生物医学工程发展现状
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生物医学工程发展现状范文第1篇
从我国生物医学工程与医疗器械产业的发展现状来看，由于我国在该领域的发展较国外晚，使其在实际的发展中还是存在许多需要完善与改进的地方。基于这种现状考虑，我们必须要提高对生物医学工程与医疗器械产业的完善、优化与创新意识，并通过各种有效性措施的大力落实，促进生物医学工程与医疗器械产业的健康、稳定、长效发展。
关键词：生物医学工程；医疗器械产业；发展
【中图分类号】
R195 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）08-0294-01
1 前言
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）主要是指结合了化学、物理、数学、计算机与工程学原理，从事医学、生物学、卫生学以及行为学等方面的一种研究。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科，其应用工程技术手段，可以有效的解决目前医学中的一些问题，从而为各类疾病的诊断、治疗与预防，保障人们的健康起到积极的作用。而医疗器械产业主要是指在疾病预防、诊断与治疗中所应用的电子医疗设备、内外科器械、离体诊断设备、牙科器械、整形设备以及医院供应品等等。生物医学工程与医疗器械属于医院诊治疾病中不可或缺的一部分内容，也是现代医药产业发展的两大支柱。基于生物医学工程与医疗器械产业的重要性，本文就以我国的生物医学工程与医疗器械产业作为研究方向，论述其发展现状，并对生物医学工程与医疗器械产业的发展前景展开探讨。
2 生物医学工程与医疗器械产业的发展现状
2.1 生物医学工程的发展现状：
生物医学工程专业作为一项研究方向诸多、内容复杂、要求极高的专业，其在我国的发展已经经历了36年，但是，我国生物医学工程较国外相比，其起步还是较晚，综合来看，其与国外的发展还是具有一定的距离。而从我国生物医学工程的发展现状来看，其对于人才的培养目标及研究成果，主要体现在以下几个方面：
⑴人才的培养。其一，培养能从事医疗设备管理、医疗器械质量控制与管理、医药市场营销、医学技术服务等方面的人才；其二，将生物医学工程专业将医学技术与工程技术相结合，并以此为目标来培养高级临床医学工程技术型人才；其三，培养出综合能力较强，能够从事生物医学工程研究、开发与生产的高级人才。⑵研究成果。我国生物医学工程目前的研究成果主要有：人工关节、人工晶体等功能性假体；人工心脏瓣膜、人工心脏起搏器等人工器官；不同规格、不同种类的电磁与激光治疗设备；超声成像、磁共振成像、X射线计算机断层扫描、生化分析仪等新型临床诊断与监护技术、监护设备等。
2.2 医疗器械产业的发展现状：
生物医学工程在我国的发展，不仅促进了临床疾病的诊治效果，还推动了医疗器械产业的发展，而当前我国医疗器械产业的发展情况，主要体现在如下几方面：⑴医疗器械工业现状。由于国外医疗器械对国内医疗器械市场造成的冲击，近年来，我国已开始重视对医疗器械的自主研制与创新。例如，在“十二五”规划中，特别强调了我国自产医疗器械的应用与普及、产品创新。并在着力突破高端装备大多引进国外的问题。力求实现高端主流装备、医用高值材料、核心部件等医疗器械的自主制造，以实现降低医疗费用、打破进口垄断的问题。⑵医疗器械营销现状。我国的医疗器械生产销售企业诸多，尤其是近年来，在科技的快速发展下，使得我国医疗器械的营销势态良好，例如婴儿培养箱、心电图机、高压氧舱、磁共振成像系统、体外诊断试剂、各种敷料及卫生材料等数千种大小不一，规格不一的医疗器械在全国各医院的应用是非常广泛的。⑶医疗器械技术现状。在科技的快速发展下，医疗器械的性能与质量也得到了不断升级。而我国各大小型医院，在先进性医疗技术的驱动下，所应用的医疗器械也在不断升级和完善，例如，基层医疗卫生机械对采色超声成像仪、生化分析仪、免疫分析仪、多参数监护仪、心电图设备、耗材等医疗器械的配置与升级。一些大型、综合性医院对实时三维彩色超声成像仪、全自动生化分析仪、64排螺旋CT等先进性医疗器械的应用。
3 生物医学工程与医疗器械产业的发展前景
3.1 生物医学工程的发展前景：
虽然生物医学工程在我国的发展比较迅速，但其与国外的发展相比，还是存在一定的差距，基于这种现象，我国对于生物医学工程的持续发展也十分重视。而在分析目前我国生物医学工程的发展情况与研究成果之后，笔者认为，我国今后生物医学工程的发展前景，将会体现在以下几方面：⑴纳米技术、介入性微创技术、激光技术以及植入型超微机器人，将是未来生物医学工程的研究重点。⑵生物型人工器官、生物机械结合型将会有新的突破，各种高质量的人工器官将会广泛应用于临床。⑶药物与材料相结合的新型给药装置或技术将得到有效发展。⑷所应用的各种诊疗仪器与装置，将会逐渐朝着远程医疗信息网络化、智能化的方向转变，其诊疗所用机器人会在临床上得到广泛的应用。
3.2 医疗器械产业的发展前景：
我国目前的医疗器械市场规模占医药总市场规模的14%，这也表现出我国的医疗器械产业虽然发展迅速，但与全球水平比还相差甚远，不过，这种现象也给投资者们看到了该领域更大的发展空间。在技术的不断升级下，国产高端医疗器械将会逐渐替代国外进口器械，随着机械器智能与生物智能技术的发展，我国在未来必将不断研发高科技医疗器械。此外，由于国民生活水平的不断提高，之后的医疗器械产业还会以家庭会对象，研发生产出一系列适用于家庭自我监护、诊断的高科技医疗器械产品。
4 总结
通过以上分析可见，生物医学工程与医疗器械产业在医学领域占据着举足轻重的位置，而近年来在科技的快速发展下，我国对生物医学工程也越来越重视，且医疗器械产业也得到了长足的发展。相信在未来医学技术的不断完善下，我国生物医学工程与医疗器械产业也会有更加良好的发展前景。
参考文献
[1] 王卫东，曹德森，医学工程保障中的质量控制的研究[J]，医疗设备信息，2007年03期.
