航空航天特色生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)實(shí)踐探索

李韙韜　錢志余　宋曉峰

摘要：為了強(qiáng)化我校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的航空航天特色，提升學(xué)科水平，本文從明確的學(xué)科定位、高水平的隊(duì)伍建設(shè)、一流的平臺(tái)建設(shè)、高水平的科學(xué)研究方向、先進(jìn)的人才培養(yǎng)模式等方面進(jìn)行了論述。各個(gè)環(huán)節(jié)提出的方案切實(shí)可行，對(duì)高校建立具有自身特色的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科有著重要的意義。關(guān)鍵詞：專業(yè)建設(shè)；人才培養(yǎng)；科學(xué)研究；隊(duì)伍建設(shè)中圖分類號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-9324（2018）20-0098-02 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是交叉融合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來的邊緣性學(xué)科。從科學(xué)發(fā)展的規(guī)律看，繼機(jī)械科學(xué)、物理科學(xué)、信息科學(xué)引領(lǐng)科學(xué)發(fā)展以后，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科將成為21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的引領(lǐng)學(xué)科。隨著國(guó)家航空航天民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展，更遠(yuǎn)距離、更長(zhǎng)時(shí)間的太空探索、載人飛船計(jì)劃的實(shí)施、航天員飛行員的選拔訓(xùn)練中有大量的生物醫(yī)學(xué)工程問題需要解決。為此，我校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科必須在國(guó)防軍事醫(yī)學(xué)、載人航天醫(yī)學(xué)、航天醫(yī)學(xué)工程等方面快速發(fā)展，同時(shí)也符合我校特色學(xué)科的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。一、學(xué)科定位生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科通過與學(xué)校航空航天學(xué)科進(jìn)行融合、交叉，切實(shí)加強(qiáng)現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色建設(shè)。學(xué)科研究?jī)?nèi)容分為民用和航空航天特色兩個(gè)大部分，相互之間既彼此獨(dú)立，又相輔相成，相互促進(jìn)。學(xué)科在航空航天的定位是：形成以腦機(jī)接口、仿生科學(xué)、航空航天醫(yī)療裝備、航空航天醫(yī)學(xué)工程等四個(gè)主要研究方向。學(xué)科充分借力航空航天學(xué)科發(fā)展形成的高技術(shù)對(duì)前沿技術(shù)需求旺盛的優(yōu)勢(shì)，匯聚我校相關(guān)需求，進(jìn)一步拓展（醫(yī)學(xué)、航空航天），加強(qiáng)高技術(shù)研發(fā)，以應(yīng)航空航天工程領(lǐng)域迫切的重大需求。通過優(yōu)化組合，主動(dòng)配合我校強(qiáng)勢(shì)學(xué)科，集中力量，扶優(yōu)扶強(qiáng)，重點(diǎn)突破，著力把生物醫(yī)學(xué)工程在航空航天應(yīng)用作為發(fā)展重點(diǎn)。二、隊(duì)伍建設(shè)遵循國(guó)家的人才戰(zhàn)略，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，營(yíng)造創(chuàng)新學(xué)術(shù)氛圍，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)體制，努力培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才和高層次人才，形成具有航空航天特色的人才結(jié)構(gòu)體系和具有國(guó)內(nèi)較高水平的人才梯隊(duì)，具有明顯學(xué)科特色的科研方向，積極培養(yǎng)大師級(jí)人才。為了突出航空航天特色，研究隊(duì)伍建設(shè)需要圍繞下述具體舉措展開。1.以項(xiàng)目為牽引，建立學(xué)校內(nèi)部航空航天民航與生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科交叉、融合的研究團(tuán)隊(duì)。我校在生命與工程科學(xué)交叉領(lǐng)域的若干方向上形成了一定的優(yōu)勢(shì)，但優(yōu)勢(shì)顯著度還有待加強(qiáng)。學(xué)?？