会将病毒传染给其他人，这也是欧洲和美国共同决定延缓进行异种器官移植试验的原因所在。

干细胞再生则不存在这方面的担忧。这种细胞之所以如此特别，是因为它属于多能细胞--可以发育成约２００种人体组织中的任何一种。如果采用干细胞再生技术，既不用担心找不到器官捐赠者又不必害怕移植后产生排斥现象或引发病毒感染。

自从１９９８年１１月，科学家们宣布终于成功分离出了干细胞，这个被称为组织工程的新领域取得的进展令人兴奋不已。１９９９年３月，科学家们宣布取得另一项重大突破--他们从人脑中分离出了成熟干细胞，从而为阿尔茨海默氏症和脊髓损伤患者带来了新的希望。

科学家们用干细胞重建人体器官的工程就仿佛花匠搭花棚一样- -先用一种特殊的类似珊瑚的聚合体搭一个棚架，"种下"能发育成某一种器官的干细胞，等到这些干细胞逐渐生长成形，那个棚架就自然"溶解"，只剩下人体所需要的器官。美国麻省理工大学生物组织工程中心主任魏坎提就是利用这项技术，帮一名年轻的机械工人重新长出一只手指。他的兄弟约瑟夫则能够使老鼠的背上长出类似手指的器官。美国波士顿儿童医院的外科医生阿塔拉于今年２月宣布，他已成功地使一只狗身上长出了一个膀胱，在麻省科技研究所工作的生化工程专家葛瑞菲丝则使老鼠长出了新的肝脏。

使科学家们头痛的是培养干细胞重建器官颇为费时，断手断脚也许还能等待，需要一颗新心脏的人很可能就等不及了。所以加拿大多伦多大学生物组织工程中心主任塞福顿就建议，不妨预先培养一些心室、导管、心肌等"零件"备用，以"修补"的方法抢救生命。不过科学家仍面对着一些障碍，最主要的就是来自各界的惊惶--很多人认为，利用死胎或胚胎的干细胞来作这项用途有悖伦理。但随着科技的发展，科学家将能够用患者自身的干细胞培育出其所需的器官和组织。最新的好消息来自日本--名古屋大学医学部最近研究出一种用口腔粘膜细胞再生眼角膜的新技术。这是一项划时代的研究成果，在世界上尚属首次。其方法是，将面颊内侧的粘膜切开数毫米，再从深０．２－０．５毫米处取出粘膜干细胞加以培养，待二至三周后将其制成透明状薄膜，贴在隐形眼镜的内侧，盖在被切除了受损角膜的眼球上，这样培养膜的内侧就会再生出角膜来。尽管这仅仅是用兔子进行的动物实验获得了成功，但科学家相信，不久的将来，这一新的医疗技术就能应用到临床实验上。

人造器官的崛起

目前的科技成就表明，世界上人造器官已经可以替代几乎所有的人体器官--假牙、假发早已在市场普及，人造晶体也已使成百上千的人恢复了视力，仿生耳可以使听觉神经完全受损的人恢复听觉，越来越多的人更换了心脏内部的一个小零件，例如用合成纤维或金属制成的血管代替了发生栓塞的心血管，用人造心脏瓣膜代替发生病变的心脏瓣膜。此外，还有人造五官、手足、脊椎和性器官。

加拿大世界心脏公司最近宣称，它计划在２００２年大量生产人工心脏。该公司于１９９６年从渥太华大学心脏医学学院购买了被叫作"心脏救星"装置的全球专利。今年早些时候，该公司已生产出首颗"心脏救星"，计划以后每年生产几百颗"心脏救星"。这些产品将在２００１年进入临床试验，然后在获得加拿大卫生部门的批准后再进行人体移植。此外，美国食品和药品管理局（ＦＤＡ）最近已批准国内的Ａｂｉｏｍｅｄ公司小批量生产人造心泵"Ｐｕｌｓａｌｏｒ"，这种用钛和塑料制成的心泵在腐蚀性的液体中已持续不停地完成了１．６亿次运转，相当于人的心脏在五年时间里的搏动次数。

美国科学家最近正在研制一种塑料肺，它将主要用于拯救肺癌患者的生命，同时还可用于替换慢性哮喘、肺囊肿性纤维化、肺气肿患者的受损肺。美国国家卫生研究所对此已拨专款５００万美元予以支持。该项技术是将一个如ＣＤ盘大小的塑料扁盒子嵌入人体胸腔，该盒子包含一个向血液输送氧气的多孔纤维管网络，当人造塑料肺被置入患者胸内时，体内的血液就会通过多孔纤维管网络，这时氧气就会融入人体血液。同时，塑料肺把本该通过嘴和鼻子排出体外的二氧化碳废物导出体外。目前，研究人员已经成功地把这种人造塑料肺移植入猪的体内，它已能够取代大部分自然肺的功能。不过，这种人造塑料肺还有些缺陷，它还无法复制自然肺为满足人体不同能量需要而产生的生理反应。但科学家相信，设计技术和材料上的改进将使人造塑料肺很快进入实用化。