生物医学工程发展现状范文第2篇
在生物医学工程专业的本科教学中，如何培养不仅具备专业基础理论知识而且具备科学研究能力等的高级工程技术人才，对专业的发展和进步有着重大的意义。而实验室建设在学生的科学研究能力的培养上发挥着重大的作用。在实验室内，学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合，培养学生动手动脑能力，发现课堂所学原理的真正所用，并在此基础上进行创新。因此，建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于提高教学水平具有重要作用。
2 专业实验室的发展现状
十余年来随着生物医学工程专业实验室的不断发展壮大，管理方法落后、管理体系不健全、管理制度不完善等各个方面的弊端也不断暴露。
2.1 实验室设置理念陈旧
生物医学工程专业实验室的设置是根据培养方案的课程设置，分类归纳后对应相关课程建立的。这类实验室对于多学科交叉融合的专业在实验教学中显出力不从心。有些实验室所承担的教学任务太少；有些实验课程安排混乱，上课时间交叉，导致学生实验连续性差，不仅造成实验器材的浪费，同时学生的实验效果也会受到影响。
2.2 实验室管理人员的短缺
由于高校学生扩招及专业让人才的短缺，导致专门的实验室管理人员的缺乏。目前，生物医学工程专业实验室的有些实验室是由理论教师兼顾管理，这就在一定程度上造成了管理上的混乱，严重影响了实验室功能的发挥和完善。
2.3 实验设备的购置不合理
专业实验室的实验设备的购置，不仅要满足实验课程所需，还需要在专业性、实用性和创新性方面有所考量。目前，有些仪器设备使用率太低，不能充分运用到本科教学和科研活动中，造成了资源浪费。
3 专业实验室的建设与管理措施
实验室建设包括硬件建设和软件建设两个方面，硬件指的是实验室环境、实验设备等[1]，软件管理包括建立健全实验室的各种规章制度，培养具有较高业务水平和高素质的实验室技术人才等[2]。根据生物医学工程的学科特点及实际情况出发，提出了几点改革措施：
3.1 教学团队型实验室设置
为了避免实验室使用不当、管理混乱的状况，提出利用实验教学团队来配置实验室的措施。由执行实验教学的骨干教师，可进行实验设备开发、维护的实验技术人员和进行实验室日常管理的实验人员组成的一支结构合理、相对稳定、业务过硬的实验技术队伍[3]。每个教学团队配置一个教学研究实验室，必修课程之外，各个实践环节由团队教师带领指导。这样，学生能够始终跟随教师参与到真正的科学研究当中，对于实验仪器也能充分利用，充分发挥实验室的功能。
3.2 完善设备管理机制
实验仪器设备的管理直接反应整个实验室的水平和管理效果。实验仪器从采购、收货、入库、验收到使用等各个环节都必须明确到个人，不要采购一个人，验收又一个人，导致有些设备在各个环节上都容易出现问题，而追根溯源却无从查起。仪器设备的专人负责到底制度，避免了乱买仪器，验收松懈，责任推诿等现象，充分实现仪器设备的功能，提高使用效率。
3.3 利用科研牵动实验教学内容改革
当前，单一的实验课程教学已经不能满足专业化创新型人才的培养，光靠一些经典成熟的实验已经不能激发学生学习兴趣和创造能力。在理工类的专业中，科研项目是教师提高业务水平，推动学科发展的重要手段，在科研项目中挖掘专业实验项目必然成为实验教学内容改革的重点。
生物医学工程发展现状范文第3篇
关键词：医学信息工程；战略；专业教育
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）07-0011-03
医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科。其基本内涵是电子技术、计算机科学、医学器械工程等学科在生物学、医学领域中的应用与融合[1]。近几年来，其学科建设、专业发展、人才培养、学术研究已成为我国高等教育“质量工程“项目中的七大新兴信息产业之一。在国内开办的医学信息工程专业的24所高校中，已有7所高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设计划。
一、医学信息工程专业发展现状
（一）医学信息工程专业的产生与发展
21世纪初叶，生命科学与信息产业的勃兴，引导着以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴信息产业，其已给医学信息工程专业的兴起带来发展优势与机遇。尤其是近20年来，各地高校自寻信息产业人才培养路径，有些高校在对当时原有的电子信息与技术、电子信息工程、医学信息学、信息管理与信息系统等相关专业调整培养目标及方向，进行课程体系调整，整合教学内容，增加特色课程内容之后，用于培养医学信息工程专业人才；也有高校是在生物医学工程专业开设培养方向；还有的高校是直接申报专业，经严格的办学条件论证，获准开办新专业，这表明医学信息工程专业的产生与发展应该是有良好的发展势头的。尤其是2012 年以后，在新增的本科教学目录中，正式确认了医学信息工程专业的代码（080711T），这标志着我国医学信息工程专业教育正式步入高等教育体系的轨道。
