美國生物醫學工程專業留學詳解

專業介紹

生物醫學工程(Biomedical Engineering,簡稱 BME)是生物科學與工程設計相結合的交叉學科，涉及生物、化學、物理、數學、機械工程、電子工程、計算機科學和材料科學等多個領域。這一學科旨在運用工程技術手段去解決醫學中的有關問題并以此保障人類健康，為疾病的預防、診斷、治療和康復服務，促進生命科學和醫療衛生事業的發展。我們可以把需要幫助醫學解決的問題分為三個方面:預防、診斷、治療。每個方面都給醫學工作提供了一定程度的支撐。比如在預防方面，運用計算生物學知識，也就是指在一個人生病之前，先把他的DNA 提取出來，然后通過這個數據來預測這個人有可能得哪方面的疾病以及疾病的癥狀是怎樣的。第二個方面是診斷，比如說你生病去看醫生，醫生會讓你做一個諸如核磁共振類型的檢查，這些都是由 BME 這個學科來提供技術支持的。第三個方面是治療，很久之前醫生做手術時用的還是柳葉刀，但是非常麻煩。現在的手術刀就會非常的方便，解決了很多不必要的問題。這也是生物醫學工程給臨床醫學帶來的便利。

類似的專業還有生物工程(Bioengineering)。生物工程代表了生物學和工程學原理的融合，旨在解決生物學，醫療保健和許多其他領域的廣泛挑戰。它的主要目標是將工程技術應用于生物系統，以告知工程設計。這個跨學科的領域包括不同的領域，如組織工程，遺傳工程，生物力學，醫學成像和制藥。生物工程從業者利用他們的專業知識設計和創造醫療設備，診斷工具，治療干預和生物技術過程，旨在改善人類健康和解決復雜的醫療保健挑戰。通過利用工程和生物學的見解，生物工程旨在推進醫療診斷，治療和醫療保健技術，以提高全球個人的生活質量。

生物工程與生物醫學工程的區別：生物工程和生物醫學工程都有一個共同的目標，即應用工程原理來應對生物學和醫學的挑戰。然而，它們在范圍和方法上有所不同。雖然生物工程涉及將工程技術應用于生物系統，并強調將生物學原理融入工程應用，但生物醫學工程更側重于開發創新技術和設備。

由此可以看出，生物醫學工程和生物工程兩者是相通的。對于大多數美國院校來說，一般開設了生物工程項目的院校就沒有開設生物醫學工程項目，相應地，有生物醫學工程項目的院校大都也沒有生物工程項目。

專業分支和學位情況

生物醫學工程一般包含以下方向和分支：

1. Cell & Tissue Engineering 細胞與組織工程。工程學的原理與技術修復、維護、促進人體組織或器官損傷后的功能和形態的生物替代。

2. Biomedical Imaging & Signal Processing 成像/信號處理。影像技術是把生物體中的有關信息以圖像形式提取并顯示出來，信號處理則是對已獲得的醫學圖像進行分析以及作三維重建與顯示。

3. Biomaterial 生物材料。治療、替換機體內的組織器官或增強其功能。

4. Biomechanics 生物力學。運用力學理論和方法，研究生物組織和器官的力學特性

5. Biomedical Devices 生物醫療器械。發明新技術，設計新設備用于科學研究和臨床應用(包括疾病的診斷,治療,緩解和預防等

6. Neuroengineering 神經工程。神經細胞再生與組織特性評估，神經與電子設備間接口，探索中樞及外圍神經系統的功能及行為表現。

學制及課程設置

BME碩士項目多數開設在工程學院生物醫學工程系。學位有兩種：Master of Science (research-oriented)和Master of Engineering (professional-oriented)，學制一般為1.5-2年。

專業背景及先修課要求

BME做一個交叉性很強的專業，工科和量化類的學科(物理，應用數學，計算機科學等)背景的學生都可以申請。部分院校有相應的先修課要求，比如:

以西北大學的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. 其他工科背景學生申請BME沒問題，但是要具備高階數學課程(可以是微分方程，線性代數和向量微積分)，，并對與其預期研究領域相關的生物科學，物理和工程有基本的了解。

所以隊醫跨專業申請生物醫學工程的學生而言，建議具備以下課程：

1. 生物 - 一學期分子生物學

2. 數學 - 微積分，微分方程，統計學, 計算編程

3. 物理學 - 兩學期，推薦近代物理課程

4. 化學Chemistry - 一學期，推薦生物化學或有機化學

5. 工程類 – 比較推薦材料科學/生物材料，流體力學，熱/質量傳遞，信號與系統等領域的課程;同時，儀器儀表以及系統生理學的課程也是強烈推薦的

申請難度分析

相比EE和CS這種熱門工科專業，BME的申請難度要稍微小一點。同樣作為工科專業，申請者相關的科研和偏研究類的實習是重中之重，對于目標院校，相應的分數要求如下：

就業方向分析

總體而言，生物醫學工程專業就業薪資和就業率還是比較高的，畢業生畢業后就業的熱門行業為：

Medical Device Research and Development 醫療器械研發

Medical Device Manufacturing 醫療設備制造

Biotechnology Research and Development 生物技術研發

Pharmaceutical Manufacturing 制藥

Software Development 軟件開發

Health Care 醫療保健

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 產品開發工程師 $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 項目經理 $94,500/年

Systems engineer 系統工程師 $83,655 /年

Technical support engineer 技術支持工程師 $66,867 /年

Quality engineer 質量工程師 $76,004/年

Preventive maintenance technician 預防性維修技術員 $52,488/年

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