在研制人造肌肉方面，日本的科学家作出了杰出的贡献。日本茨城大学长田义仁教授主持的一个研究小组成功开发出用电压实现屈伸动作的人造肌肉。它的材质是一种化学名为聚丙烯酰胺异丁烷横酸（ＰＡＭＰＳ）的高分子凝胶，其三维结构的片状个体大小约两厘米。实验过程中用试棒从两端将其拉开，搭在事先加有表面活性剂（肥皂类）的水槽上，然后在材料表面交替施加正负电压，这时凝胶片就会像尺蠖一样屈伸拉动试棒，速度为每分钟２５厘米。这项技术可望将来用于制造假肢人工肌肉及人工脏器的动力源。

最近，英美一些企业开始小批量生产人造皮肤，其性能与人体皮肤无异，可用于皮肤移植手术。据英国史密斯－内菲尔公司介绍，这种人造皮肤是该公司与美国先进组织科学公司联合研制的，可修剪成各种适合的形状移植在患者需要的部位。

但是，人们至今无法制造人体最重要的一个器官--大脑。医生们只能用速凝塑料修补病人受损的颅骨，但对产生意识和智慧的源泉无能为力。

一个巨大的潜在市场

美国人体器官研究中心最近的调查报告指出，１９９９年仅美国花费在补救患者器官失效或组织损坏上的开支就高达４９００亿美元，占全国医疗开支的近一半。每年医院为此类病人做约８００万次手术，其中有４０００人在等待器官移植期间死去，另外还有１０万人

甚至连排队等候器官的资格还没有得到便离开了人世。报告认为，无论从道义上或从医学的角度出发，发展人体器官制造以及将这项事业推向商业化实在是刻不容缓的事情。报告认为，人体器官制造的潜在市场极其可观，未来几年即可望达到８００亿美元，到２０２０年甚至可达５０００亿美元之巨。

面对如此庞大的市场，许多有远见的科学家、企业家早就采取了行动。据调查，自２０世纪８０年代初以来，工业化国家在研制人体器官方面的支出年均增幅达１５％，其中９０年代初以来的增幅高达２２％，美国９０年代中期后此项增幅更达２６％以上。这表明，人体器官的商品化生产已为期不远。

生物医学工程专业培养计划

生物医学工程专业培养计划 2009版 一、培养目标 本专业旨在培养具备坚实的材料科学与工程、医学与生命科学、计算机与信息科学等基础理论知识，具有工程技术与医学相结合的科学研究能力，能在医疗器械与生物材料等生物医学工程领域从事相关科学研究、产品开发、专业教学、质量控制与生产管理等方面工作的高级人才。 二、基本要求 本专业学生主要通过对数、理、化、力学、计算机和外语等公共基础、以及医学、生物学、材料学、电子信息学与机械制造等学科的基本理论和基础知识的学习，接受科学实验研究能力、工程设计能力、新产品开发能力和生产过程组织管理能力的基本训练，了解生物医学工程及相关学科的最新发展动态，熟悉生物医学工程中各方向的科学研究、技术开发、过程设计及生产管理的基本内容，在毕业时应获得以下几个方面的知识和能力： 1、具备良好的道德素养和身心素质 2、具有扎实的数、理、化、生物、力学基础知识以及较强的外语运用能力。 3、具有本专业必需的医学、材料学、电子信息技术、机械和计算机应用的基础知 识和实践技能。 4、掌握生物医学工程的基础理论和基本知识，了解生物医学工程的新技术、新工 艺、新产品和新方法的发展动态。 5、掌握生物材料、医疗器械的设计基础，具有计算机辅助设计、辅助绘图及辅助 制造的能力，了解生物材料与医疗器械产品开发、生产管理的相关政策法规。 在生物材料、医疗器械等领域具备较高的工程实践技能和初步的科学研究素质。 6、掌握技术经济管理基础知识，具有获取生物医学工程领域最新信息的基本技能。 三、学制与学位 学制：四年 学位：工学学士 四、专业特色 本专业以医疗器械（侧重人工器官）及生物材料为主要专业方向，与国内同专业相比，具有如下特点： 1、注重生物材料及人工器官等医疗器械的设计、制造、质量控制以及应用方面的 专业知识与技能的培养。 2、通过多层次实践教学、工程实践及科研实训等培养环节，提高学生的工程实践 技能和科学研究素质。