（二）医学信息工程专业的建设现状
2003年，四川大学申报并经论证，获教育部首准开办医学信息工程专业本科教育，历经7年建设，并于2010年成功成为第七批国家级特色专业建设点，隶属于新一代信息产业。此后，全国多家高校相继申办医学信息工程专业本科教育，据2014年统计，全国已有24所本科院校开设医学信息工程专业，中医药院校所占有一定比例。目前，全国高校现有医学信息工程专业在校生近4000人。据资料分析：从就业形势看，在1107个本科专业中，就业排名第268位，而在203个工学类专业中，就业排名第54位；从办学地域看，专业需求量最多的地区是北京市，占23%；从就业行业看，需求量最多的行业是“制药、生物工程”，共占26%，就业前景很不错。
（三）医学信息工程专业的研究成果
1.人才培养方案与模式。在人才培养模式创新研究上，张颖等人基于知识、能力、素质三方面，对师资队伍结构、课程设置、实践教学和评价体系等方面进行改革，提出培养复合型人才理论[2]。
在知识体系方面，提出了重构知识体系，划定医药学基础、医学信息基础、软件基础、硬件基础、计算机软件理论、计算机应用等六门课程模块[3]。认为要调整现有的课程设置力求使学生对专业学习有清楚的目标，所学知识更加体系化。
关于专业设置创新性问题，谭强等人提出了“专业课程及制订教学计划中，必须要遵循全面性与专业性的有机统一、坚持由浅入深，同步推进、结合课程间的关联性安排教学进程的原则”[4]。我们认为这一原则具有实效性、衔接性、渐进性意义。
2.课程与教学。课程与教学是人才培养目标所涉及的重要内涵，包括教学内容、教学方法的适用性问题。针对此问题，范蓉等基于医学信息工程专业教学，“将胚胎学教学理论知识与临床、科研链接；将理论教学与实验教学链接（即一体化教学）；将医学知识教育与人文修养链接，全面提高信息技术所需要的综合素质”[5]。
3.实践教学。实践教学是提高信息工程技术实践能力的有效路径，解丹等人针对实践教学问题，结合本校的实践教学，研究了大学生实践能力的培养，提出了“2+3+4”实践教学体系[6]。这比较符合全程多维实践教学体系的要求。罗悦等人针对传统实践教学问题，提出实践教学特训营模式[7]。目前，已有不少院校践行了企业+医院“双轨制”实习模式，这是一项实践教学的重大改革。
4.人才培养质量保障体系。在研究地方高校本科特色专业建设时，就有地方高校专业建设质量保障体系的五大系统的构想的提出。在其中的五大系统的构想中，也更深入地研究了以建设质量监控与评估为核心的四维监控体系[8-9]。这为专业建设质量监控与保障体系的构建和完善奠定了坚实的基础，是医学信息工程专业质量建设中，值得研究的参考文献。
二、新兴信息产业与专业建设的战略目标
（一）信息产业与专业建设目标
21世纪是生命科学的世纪，生物医药产业和信息产业相结合的医学信息工程这个新兴产业已经步入新时代。医学信息化将按照深化医药卫生体制改革的目标与要求发展，以健康档案、电子病历和远程医疗系统建设为切入点，统筹推进新医改体制下要求的公共卫生、医疗服务、新型农村合作医疗、基本药物制度和综合管理等信息系统的建设。到20年代末，完成构建全国卫生信息系统基本框架，基本目标是为全国30%的人口办理健康卡、建立符合统一标准的居民电子健康档案、电子病历档案。作为“新一代的信息技术”，期望它会对全国高校医学信息工程专业的建设发展与人才培养工作起示范引领与辐射作用。
（二）信息管理与信息源课程
实现新兴信息产业战略，人才培养是关键，优化课程体系是基础，调整与教学内容改革要围绕新兴信息产业需求来进行。课程体系改革的主体在于优化教学内容，有利于挖掘、明晰医学信息源课程，使医学信息达到大范围的覆盖。从信息管理角度来讲：明确四大教学内容为信息源：一是医疗保障信息，面向社会、服务全民身心健康的信息来源；二是卫生事业管理信息，面向卫生系统的宏观医学信息来源；三是医院管理信息，面向医疗内部机构的信息来源；四是医疗器械监督管理信息，面向医疗器械行业研发、生产与市场营销的信息来源。就此来讲，这要求改革课程内容要与高校现有的信息管理和信息系统专业、医学信息专业、医学信息管理专业、生物医学工程专业或医药信息专业相区别，从而达到优化课程体系、精选教学内容、差异化地服务于公共卫生与医药信息市场的目的。
（三）信息技术与医药经济发展