梢栽O(shè)立若干個(gè)“生醫(yī)—航空航天”為主題的創(chuàng)新科研項(xiàng)目，將生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科與學(xué)校的強(qiáng)勢(shì)學(xué)科，如機(jī)械制造、材料、無人機(jī)、力學(xué)等學(xué)科的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行整合，從而在完成項(xiàng)目的過程中進(jìn)行融合，產(chǎn)生新的創(chuàng)新性思想。實(shí)現(xiàn)學(xué)校內(nèi)優(yōu)勢(shì)科研人員的融合，強(qiáng)化對(duì)生命科學(xué)的深刻理解，在航空航天和空間生物學(xué)等方面建立具有醫(yī)學(xué)和航空航天綜合思路的研究團(tuán)隊(duì)。2.以企業(yè)掛職為契機(jī)，拓展生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科隊(duì)伍的航空航天研究視野。學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科與航空航天系統(tǒng)科研院所建立了密切的科研合作關(guān)系，在此有必要加強(qiáng)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究人員到航空航天院所進(jìn)行長(zhǎng)期科研合作和掛職鍛煉。期間積極梳理航空航天領(lǐng)域在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的需求，提出兩者結(jié)合的科研思路，努力為解決航空航天面臨的實(shí)際問題服務(wù)。與對(duì)方科研人員進(jìn)行密切交流，在參與項(xiàng)目的同時(shí)，建立起跨單位的科研合作人才團(tuán)隊(duì)。3.加強(qiáng)從相關(guān)院所，引進(jìn)（兼職）具有鮮明航空航天與生物醫(yī)學(xué)工程結(jié)合特色的高水平學(xué)科帶頭人。一方面積極與國(guó)內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的專家進(jìn)行交流，通過學(xué)術(shù)報(bào)告、兼職教授等形式，獲取和追蹤本科學(xué)最新的科研成果和科研方向。另一方面與國(guó)內(nèi)航空航天醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科的研究院所學(xué)者進(jìn)行溝通，了解航空航天醫(yī)學(xué)方面的需求和迫切需要解決的難題，從而明確本學(xué)科的工程和技術(shù)手段的研究目標(biāo)。建立起高水平的具有航空航天和醫(yī)學(xué)思想的學(xué)科指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，為學(xué)科在航空航天研究方面制定發(fā)展規(guī)劃。4.以申報(bào)重大課題為目標(biāo)，磨合出具有很強(qiáng)實(shí)力的研究團(tuán)隊(duì)。學(xué)校在可以集中力量成立生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)中心，對(duì)大型科研儀器設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行管理，對(duì)大型項(xiàng)目申報(bào)統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃。同時(shí)，整合人員團(tuán)隊(duì)研究基礎(chǔ)，凝練出新的研究方向。進(jìn)一步圍繞國(guó)家和國(guó)防重大課題和需求，進(jìn)行申報(bào)。通過申報(bào)和課題的完成，達(dá)到團(tuán)隊(duì)建設(shè)的目的。三、平臺(tái)建設(shè)平臺(tái)建設(shè)創(chuàng)新是核心。緊密結(jié)合創(chuàng)新型國(guó)家的建設(shè)，加快提升研究平臺(tái)的自主創(chuàng)新能力。要在平臺(tái)建設(shè)的全過程，緊密結(jié)合研究?jī)?nèi)容，下大力加強(qiáng)人員創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新才干，努力將平臺(tái)自主創(chuàng)新能力提升到一個(gè)新的高度。所建立的平臺(tái)具有國(guó)內(nèi)外一流的研究設(shè)備，一流的研究團(tuán)隊(duì)，能夠爭(zhēng)取獲得國(guó)家重大（重點(diǎn)）科研項(xiàng)目，獲得大的科研成果。同時(shí)，必須聯(lián)合學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科，進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科大的研究平臺(tái)，建立完整的實(shí)驗(yàn)體系。比如聯(lián)合機(jī)電學(xué)院航空宇航制造和數(shù)字化加工技術(shù)，建立高水平數(shù)字化航空航天醫(yī)療裝備研究平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)近紅外無損檢測(cè)、微創(chuàng)診斷、特色治療為主的疾病、腫瘤研究條件；整合理學(xué)院光學(xué)研究課題組，建立和加強(qiáng)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究平臺(tái)；整合材料學(xué)院航空材料和核物理研究資源，建立醫(yī)學(xué)圖像三維可視化研究平臺(tái)，特別是三維醫(yī)學(xué)圖像、熒光成像、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，能完成高水平的基礎(chǔ)研究任務(wù)；整合結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)仿生課題組，建立腦功能和神經(jīng)科學(xué)研究平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口等控制技術(shù)的深入研究。