英语学科基础与前沿问题试题

英语学科基础与前沿问题试题 I. Directions: Read each of the following statements carefully. Decide which one of the four choices best completes the statement and put the letter A, B, C or D in the brackets. (2%×10=20%) 1、As modern linguistics aims to describe and analyze the language people actually use, and not to lay down rules for "correct" linguistic behavior, it is said to be ___. A、prescriptive B、sociolinguistic C、descriptive D、psycholinguistic 2、Of all the speech organs, the ___ is/are the most flexible. A、mouth B、lips C、tongue D、vocal cords 3、The morpheme "vision" in the common word "television" is a(n) ___. A、bound morpheme B、bound form C、inflectional morpheme D、free morpheme 4、A ___ in the embedded clause refers to the introductory word that introduces the embedded clause. A、coordinator B、particle C、preposition D、subordinator 5、"Can I borrow your bike?" _____ "You have a bike." A、is synonymous with B、is inconsistent with C、entails D、presupposes 6、The branch of linguistics that studies how context influences the way speakers interpret sentences is called ___. A、semantics B、pragmatics C、sociolinguistics D、psycholinguistics 7、Grammatical changes may be explained, in part, as analogic changes, which are ___ or generalization. A、elaboration B、simplification C、external borrowing D、internal borrowing 8、___ refers to a marginal language of few lexical items and straightforward grammatical rules, used as a medium of communication. A、Lingua franca B、Creole C、Pidgin D、Standard language 9、Psychologists, neurologists and linguists have concluded that, in addition to the motor area which is responsible for physical articulation of utterances, three areas of the left brain are vital to language, namely, ___ . A、Broca's area, Wernicke's area and the angular gyrus B、Broca's area, Wernicke's area and cerebral cortex C、Broca's area, Wernicke's area and neurons D、Broca's area, Wernicke's area and Exner's area 10、According to Krashen, ___ refers to the gradual and subconscious development of ability in the first language by using it naturally in daily communicative situations. A、learning B、competence C、performance D、acquisition II. Directions: Fill in the blank in each of the following statements with one word, the first letter of which is already given as a clue. Note that you are to fill in One word only, and you are not allowed to change the letter given. (1%×10=10%) 11、Chomsky defines "competence" as the ideal user's k_______ of the rules of his language. 12、The four sounds /p/,/b/,/m/ and /w/have one feature in common, i.e, they are all b______ . 13、M_______ is a branch of grammar which studies the internal structure of words and the rules by which words are formed. 14、A s______ is a structurally independent unit that usually comprises a number of words to form a complete statement, question or command. 15、Synonyms that are mutually substitutable under all circumstances are called c______ synonyms. 16、The illocutionary point of r_____ is to commit the speaker to something's being the case, to the truth of what has been said. 17、Words are created outright to fit some purpose. Such a method of enlarging the vocabulary is known as word

最新颖的生命科学科技前沿

课程名称：最新科技前沿院系：会计学院会计系学号： 姓名 指导老师

最新颖的生命科学科技前沿 摘要： 每一次人类的进步，必须以科技的进步为前提。生命科学发展至今，人类功课了无数难题。从1953年，DNA双螺旋结构的第一次提出，到1986年生物学家对进行人类基因组的全序列分析设想的提出，再到2000年“人类基因组计划”测序工作的完成，科技的一步步进步，推动着生命科学的一步步进步。生命科学的一步步进步也在随时随地的影响着我们的生活。 关键词： 生命科学成果前沿趋势 前言： 仰观宇宙之大，俯察品类之盛，在广袤的自然界中，处处都有生命的踪迹，参天蔽日的大树、匍匐丛生的小草，飞禽走兽、游鱼爬虫，体积以吨计的鲸鱼、肉眼看不见的细菌和病毒，生命个体无一不在一定的时空中呈现出盎然生机…… 那么，生物是怎样以一种自然而又科学的方式存在于我们身边的呢？它们的存在又为我们人类的生存和生活提供了哪些必要的条件呢？我们能从大自然中得到什么珍贵的信息呢？近年来，生命科学有了哪些进展呢？了解生命科学又能为我们的生活提供哪些便利

呢？…… 种种疑团，无一不需要我们以科学的态度来了解生命科学，以先进的技术走到科技的最前沿…… 正文： 现代科学技术极大的促进了社会的进步与发展，而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着研究的不断深入，技术水平的不断提高，生命科学与我们的生活联系的越来越紧密，悄悄地改变着我们生活的方方面面。 一、什么是生命科学 首先，先让我们来了解一下什么是“生命科学”。 “生命科学”一词在字典中的定义是：研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。 可见，生命科学是基于对生命的研究而形成的一门学科。他用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学.支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的

化学学科发展前沿

当代无机化学发展前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科 学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶 化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究 领域中占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化 材料性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础

生物医学工程前沿讲座

深圳大学考试答题纸 (以论文、报告等形式考核专用) 二○13 ～二○14 学年度第 2 学期课程编号 01 课程名称 生物医学工程前沿讲座 主讲教师 刘维湘等 评分 学号 07 姓名 李瑜 专业年级 生物医学工程10级 教师评语： 题目： 人工心脏瓣膜的研究及发展前景