21世纪是生命科学的世纪，生物医药产业已经步入新时代。目前，我国计算机、微电子、通信等专业人才社会需求巨大，尤其是计算机技术、通信技术、网络通信、网络保密研究、可视电话、图像传输、军事通信等领域的人才的需求量较大。因此，发展医学工程技术可弥补这一专业人才缺少及其知识结构不完整的遗憾。特别是对通信网络等技术的发展，其对信息共享和处理等方面产生重大影响。目前，我国医学信息产业还存在医、工结合不够紧密，技术产品落后、创新链条脱节和研发能力薄弱等问题。我国医学信息工程人才在数量、结构、素质和能力上还不能满足经济社会发展的需要，急需的高层次复合型人才严重匮乏。开办医学信息工程专业教育，培养信息工程技术人才都是适应时展的要求，是适应新兴信息产业岗位技术发展的需要，是社会经济发展的必然。
（四）数字技术与惠民工程战略
在当前职业教育面向国际化、建立中国特色高等职业教育体系的大环境中，尤其是许多地方高校处在本科职业技术教育转型期，专业教学改革应以课程结构调整与内容优化为核心，认知新一代信息产业包括下一代信息网络、电子技术核心基础、高端软件和新兴信息服务等产业，包括生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造等产业。标志着数字技术的高度发展，被认为是新一代“朝阳”产业。
在信息产业上，将整合“医产学研”优势资源，推进医学与信息、材料等领域新技术的交叉融合，增强新型医学信息工程产业开发技术与能力，建立与完善数字医疗系统、医学信息惠民工程，切实推进远程医疗，推广医疗信息管理和居民电子健康档案管理系统等重大示范工程建设，创新信息产业视野下应用型人才培养模式。
三、医学信息工程专业教育发展的战略选择
（一）把握专业发展优势与机遇
新兴信息产业，是21世纪新一代的阳光产业。2010年，教育部将医学信息工程专业列为第七批国家级特色专业建设点，标志着我国新一代信息产业的兴起。开办医学信息工程专业的24所高校中，不少高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设。这为我国地方高校向应用技术大学转型提供了机遇，其将推动医学信息朝专业化、特色化、产业化方向进军。
（二）创新专业人才培养模式
针对我国各级各类院校开设医学信息工程专业人才培养路径、课程体系的现状、较多的同质化现象出现，实现信息产业人才培养模式创新，倡导人才培养异质化目标，面向市场、产业部门，完善产业链。构建“校企结合”、“产教融合、校医合作”的三维构架培养的模式，完善全程实践教学体系，强化工程实践能力和职业技能培养，培养优秀的高级技术、技能型人才。
（三）调整专业课程体系
由于各高校专业培养目标与要求、路径、方式及其来源不同，因此我国现行的医学信息工程专业课程体系比较传统，这在不同程度上影响着产业发展，所以有必要对其进行调整、改革，改革的着眼点要以课程体系力求信息产业化为主要导向，纵向以国际先进学科专业观念为导向，横向移植并引用国外先进人才培养模式，秉承我国医学信息工程专业及其相关、相近专业的办学传统与积累的经验，力求在产学研结合上寻找创新亮点，构建符合战略性新兴信息产业需求，应对高校转型发展需要，具有国际化视野，符合国家标准、行业标准、高校标准的专业课程体系。
（四）加强质量保障体系建设
人才培养是信息产业的基础工程，建立“以人为本、加强“双师型”教师队伍建设，以证为导、推行“双证书”制度、强化技能训练意识与能力培养，以实践教学为核心、加强实习基地（点）建设，培养专业实践能力，以人才质量为目标，构建教学质量监控与评价体系”[10]。这是人才培养质量保障体系建设的支柱，也是人才培养的通用法则、向导、标准。建设性、实质性措施要依据高校现实条件制定并进行有效调整
总之，通过对医学信息工程专业教育现状的分析，面对地方高校转型与信息产业的兴起所面临的挑战和机遇，笔者探讨了新兴信息产业的发展战略。这有利于促进信息工程学科的发展，以满足中国现代化建设的需要以及与国际化接轨的需求。
参考文献：
[1][4]谭强，刘广，孙艳秋等.关于新办医学信息工程专业
学科设置的研究[J].科技信息，2013，（19）.
[2]张颖，赵强.医学信息工程专业KAQ人才培养模式研究
[J].中国医学教育技术，2014，（5）.
[3]蔡晓鸿，赵臻，解丹等.医学信息工程专业的知识体系构
建探讨[J].基础医学教育，2013，（2）.
[5]范蓉等.医学信息工程专业《胚胎学》链接式教学模式的
应用[J].中外健康文摘，2012，（1）.
[6]解丹等.医学信息工程专业实践教学体系构建研究[C].
第三届教学管理与课程建设学术会议论文集，2008，（10）.
[7]罗悦，温川飙，陶瑞卿等.特训营模式在医学信息工程实
践教学中的应用探讨[J].成都中医药大学学报：教育科
学版，2015，（1）.
[8]王能河.地方高校本科特色专业建设质量保障体系研究
[J].黑龙江高教研究，2014，（1）.
[9]王能河，吴基良，但汉久.地方高校本科特色专业教学质
量监控体系研究[J].高校教育管理，2013，（6）.