在條件成熟時(shí)，積極申報(bào)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。四、科學(xué)研究充分借力航空航天產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)對(duì)前沿技術(shù)需求旺盛的優(yōu)勢(shì)，匯聚我校相關(guān)需求，進(jìn)一步橫向拓展（醫(yī)學(xué)、軍工），加強(qiáng)高技術(shù)研發(fā)，以適應(yīng)工程領(lǐng)域迫切的重大需求。密切跟蹤國(guó)家民生發(fā)展戰(zhàn)略，與行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，瞄準(zhǔn)國(guó)際水平，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。通過優(yōu)化組合，主動(dòng)配合我校強(qiáng)勢(shì)學(xué)科，集中力量，扶優(yōu)扶強(qiáng)，重點(diǎn)突破，著力把生物醫(yī)學(xué)工程在航空航天應(yīng)用作為發(fā)展重點(diǎn)。形成如下的科學(xué)研究方向和重點(diǎn)。1.航空航天機(jī)載醫(yī)療裝備開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)研究。圍繞學(xué)校在無人機(jī)、直升機(jī)、民用航空領(lǐng)域、醫(yī)療器械開發(fā)方面的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)集成度高的，符合適航要求的機(jī)載醫(yī)療設(shè)備。2.腦機(jī)接口武器裝備控制技術(shù)開發(fā)。利用本學(xué)科在腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)方面的研究?jī)?yōu)勢(shì)，結(jié)合學(xué)校航空武器和火控的研究基礎(chǔ)，著重探索利用EEG腦電技術(shù)，完成武器平臺(tái)、無人機(jī)等的控制算法。3.飛行人員生命參數(shù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)。由于學(xué)校具有飛行學(xué)院，擁有大量的飛行學(xué)員。因此，利用現(xiàn)有的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)手段，完成對(duì)飛行員選拔、測(cè)試等過程的參數(shù)采集。采用建模的方式，形成一系列有效地評(píng)估體系。制定切實(shí)可行的政策，鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)科學(xué)研究上取得的代表性成果。積極參與學(xué)校其他課題組的工作，逐漸融入到航空航天的項(xiàng)目中，挖掘出與生命科學(xué)相關(guān)聯(lián)的科學(xué)問題，從而進(jìn)行研究。五、人才培養(yǎng)我校現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)必須提升辦學(xué)水平，打造成特色鮮明、國(guó)內(nèi)先進(jìn)的高素質(zhì)人才培養(yǎng)基地。需要注重創(chuàng)新性教育在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用，改善傳統(tǒng)教育教學(xué)環(huán)境和條件，在人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)方案、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面建設(shè)具有南航特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才。六、結(jié)束語(yǔ)我校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科根據(jù)南航拓展學(xué)科領(lǐng)域的需要，融合三航（航空、航天、民航）特色，把握應(yīng)用生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿和國(guó)家發(fā)展目標(biāo)，匯聚了我校生命—工程交叉領(lǐng)域的資源，初步形成了多學(xué)科交叉、航空航天特色和優(yōu)勢(shì)鮮明的交叉科學(xué)研究和教學(xué)平臺(tái)，惠及南航的多個(gè)學(xué)院、多個(gè)學(xué)科。參考文獻(xiàn)：[1]李海云，景斌，于紅玉.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的思考[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程，2015，34（6）：626-629.