摘要：心脏瓣膜疾病是一类危及人类健康和生命的疾病，严重影响患者的工作和生活质量。外科手术予瓣膜置换是治疗心脏瓣膜疾病的有效方法。目前应用于临床的主要有生物瓣膜和机械瓣膜，各有优缺点。随着组织工程技术的发展，运用组织工程学原理构建的组织工程心脏瓣膜(tissue—en西neered heart valve，1'EHv)的研究便应运而生。 关键字：人工心脏瓣膜组织工程PPM Abstract: Valvular heart disease is a kind of disease threatening human health andlife, seriously affect the patient's work and life quality. Surgical operation tovalve replacement is an effective method for the treatment of heart valve disease. At present the main clinical application of biological valves andmechanical valves, each have advantages and disadvantages. With the development of tissue engineering, the use of tissue engineering heart valvetissue engineering construction (tissue - en West neered heart valve, 1'EHv)research will emerge as the times require. Keywords:Artificial heart valve ；Tissue engineering ；PPM 引言：随着科技的发展，人类的疾病越来越多的得到了有效的治疗，而现代医学的发展为人类提供了更长的寿命。人工心脏瓣膜的出现，是人类心脏治疗的一个历史性的进程。现在越来越多的研究人员都在着重于组织工程在人工心脏瓣膜上的应用。 心脏瓣膜疾病是一类危及人类健康和生命的疾病，严重影响患者的工作和生活质量。外科手术予瓣膜置换是治疗心脏瓣膜疾病的有效方法。目前应用于临床的主要有生物瓣膜和机械瓣膜，各有优缺点：生物瓣膜容易钙化、衰败及破损撕裂．严萤影响实际使用寿命；机械瓣膜需终生抗凝以防血栓形成，因而两种人工心脏瓣膜在实际临床应用中均受到了一定的限制。理想的人工心脏瓣膜应该是既有良好的使用寿命，又有很好的组织相容性，不会或者极少产生血栓。随着组织工程技术的发展，运用组织工程学原理构建的组织工程心脏瓣膜(tissue—en西neered heart valve，1'EHv)的研究便应运而生，理论上能克服生物瓣膜与机械瓣膜的不足之处，而且有良好的自我修复、重建能力等优点，可成为理想的瓣膜，所以具有广阔的临床应用前景，也是目前组织工程化人工心脏瓣膜的研究热点。所谓组织工程化心脏瓣膜(rI'EHv)．就是利用生命科学和组织T程学的原理与技术。将受体种子细胞种植于可降解吸收的瓣膜支架上，制造无免疫原性、无需抗凝和耐久性强的人工心脏瓣膜。 人工心脏瓣膜（Heart Valve Prosthesis）是可植入心脏内代替心脏瓣膜（主动脉瓣、肺动脉瓣、三尖瓣、二尖瓣），能使血液单向流动，具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。当心脏瓣膜病变严重而不能用瓣膜分离手术或修补手术恢复或改善瓣膜功能时，则须采用人工心脏瓣膜置换术。换瓣病例主要有风湿性心脏病、先天性心脏病、马凡氏综合征等。 人工瓣膜的类型只要包括机械瓣Mechanical Prosthesis 或Mechanical Heart Valve ，球笼型瓣Caged Ball Valve ，碟型瓣Disk Valve，单叶倾碟瓣Tilting Disk Valve，双叶瓣Bileaflet Valve，组织瓣（生物瓣）Tissue Valve 或Bioprosthetic Valve，支架生物瓣Stent Tissue Valve，无支架生物瓣Stentless Tissue Valve，人体组织瓣Human Tissue Valve (Homograft,Autograft,Ross Procedure)，动物组织膜Animal Tissue Valve (Xenograft,Heterograft)以上几种。 而PPM则是指植入的人工瓣膜有效开口面积(effective orifice area，EOA)相对于患者体表面积过小，术后仍有明显的残余跨瓣压差（transvalvular pressure gradients，TPG）从而可能对手术预后产生不良影响。PPM的危害主要在于术后残留TPG而术后超声实测人工瓣膜有效开口面积指数（indexed effective orifice area，EOAi）是唯一与TPG相关性良好的参数，目前认为它是唯一可准确描述PPM的合适指标，但仅有少数研究采用。更多的研究使用了基于文献报道的EOAi体内参考值（projected indexed EOA），其优越性在于术前即可获得术

基础医学前沿进展

读书笔记1 Induction of pluripotent stem cells from primary human fibroblasts with only Oct4 and Sox2 From:NATURE BIOTECHNOLOGY, VOLUME 26, NUMBER 11, NOVEMBER 2008 这篇文章主要讲述如何用两因子--Oct4、Sox2来诱导成纤维细胞成为iPS多能干细胞的，其中，VPA（valproic acid）是一种组蛋白去乙酰化的抑制剂，能使成纤维细胞在无原癌基因c-Myc 或Klf4的情况下，只需要Oct4、Sox2就能诱导产生iPS细胞。 首先，作者回顾了一下iPS细胞的发展历程。科学家首先发现卵母细胞中存在可使体细胞重编程为具有多种分化潜能的多能性细胞；后来人们可以用OCT4, SOX2, KLF4 和c-MYC这四个因子或另一组四因子OCT4, SOX2, NANOG and LIN28使人体细胞诱导成为多能性的iPS细胞。但是，这种方法产生的IPS细胞存在缺陷：（1）重编程效率低，（2）原癌基因KLF4 和c-MYC以及转录所用的病毒载体系统都可能致瘤；以上两种缺陷导致了iPS的应用受到限制，应运而生的是三因子诱导法--OCT4, SOX2 和KLF4,将致瘤性强的的c-MYC 去除，但发现效率低下。 本实验中，作者发现VPA可以大幅度提高人成纤维细胞重编程为多能分化细胞的效率，除此之外，VPA可以使人的成纤维细胞在只有OCT4, SOX2存在下，就能重编程为iPS细胞。而在此之前，无人报道过只用两因子就可获得iPS细胞，这也是本实验的创新之处；本实