[10]王能河，邹卫东，梅贤臣.生物医学工程专业课程体系
生物医学工程发展现状范文第4篇
关键词：生物制药技术；发展现状；产业化
我国生物制药产业具有起步晚，发展滞后的特点，但在国内庞大市场的推动下，我国生物制药产业仍然有着非常良好的发展前景。再加上我国政府对生物医药领域不断加大的投资力度和政策扶持，未来我国生物制药产业将会成为推动国民经济发展的朝阳行业。生物制药在这样的情形下面临着严峻的考验，在过去的发展过程中，已经取得了很好的成绩，但是发展也进入了一个相对的稳定期，这样想要更好的发展，就面临着严峻的考验，应该加大问题分析的广度与深度，只有这样，我们的问题才会取得更好的效果。
一、生物制药原理
生物制药，简单的说，就是利用生物活体来生产药物的方法。有时特指利用转基因动植物的活体作为生物反应器来生产药物，如利用转基因玉米生产人源抗体、转基因牛乳腺表达人α1抗胰蛋白酶等。而生物药物是指利用微生物学、医学、生物学、生物化学等学科的研究成果，在生物体、生物组织、细胞、体液内，综合运用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法用以制造的一类用于预防、治疗和诊断的药物制品。尽管生物制药是一种新兴的技术，但其发展速度非常快，规模也发展的也极其壮大。目前，全国来看，已有近一半以上的药品属于生物制药，尤其在合成分子结构复杂的药物时，其优点更加显著：操作简单，提高效率，经济适用且市场广阔。
二、生物技术药物的分类
自从人类基因组计划完成以来，结构基因组，功能基因组，蛋白质组等研究计划相继起动。这为生物技术的发展注入了强大的活力。各国对此十分重视，并把生物技术产业的发展作为国家经济发展中新的增长点之一。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。第一代重组药物是一级结构与天然产物完全一致的药物，第二代生物技术药物是应用蛋白质工程技术制造的自然界不存在的新的重组药物。自1982年第一个重组药物――人胰岛素上市以来，第二代生物技术药物正在取代第一代多肽、蛋白质类替代治疗剂。重组蛋白质和重组多肽药物：即利用DNA重组技术，将重组对象的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达，最后将表达的目的产物纯化并做成制剂，得到重组多肽、蛋白质类药物。重组DNA药物：基因治疗是指向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RN断，以纠正或补偿基因的缺陷；关闭或抑制异常表达的基因；刺激产生相应的抗体，从而达到治疗和预防疾病的目的。其他生物技术药物：如微生态制剂，另外还有利用生物技术生产的血液代用品、肿瘤疫苗等等。
三、我国的生物制药技术发展现状及趋势
与美国等西方国家相比，我国在生物制药技术的研究方面相对起步较晚，且在早期受经济、技术以及其他因素的限制。目前我国的生物制药技术已经取得了一定的成就，并且生物制药产业也在逐渐形成并不断扩大规模。现如今我国己经在肿瘤、心脑肺血管、免疫以及内分泌等诸多疾病的药物研制中充分应用了生物制药技术，研发出大批特效新药，为这些疑难病症的治疗技术水平提高提供重要支撑。但相对来讲，我国当前的生物制药技术水平还是落后与西方等发达国家，且在发展中还是存在着一定的问题与不足，及新药研发力度不足、融资渠道不通畅、研发成果转换困难等三个方面。从当前的发展形势来看，我国未来生物制药技术的发展趋势主要体现在以下几方面。
（一）生物制药产业呈现集群式发展
经过多年的发展和市场竞争，加上政府不失时机地加以引导，我国生物技术、人才、资金密集的区域，已逐步形成了生物医药产业聚集区，由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用，使得生物制药整体产业链得到优化，在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展。政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区，在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新，为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。
（二）生物医药技术向产业化推进
我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面，并没有有效地转换为生产力，这不仅浪费了很多的资源，也使得我国的生产实践跟不上研发，造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略，建立技术同盟，形成优势互补，使得自身能够专注于自身专长方面，从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中，势必会朝这一趋势发展，通过外包方式进行新药开发，将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成，充分发挥小公司在某些领域的技术优势，共同开发新药，大大提高新药开发效率，使新药研发周期缩短，实现技术与资金互补。
四、结束语
生物制药技术是在科技不断发展的推动下逐渐形成的，这是一种利用生物化学技术、免疫技术、微生物技术等诸多生物技术为基础而发展得来的现代高新技术。本文主要分析了当前我国的生物制药技术发展现状以及存在的问题，并指出其未来的发展趋势主要是向着产业化发展，从而为我国的医药行业做出更大贡献。