华南理工大学生物医学工程本科培养方案资料

生物医学工程 (本培养方案从2013级开始实施) Biomedical Engineering 专业代码：080607学制：4年年级2013级 Speciality Code:080607Schooling Years：4year s 培养目标： 以培养优秀专业人才为目标，重点从“宽深厚”专业知识和多学科交叉理论体系、综合分析与解决问题的能力、实践及创新能力等三个方面进行培养。使学生具备在生物医学材料、组织工程、生物医学电子仪器、生物医学信号与信息等方面的研究开发能力，成为能够解决生物医学工程领域重要工程技术问题的高级专业人才。 目标1：（扎实的基础知识）培养掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识，包括生物医学、电子技术、信息科学、计算机技术、生物材料、生物信息等相关学科基本知识、基本理论和基本技能的复合型高级科技人才。 目标2：（解决问题能力）培养学生能够创造性地利用生物医学与工程技术相结合的研究开发能力，特别是培养生物医学材料、生物医学电子与仪器方向的科学研究与工程技术开发和应用能力，以服务于生物医学工程科学研究与产业快速发展的需求。 目标3：（团队合作与领导能力）培养学生的团队合作精神与沟通能力，使其具备生物医学工程科学技术领域的领导能力。 目标4：（工程系统认知能力）让学生充分认识生物医学工程是人类生命与健康工程的重要组成部分，具有显著的多学科交叉特性，并使学生能够熟练运用工程技术手段解决实际问题。 目标5：（专业的社会影响评价能力）培养学生正确看待生物医学工程对人们的健康水平、生命质量、工商业的经济结构所产生的潜在影响。 目标6：（全球意识能力）培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识，为提升我国在生物医学工程科学技术领域的竞争力发挥自己的作用。 目标7：（终身学习能力）生物医学工程毕业生能够及时跟踪国际生物医学工程科学技术前沿，不断完善和更新自己的知识结构，具有很强的学习能力。 Educational Objectives: Educational objective is to cultivate professional talents.It emphasizes on three key points including wide and deep expertise and multidisciplinary theoretical system,skills on comprehensively analyzing and solving problem,practice and innovation ability.Students will posses capabilities on research and development in biomedical materials,tissue engineering,biomedical electronic equipment,biomedical signal and information,and so on.They will become senior professionals who can solve important problems in engineering and technology in the field of biomedical engineering.

生物科学前沿简介

第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者：匡先生，在展望生物学绚丽的发展前景之前，您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢？ 匡廷云院士：由于19世纪以来，物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步，为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初，生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学，揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶，迎来第二次突破性进展，即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家，当时刚刚在美国拿到博士学位，研究噬菌体，后来到了英国。而克里克是个物理学家，当时在剑桥读Ph.D，用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型，从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋

DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划，破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展，取得了巨大的成就，为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。

03信息技术学科基础与前沿

信息技术学科技术与前沿 Foundation and Frontier of Information Technology

目录 目录 (02) 课程信息 (03) 专题一计算机科学基础 (06) 第二节人工智能综述 (18) 第三节信息学竞赛简介与OJ简介 (30) 第四节计算机安全中的计算机病毒 (45) 第五节高校数字化校园概述 (66) 第六节交换技术简介 (77) 第七节搜索引擎简介 (100) 第八节多核计算概述 (119) 第九节嵌入式系统开发技术 (135) 第十节 Android基础及其应用开发技术简介 (155) 文献资源 (171)