参考文献：
生物医学工程发展现状范文第5篇
关键词:监测设备；柔性传感器；可穿戴技术；健康监测系统；生理数据；智能服装
0引言
近几年，远程医疗和移动医疗的发展促使可穿戴式生理监测设备得以较快发展，其监测内容通常包括心率、心电、呼吸、体温、受力和姿态等数据。其中，智能服装因对使用者生活习惯改变较少、人体接触面大、可采集的体征更广泛等特点，成为研究的热点[1-2]。目前，智能服装的研发主要从2个方面入手：一是植入传统的硬件传感器，二是采用由智能导电纤维制成的柔性织物传感器[3]。由于柔性织物传感器可在满足生理监测功能的同时，还具有弹性模量低、应变大、可弯曲、可折叠、可水洗优势，舒适性较好，故而更适用于长时间的生理监测。近年来，智能服装中硬件传感器逐渐被柔性传感器所替代[4]。本文就柔性传感生理监测设备的性能特点、研究应用现状、存在问题及发展前景进行阐述与分析。
1性能特点
柔性传感生理监测设备是以导电纤维和普通纤维材料编织成的电路为主体的生理信号监测采集设备，具有弹性模量低、应变传感功能优异等特点，可实现人体生理数据的无创采集，从而满足医疗、运动等领域连续生理监测的需求。目前，用于柔性织物电极（以下简称“织物电极”）的特殊智能材料种类较多，包括聚吡咯导电织物、涂炭导电织物和镀金属导电织物等。从发展现状看，柔性生理监测设备具有以下显著的特点：（1）舒适。传统的应变传感器通常由合金等材料制成，刚度较大，长时间监测舒适度较差。胶状电极使用要清洁皮肤，涂抹导电膏，可能会造成皮肤过敏。另外，线路繁多，在对患者活动造成限制的同时，也会使患者从心理上产生压力和紧张情绪，影响目标数据的客观性。柔性传感器弹性模量较低（低于1MPa，接近或低于皮肤的弹性模量），变形能力优异（大于20%，且能重复使用），并且可与服装变形能力匹配。从使用者角度来看，产品舒适度高，不会对工作与生活习惯造成影响，有较高的依从性，适用于长时间测量。同时，设备本身也不会对机体生理心理造成额外干扰，数据的客观性不受影响，更利于发挥该类监测设备的功能价值。（2）可穿戴。传统应变传感技术工艺成熟，但因刚硬不耐弯折而无法穿戴。而织物电极依托人体服装实现穿戴式监护，是较为隐蔽的生理监测的方式，给使用带来便利。同时，作为服装可以加入较多的设计元素，更易被穿着者接受。（3）便于洗涤。柔性织物传感设备可以整体洗涤，即织物电极可以随载体一起水洗、甩干并重复使用。该类设备大多为贴身衣物，可洗涤的特点有助于保持设备使用过程中的清洁与卫生，也解决了一次性电极带来的大量耗材问题，节省了设备的成本和使用者的医疗开支。（4）稳定性强。传统的生理监测设备多使用湿性胶状电极，电极与皮肤之间需要涂抹导电膏，两者良好接触最长维持约24h，但超过24h导电膏会变干燥，电极与皮肤之间产生接触阻抗，设备采集生理信号的灵敏度和信噪比也随之下降。织物电极为干式电极，采用喷溅、电镀、蒸镀等工艺实现金属元素与纺织纤维的有机结合，使用过程中无需导电膏就能够保证电化学性能的持续稳定，从而保证设备功能的稳定性。（5）易集成。柔性传感器的服用性较好，与身体的接触面较大，灵敏度高，更易于采集到准确的目标数据；采集测量到的体征数据广泛，可以实现心电信号、肌电信号、受力方向和大小、脉搏、呼吸、身移和姿态、体温等多指标类型的监测，更易于使生理监测设备向一专多能的方向发展。（6）安全性高。传统的胶状电极导电膏长时间与皮肤接触，其化合物易渗透至皮肤，引起一系列皮肤过敏反应，如瘙痒、起泡、红肿、易破裂等问题[5]；硅与金属材质的传感器可对环境造成电子污染。而柔性生理监测设备采用干式电极，材料安全，可直接接触皮肤，与贴身衣物类似，不易过敏，同时可以水洗并重复利用，对环境的污染降低。
2研究与应用现状
2.1研究现状国外对柔性传感技术的资金、人员与技术投入较大，研发时间较长，并已经逐步应用于医疗实践，对生物医学工程学科产生了至关重要的影响。美国、欧盟各国、日本、韩国、印度等都在该技术领域有着自己的研究团队与研究项目。美国是智能柔性生理监测设备的诞生地，掌握着大量先进的核心技术，其目前研究的热点及难点主要是从设备的功能性及服用舒适性出发，进行织物电极的开发和无缝织造一次成型技术的应用。Fan等[6-7]通过以氨纶为材料的导电纤维的制备，得出“弹性”因素可以导致电阻的不稳定性变化，而“弹性”是舒适性的必要条件，如何在保证设备舒适性的前提下保证其功能稳定性是亟须解决的问题。Song等[8]采用雅卡尔提花织机（Jacquard）设计制作了一种织物电极，该电极利用双面织布结构，在纬线方向主要使用镀银纤维，并得出这种制作方法比常规编织结构稳定性更强，同时具有较理想的松紧效应。Pola等[9]通过采用刺绣的方式制作织物电极，该方法的使用增加了电极与皮肤之间的接触面积，且较少影响舒适性。Baek等[10]制作了含铜金属层的聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）薄膜和3mm厚的PDMS结构（含有突起部分），表面经过氧离子等处理后键合，制成的柔性干式电极能进行长时间的心电信号检测。我国的深圳智能云穿戴技术研究院、东华大学、吉林大学、香港理工大学等对柔性传感技术进行了深入的研究。翟红艺等[11]制作了基于织物电极的穿戴式心电检测系统。织物电极由导电布、海绵填充层和支撑垫构成，可与人体皮肤直接接触。该系统可对心电生理信号进行较长时间的采集与记录，并通过相关软件分析识别异常心电信号。深圳智能云穿戴技术研究院的SOFTCEPTORTM柔性传感技术通过将碳基复合材料、织物及聚合物弹性体相结合，能够实现大应变测量，具有优异的穿戴舒适性。通过特殊的工艺封装后，该传感器的机洗寿命超过了35次，可用于人体多项生理信号（呼吸、心率、心电）和运动信号（姿势、肌肉维度、足底压力）的监测。2015年基于SOFTCEPTORTM技术的智能呼吸带实现了医疗级别的呼吸测量，并可与专用的手机App结合使用。当使用者情绪不稳定导致呼吸异常时，手机App会实时提醒使用者进行呼吸训练，该呼吸带也可用于“鼾症”的家庭筛查。
2.2应用现状柔性可穿戴设备具有较好的集成性，可测量的人体体征数据类型较多，应用非常广泛，主要集中于以下几个方面。
2.2.1疾病监测慢性心血管疾病具有间歇性发病的特点。患者就诊时，医生问诊需要患者回忆2次就诊期间的发病情况，而一般心脏病患者由于年龄相对较大或机能较弱等原因往往不能对发病情况进行准确描述，从而影响医生对病情的掌握，因此需要使用连续监测设备进行就诊间期生理参数（尤其是心电信号）的采集与记录[12-13]。目前，高危重症患者生理参数采集的方式主要是使用医用监护仪[14]。该类仪器体积较大，对供电条件要求高，只能在病房及门急诊等固定区域内使用，限制了患者的日常活动范围。便携式心电图仪（Holter）可以采集存储患者1～2d的心电生理数据，但数据只能在测量结束后才能传输至上位机进行分析，实效性较弱[15]。传统心电监护系统大多采用银/氯化银胶状电极，导电膏存在刺激皮肤、脱水干燥所致的信噪比降低等缺点[11]，而柔性监测设备可以克服以上问题。柔性传感设备还被用于睡眠呼吸暂停综合症、失眠等的监测分析，该功能主要通过采集翻身及呼吸数据实现。
2.2.2情绪监测现代人罹患癌症、肿瘤、心脏病等恶性疾病增加，这和情绪紧张、生活工作压力大有很大关系。情绪紧张、压力大可以通过人体的一系列生理信号的变化来体现[16]，因此，“利用人体生理信号进行个体情绪判别”这一研究课题引起了国内外众多研究者关注。美国的Picard教授带领的麻省理工学院Me－dia实验室证明应用生理信号进行情绪识别的方法是可行的[17]，呼吸性窦性心律不齐（respiratorysinusarrhythmia，RSA）与恐惧、愤怒、忧伤、快乐等情绪有明显的关联，可以用来预测失眠等抑郁常见症状。吴学奎等[18]尝试使用织物传感设备对RSA指标进行监测，得出RSA数据并结合其他手段，可明显提高情绪识别的效率和可靠性，但织物设备对RSA信号采集的灵敏性以及信号的可靠性有待提高。
2.2.3康复训练监测中风已经给家庭和社会带来了巨大的精神压力和经济压力。研究发现，中风患者的家庭康复与院内康复的效果无明显差异，在时间和空间上有较多的自由，选择家庭康复的患者逐渐增多，但由于家庭康复远离医生，康复训练效果的评价往往缺失，在一定程度上影响了康复进程[19]，因此，对家庭康复训练个体生理数据的获取显得尤为重要。这样医生可于视距外对患者的训练行为（如上下肢运动动作、训练时长、训练频率等）进行评价与控制[20]。国外研究人员已经研发出整合动作传感器及心血管信号采集的柔性织物设备，结合家庭环境中的可视监控设备，使医生能够远程指导患者的康复训练，在加速康复的同时，也节省了患者的医疗开支，降低了医生的工作负担。
2.2.4运动训练监测科学的体能运动训练可以提高运动成绩，减少训练伤。全程马拉松、三高（高海拔、高寒、高热）环境等特殊的运动与训练对循环系统、呼吸系统及肌肉骨骼系统都有较高的要求，不科学的运动训练极易造成这些系统的损伤。国内外不少研究人员针对运动训练的科学性展开了相关研究，以控制运动强度，防止肌肉疲劳、应力性骨折、心肌损伤及心搏骤停等危险发生。柔性生理监测设备舒适度高，运动后可继续用于监测评估人员的恢复情况，以利于合理确定再次训练时间与训练内容。
2.2.5特殊环境作业安全监测与防护目前，矿井、火灾、长远航、特种作战、水下、空中等特殊环境作业人员的安全和健康受到高度重视。特殊环境导致人员常伴有生理与心理疲劳、高度应激及职业相关疾病，而这些健康不良情况均可能会导致作业事故发生。随着我国航天空间站任务的启动和深空探测的开展，航天员在轨飞行时间不断延长，航天员生理监测所使用的胶状电极的缺点逐渐突出。宋晋忠等[21]对织物电极、微针状干式电极、非接触式干式电极等电极的航天适用性进行比较，得出织物电极是理想的生理传感器。但织物电极与可穿戴式载体的固定方法，以及织物电极配套的生理监测导联线技术等还需更多的研究。相关学者提出，在军人作战制服面料中嵌入pH感应传感器，就可探测到战场环境的生物化学药剂、有毒有害颗粒物和神经毒气等并发出警告，从而提高军人的作战和生存能力。另外，柔性织物也可制作成消防人员、高风险作业环境中的工人及其他暴露在有毒环境中的工作人员的防护服。制作原理是将荧光活性染料掺入至光纤中组成感应传感器来检测温度和pH值，并可以发出实时警报信息[22]。
2.2.6灾害与战争伤员搜救灾害与战伤搜救时，往往是对批量伤员的救护，而且伤员发生现场与专业救护人员距离较远，柔性设备便可用来及时采集伤情数据，将数据及时传输至后端救护机构或人员，有助于他们把握救治时机，对伤员进行及时分类与救治[23]。美国的佐治亚理工学院通过“SmartShirt计划”的相关研究，开发出了一种可穿着柔性智能系统，该系统强调用不显眼的方式获取生理信息。它利用智能纤维中的光纤制作柔性传感器来检测士兵中弹情况，并将数据及时传送给相关专业人员使用[24]。