课程简介 【课程性质】 专业必修课程 【课程学分】 本课程共计3学分 【教学目标】 以深化教学改革、更新教育理念为先导，以培养专业基础扎实、适应性强的教师人才的培养要求为目标，以建设优秀教材为核心，以提高师资队伍素质和教学方法为关键，努力把《学科基础与发展前沿》这门课程建设成为集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的精品课程。 【教学方式】 网络教学 【考核方式】 本课程要进行期中和期末两次阶段测试，测试方式为实时在线测试。考核测试题包括思考讨论题、在线测试题和小组合作任务题等。思考讨论题将以专题为单位，每个专题提供2-3个思考与讨论题。思考与讨论题有助于加深教育硕士研究生对课程内容的理解，有助于引导研究生运用所学理论思考和分析教育实践问题。在线测试题将提供不少于4套测试题(期中和期末各2套)。阶段性在线测试旨在监控研究生的学习过程，促进研究生注重平时学习，同时检查研究生对课程基本内容的掌握情况。小组合作研究题要提供3-5个的小组合作研究题供研究生选择。合作研究题应有助于引导研究生运用所学知识，通过相互合作，解决教育实际问题。 课程内容简介：在《学科基础与发展前沿》这门课程中，我们将从“可计算性”、“计算复杂性分析”、“物联网”、“云计算”、“神经网络”、“模式识别”、“数字图像处理”、“视频跟踪”、“智能算法”、“信息搜索”这十个专题来进行授课。 【学习建议】 一、结合自己的工作实际学习本课程 理论联系实际是我们学习任何知识的一条基本原则。所谓理论联系实际原则，就是在学习过程中，既要能够联系实际以掌握理论基础知识，又要能够运用理论去分析和说明实际，达到观点和材料、理论和实际、学与用、知与行的辩证统一。理论联系实际原则的基本要求

现代生命科学前沿专期末考试题

现代生命科学前沿专期末考试题 考试时间 1月13日14:00~16:00，地点：学院一、二教（如果坐不下再开微格教室），形式：闭卷，拉单桌，不允许携带任何资料。 1.论述当代生命科学五个方面的最新进展（30分） a 神经生物学研究进展:2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现构成大脑定位系统细胞的三位科学家.他们发现在实验动物经过某些特定位置时,位于海马附近内嗅皮质的另一些神经细胞被激活,这些脑区构成一个六边形网络,每个网格细胞在特定的空间图式中起作用.这些网格细胞共同构成一个坐标系,便于实验动物在三维空间的活动.这些研究解决了哲学家和科学家几个世纪来一直争论不休的一个问题,即大脑如何对我们周围空间产生地图,以及如何通过这个系统在复杂的环境中导航的. b.细胞生物学研究进展:2006年,日本山中伸弥研究小组通过将逆转录病毒介导的Oct4, Sox2, Klf4及c-Myc四个基因转入鼠成纤维母细胞,将成体细胞重编程为具有多分化潜能的干细胞,并将该类干细胞命名为iPS细胞.2007年, 美国Thomson 实验室，俞君英博士报道了Oct4, Sox2,Nanog及Lin28 四个基因的转染可将人成纤维母细胞重编程为iPS细胞。2008年4 月, Hanna等将镰刀型红细胞贫血模型小鼠的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞, 改善了小鼠的贫血症状。2008年9月, 美国哈佛大学采用iPS技术, 将人类胰腺细胞逆向分化为能分泌胰岛素的B细胞, 成功治愈了糖尿病小鼠。利用这些方法，可以避开伦理学的限制获得具有多能性的细胞,这为发育生物学和医学研究提供了更多可能的应用. c.分子生物学研究进展:以半乳凝素-3为例,研究表明癌症患者血液中半乳凝素-3水平大幅升高.半乳凝素-3参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、克隆存活以及肿瘤血管生成等过程.而一些半乳凝素-3抑制剂如乳糖基胺,乳糖基亮氨酸,酸碱修饰的柠檬

化学学科的前沿方向与优先领域

化学学科的前沿方向与优先领域基础学科在整个自然科学体系中占有十分重要的地位和作用。由基础科学研究产生的大量新思想、新理论、新效应等为应用科学提供了理论基础，对现代技术的发展有巨大的推动作用。国内外大量事实说明，"科学理论不仅更多地走在技术和生产的前面，而且为技术、生产的发展开辟着各种可能的途径"。基础研究是社会与科学发展的基础，而基础学科的建设与发展，是基础科学研究的基础。 化学和其它科学一样，是认识世界和改造世界重要学科。它与物理科学、生命科学等相互渗透，不断形成新的交叉学科。 学科的前沿方向与优先领域为： （1）合成化学； （2）化学反应动态学； （3）分子聚集体化学； （4）理论化学； （5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立； （6）生命体系中的化学过程； （7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题； （8）材料科学中的基本化学问题； （9）能源中的基本化学问题； （10）化学工程的发展与化学基础。 今日化学何去何从 今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学

与生物学的夹缝中逐渐消微。第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。本文主张第二种回答。 1. 20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同 在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。1900年在Chemical Abstracts（CA）上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。所以在这11年中，化学合成和分离了2 285万种新化合物、新药物、新材料、新分子来满足人类生活和高新技术发展的需要，而在1900年前的历史长河中人们只知道55万种。从上面的数字还可以看出，化学是以指数函数的形式向前发展的。没有一门其他科学能像化学那样在过去的100年中创造出如此众多的新化合物。这个成就用“空前辉煌”来描述并不过分。但“化学家太谦虚”（这句话是Nature 杂志在2001年的评论中说的，参见文献[1]），不会向社会宣传化学与化工对社会的重要贡献。因此20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。 2.20世纪发明的七大技术中最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术 报刊上常说20世纪发明了六大技术： ①包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术； ②基因重组、克隆和生物芯片等生物技术； ③核科学和核武器技术； ④航空航天和导弹技术； ⑤激光技术； ⑤纳米技术。