2.2.7老年人与儿童监护全球面临着人口老龄化问题。据预测，大约到21世纪中叶，我国60岁以上的老人将达到4亿，约占全国人口总数的1/4[25]。老年人心脑血管系统健康状况普遍不佳，需长期院外监护照顾、定期回院复诊的患者比例较大。跌倒是独居老人经常面临的一个危险因素，可带来重要伤害与健康威胁[26]，国外研究者对此开发出了老年人柔性监护设备，在腰部放置动作传感器，胸前区放置心电传感装置，可以有效弥补可视监控的盲区。由于神经系统功能的下降，老年人也经常面临走失的危险，故需要利用此类设备对其活动路线及生命状态进行监测。儿童常患呼吸系统疾病，神经功能尚不成熟，体温变化快，也易发生跌倒及走失的现象[27]。美国Ex－movere生物医学工程公司研制出一种名为Exmoba－by的柔性智能婴儿服装，整合有呼吸传感器、体温计、心率传感器及动作传感器等生物传感器，监测数据每分钟更新一次，结合专门的手机及计算机智能程序，婴儿的状态可以通过邮件或手机短信发给用户。该服装也可对自身的潮湿度进行监测，及时通知父母为孩子更换尿布，还有可对孩子的饥饿与疲劳状态进行监测[28]等拓展功能。
3存在问题
3.1实际应用环境中研究较少柔性传感技术已成为新型生物传感器发展的热点，但设备大多处于实验室可控条件下的研究阶段，对实际应用中电极尺寸、厚度、电极-皮肤的接触压力、电极-皮肤相对位移、高温、出汗等可影响设备功能及舒适性的因素研究不够，设备于实际应用中的效能研究还需加强。
3.2材料品种少，成本高，普及难度大目前，柔性传感生理监测设备所需材料的加工成本较高，工艺较复杂，在一定程度上限制了该设备的生产，也限制了其使用和推广。柔性传感生理监测设备要真正走近普通消费者还有很多问题有待进一步解决，包括如何采用新材料、新工艺进行批量生产，实现产品规模化，以降低成本价格。
3.3行业研发、生产、安全性评价无统一标准目前，该技术领域缺少一套系统、权威的理论与标准。研究者多来自不同的学科领域，有着不同的背景，需要较长时间的配合才能就设备的功能设计、制作和性能测试等形成共识。柔性传感生理监测设备作为一种特殊的医用器械，其性能、安全性的评价方法也不够完善，能否按照常规医疗器械评价模式进行柔性设备评价还需要更多的论证。设备中的导电金属成分及电磁辐射对人体的生物学效应也还需进一步研究。
3.4功能与舒适性矛盾明显在“舒适性”与“数据质量”之间选取合适的传感材料是设计的关键所在。如果强调监护功能而大量使用传感器，势必影响其服用性，如会给洗涤带来不便，影响穿着的舒适性。这个矛盾的解决依赖于柔性材料行业及纺织工艺的进一步发展。
3.5耐久性问题柔性传感生理监测设备的电路系统复杂，使用初期设备效果比较明显，但随着使用时间的延长，纺织基布会出现应力松弛与疲劳效应，导致该设备效果明显降低。因此，需开发具有良好变形恢复、耐疲劳、耐磨损等优良特性的纺织原料作为基布，从根本上保证功能的耐久性。
3.6续航力问题柔性传感生理监测设备要长时间监测、存储、传输多种类型生理数据，对能源要求比较高，加上设备微型化要求，电池体积较小，在实际使用中普遍存在续航力不足的情况[29]。目前，有相关研究人员开展了柔性电池的研究，目的是可以将电池卷曲或弯折使用，从而以较小的体积获得较长的续航时间。另外，高精度、低功耗柔性传感器也吸引了越来越多的研究力量。
3.7数据的质量与安全问题生物电大多较微弱，该设备多采取高灵敏传感器，令非目标数据被放大，目标数据的质量离医学要求还有一定差距。实际使用中，环境影响及运动位移也会带来数据质量的不稳定，这些都是设计中要重点攻克的问题。另外，数据传输速度与安全性不理想，传输技术、传输方式及数据安全管理有待改善，数据保护相关的法律、制度、规章等也需进一步制定。
3.8指标选择问题柔性传感生理监测设备与人体接触面积大，可以整合的电极与传感器类型众多。因此，选用何种指标比采用何种监测技术及监测设备显得更为重要。当前，柔性设备研究中存在监测指标与设备的功能定位不相符、不易获取、可靠性差等问题，还有些指标是依照传统传感设备灵敏度而设立的，在柔性传感生理监测设备上使用时灵敏度较差，因此，指标与柔性传感技术的兼容性还需进一步研究。4展望（1）在军事、航空、医疗、运动领域的研究将会继续加深和拓展。如飞行员、潜水员、航天员等高载荷环境下生命体征的连续监测，战时出血、伤口感染的感知与治疗，对核、生、化武器和次声武器等的感知、报警等功能都可以设计到柔性传感设备中来。（2）向微型化、智能化、个性化、网络化的方向发展。智能柔性传感器自身将可以过滤异常值和例外值，提供更客观、更真实、高质量的生理信号数据，具有一定的智能算法及自学习与记忆功能，并可通过相关数字通信接口实现远程控制，将充分与个人通信终端（如移动电话、微型计算机、便携式计算机等）融合。其中，分析软件的开发、安全可靠的信息传输网络的构建、全球定位系统（globalpositi-oningsystem，GPS）定位融合等将会吸引更多的研发力量。（3）新材料和新技术将得到更多的运用。仿生技术、组织工程技术、3D打印技术、柔性电源技术等会在该领域得到更多的运用。柔性传感生理监测设备可作为富有活细胞的生物材料支架，用于修复机体损伤部位的形态与功能，成为真正意义上的“第二层肌肤”。综上所述，柔性生理传感技术的研发正方兴未艾。随着材料技术、纺织技术、传感器技术、能耗技术、通信技术和远程医疗技术的发展，及相关标准、法规和制度的完善，柔性可穿戴生理监测设备的普及必将成为趋势。
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