重庆市基础与前沿研究计划一般项目

重庆市基础与前沿研究计划一般项目 申报书 重庆市科学技术委员会 二Ο一三年元月制

填写说明 一、项目名称总字数限30字（含数字和字母）。 二、申报单位是重庆市内注册的独立法人单位，具有为项目实施提供良好的科研条件和充足匹配经费的能力。 三、申报的科技项目应符合重庆市科委发布的科技计划项目申报指南要求,并在重庆市内实施。 四、项目负责人应当符合《重庆市科技计划项目管理办法》的有关规定，具有良好的信誉和完成项目的能力。 五、项目申报书中未列但需说明的内容可加附页，相关技术文献、证明文件等材料应作为附件一同上报。 六、项目负责人及成员应在申报书上亲自签名；申报单位法人、申报单位需要在相应部分签章。 七、申报人需完成网上申报程序，用A4纸张在线双面打印带数字指纹编码的申报书（一份），与各类附件材料简装成册后，交由申报单位统一报送项目中心。 八、“考核指标”中“约束性指标”是指申报单位必须达成的考核指标，如无法达成，则考核不合格；“选择性指标”是指申报单位在满足约束性指标的基础上，反映项目成效的其他指标。

九、申报书正文中涉及的研究内容及目标、考核指标等，将成为项目任务书的主要内容，请慎重填写。 十、如申报人所在单位是市级以上重点实验室，则封面“申报单位”填写为“实验室（所在单位）”，例如，×××重庆市重点实验室（××大学）。 十一、所有申报材料恕不退还，请注意留底。一、基本信息表

注：此简表的选择项均为单选项。学科代码及名称是网络评审时系统自动匹配专家的依据，请按国家标准（在市科委网站上查询）填至三级学科。

个人收集整理仅供参考学习二、项目主要学术骨干 - 5 - / 13

应用化学专业前沿应化11-2

应用化学学科前沿 高分子材料

前言： 高分子材料也称聚合物材料，它是以高分子化合物（树脂）为基体，再配以其他添加剂（助剂）所构成的材料。高分子材料包括天然高分子材料，如棉、麻、丝、毛等；由天然高分子原料经过化学加工而成的改性高分子材料，如粘胶纤维、醋酸纤维、改性淀粉等；由小分子化合物通过聚合反应合成的合成高分子材料，如聚丙烯树脂、顺丁橡胶、丙烯酸涂料等。由于高分子材料概括性太大，先介绍几种不同高分子材料的发展现状。

高分子材料是材料领域中的新秀，它的出现带来了材料领域中的重大变革。高分子材料与其他的各种材料（如木材、陶瓷、金属、水泥、棉、毛、丝、皮革、纸张等）并驾齐驱，在各种工业部门得到了广泛的应用，这主要是高分子材料本身具有许多的优良特性，例如塑料质地轻盈、加工成型方便，可以制成各种生活用品；工程材料具有较高强度，可以代替金属,由于高分子材料的相对密度为1.0~1.4，是钢铁相对密度的1/8、铝的1/2，这对于要求减轻自重的应用，有特殊的意义。 从我们以前学过的化学知识中可以知道，高分子材料其实是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 达到至少１万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人们將其称为高分子、大分子或高聚物． 高分子的种类繁多，随着化学合成工业的发展和新聚合反应和方法的出现，种类不断增加，就要进行分类。可以根据来源、性质、用途、结构等不同的角度进行多种分类。依据材料的性能和用途，可以将聚合物分为塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂、功能高分子、离子交换树脂等；按应用功能分类可以分为通用高分子如塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等，功能高分子如具有光电磁等物理功能的高分子、高分子药物等，特殊功能高分子如耐热、高强度的聚碳酸酯等，仿生高分子如高分子催化剂、模拟酶等。 高分子材料可以人为合成，那是不是代表着人们可以随心所欲的合成自己需要的材料呢？答案当然是否定的。就目前人类的科学发展水平来看，想随心所欲的合成高分子材料是不可能的。先来看看目前高分子材料的发展现状以及发展前景吧。 随着高分子材料合成与加工的技术进步,塑料在各行业得到广泛、深入的应

生物医学工程专业必读详解

山东中医药大学 生物医学工程专业本科学分制培养方案 （四年制） 一、培养目标与基本要求 （一）总体培养目标 培养适应我国社会主义建设需要的、具有健全人格；具有良好的人文素养和团队合作精神；受到扎实的专业理论和专业技能训练，系统地掌握生物医学工程的基础理论、基本知识和基本技能；具有较强的知识更新能力和创新能力的医工复合型专业人才。毕业后可在医疗器械，医疗保障等相关行业的企事业单位从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作，或攻读研究生。 生物医学工程学是理、工、医高度交叉的学科，本专业应以培养高层次，医、工复合型高级人才为目标，毕业生应对生物医学具有较深的理解，对工程技术具有较扎实的实践能力，以及在特定专业领域中具有系统深入的专业技能。 （二）基本培养要求 1、热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”的重要思想和科学发展观的基本原理，愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务，有为国家富强和民族昌盛而奋斗的志向和责任感，具有爱岗敬业、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结协作的思想品质，具有良好的社会主义公德和职业道德。 2、比较系统地掌握本学科专业必需的基础理论、基本知识、基本技能与方法，具有独立获取知识、提出问题、分析问题、解决问题的基本能力及开拓创新精神，具有从事本专业实际业务工作和科学研究的初步能力，具有适应相邻专业业务工作的基本能力，具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识。 3、掌握一定的体育和军事基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，接受必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育健康和军事训练合格标准，具备健全的心理和健康的体魄，能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。 二、业务培养目标及要求 （一）业务培养目标

第六届生物力学专业委员会(分会)

第六届生物力学专业委员会（分会） 工作总结 （2011年5月6日专业委员会全体会议通过） 本届生物力学专业委员会（分会）是2006年12月在香港召开的“第八届全国生物力学学术大会”期间换届，2007年3月分别获中国力学学会和中国生物医学工程学会批准后开始工作。专业委员会（分会）在“积极组织高水平的学术交流，加强青年人才培养和学会组织建设，促进我国生物力学学科发展”方面开展了工作，取得了一些成绩，主要工作体现在以下几个方面： 一、学术交流。 学术交流是学术组织的主要工作之一。专业委员会（分会）精心组织召开了“第九届全国生物力学学术会议”（2009年10月天津）、“第三届（2007年7月广州）和第四届（2010年7月重庆）中美生物医学工程暨海内外生物力学学术研讨会(Sino-American Workshop on Biomedical Engineering and China-Overseas Joint Workshop on Biomechanics) 和2 次“全国生物力学研讨会暨生物力学专业委员会会议”（2008年5月太原；2011年5月十堰）。这三个系列的学术会议是专业委员会（分会）主办的主要学术交流活动，均为每三年举办一次。在专业委员会（分会）委员的精心组织和热情参与下，这些学术活动均取得了很大成功。例如，2009年在天津召开的“第九届全国生物力学学术会议”是我国历次生物力学领域学术交流活动中，参加人数和交流论文篇数最多的一次。来自全国各地（含香港地区）278 位生物力学、医学及相关学科的专家教授、临床与基础研究人员和研究生出席了会议。会议收到190 篇学术论文摘要，其中154 篇论文分别以大会报告、

生物医学工程研究生了解

080607 生物医学工程(75) 排名学校名称等级排名学校名称等级排名学校名称等级 1 上海交通大学A+ 6 复旦大学 A 11 天津大学 A 2 浙江大学A+ 7 西安交通大学 A 12 天津医科大学 A 3 华中科技大学A+ 8 重庆大学 A 13 南方医科大学 A 4 清华大学A+ 9 四川大学 A 14 中山大学 A 5 东南大学 A 10 中南大学 A 15 南京大学 A B+等(23个)：电子科技大学、北京工业大学、山东大学、北京联合大学、大连理工大学、西安电子科技大学、首都医科大学、中南民族大学、上海理工大学、河南农业大学、燕山大学、江苏大学、山东科技大学、西南科技大学、东北大学、华南理工大学、南京航空航天大学、咸宁学院、昆明理工大学、贵阳医学院、河北工业大学、沈阳工业大学、中北大学 B等(22个)：暨南大学、中国医科大学、河南科技大学、吉林大学、北京交通大学、江西中医学院、南华大学、西北工业大学、北京航空航天大学、广东医学院、长春理工大学、上海大学、哈尔滨工程大学、河北科技大学、长治医学院、广东药学院、重庆医科大学、四川农业大学、重庆邮电大学、西南交通大学、中国矿业大学、郑州大学 083100生物医学工程 跨考教育编辑悉心为您整理了生物医学工程专业介绍的相关信息，希望对大家有所帮助。 生物医学工程 一、专业介绍 1、学科简介 生物医学工程是一级学科，部分院校也作为二级学科硕士点招生，本学科是工程技术向医学和生命科学渗透的结晶，它涉及到数学、物理、化学、生物等基础学科和电子信息技术、计算机技术、激光、微波和超声波，以及机械和化工等应用工程学科。它的主要研究领域有：医学成像理论与技术;生物医学信号检测与处理技术;医卫领域信息化工程;微波、毫米波、激光和超声等物理场的生物医学应用和生物医学仪器等。它的发展与人类的健康直接相关，是一个典型的交叉科学技术领域。 2、培养目标 1)较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论，拥护党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，学风严谨，品行端正，有较强的事业心和献身科学的精神，积极为国家现代化建设服务。 2)掌握一门外国语，具有坚实的生物医学工程学科方面的理论基础和宽广的专业知识、较强的实验与设计能力。