航空航天特色生物醫(yī)學工程學科建設實踐探索

李韙韜　錢志余　宋曉峰

摘要：為了強化我校生物醫(yī)學工程學科的航空航天特色，提升學科水平，本文從明確的學科定位、高水平的隊伍建設、一流的平臺建設、高水平的科學研究方向、先進的人才培養(yǎng)模式等方面進行了論述。各個環(huán)節(jié)提出的方案切實可行，對高校建立具有自身特色的生物醫(yī)學工程學科有著重要的意義。關鍵詞：專業(yè)建設；人才培養(yǎng)；科學研究；隊伍建設中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0098-02 生物醫(yī)學工程學科是交叉融合生物學、醫(yī)學和工程學的理論和方法而發(fā)展起來的邊緣性學科。從科學發(fā)展的規(guī)律看，繼機械科學、物理科學、信息科學引領科學發(fā)展以后，生物醫(yī)學工程學科將成為21世紀科學發(fā)展的引領學科。隨著國家航空航天民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展，更遠距離、更長時間的太空探索、載人飛船計劃的實施、航天員飛行員的選拔訓練中有大量的生物醫(yī)學工程問題需要解決。為此，我校生物醫(yī)學工程學科必須在國防軍事醫(yī)學、載人航天醫(yī)學、航天醫(yī)學工程等方面快速發(fā)展，同時也符合我校特色學科的長遠發(fā)展規(guī)劃。一、學科定位生物醫(yī)學工程學科通過與學校航空航天學科進行融合、交叉，切實加強現(xiàn)有生物醫(yī)學工程學科特色建設。學科研究內容分為民用和航空航天特色兩個大部分，相互之間既彼此獨立，又相輔相成，相互促進。學科在航空航天的定位是：形成以腦機接口、仿生科學、航空航天醫(yī)療裝備、航空航天醫(yī)學工程等四個主要研究方向。學科充分借力航空航天學科發(fā)展形成的高技術對前沿技術需求旺盛的優(yōu)勢，匯聚我校相關需求，進一步拓展（醫(yī)學、航空航天），加強高技術研發(fā)，以應航空航天工程領域迫切的重大需求。通過優(yōu)化組合，主動配合我校強勢學科，集中力量，扶優(yōu)扶強，重點突破，著力把生物醫(yī)學工程在航空航天應用作為發(fā)展重點。二、隊伍建設遵循國家的人才戰(zhàn)略，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，營造創(chuàng)新學術氛圍，強調團隊體制，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構體系和具有國內較高水平的人才梯隊，具有明顯學科特色的科研方向，積極培養(yǎng)大師級人才。為了突出航空航天特色，研究隊伍建設需要圍繞下述具體舉措展開。1.以項目為牽引，建立學校內部航空航天民航與生物醫(yī)學工程學科交叉、融合的研究團隊。我校在生命與工程科學交叉領域的若干方向上形成了一定的優(yōu)勢，但優(yōu)勢顯著度還有待加強。學校可以設立若干個“生醫(yī)—航空航天”為主題的創(chuàng)新科研項目，將生物醫(yī)學工程學科與學校的強勢學科，如機械制造、材料、無人機、力學等學科的研究團隊進行整合，從而在完成項目的過程中進行融合，產生新的創(chuàng)新性思想。實現(xiàn)學校內優(yōu)勢科研人員的融合，強化對生命科學的深刻理解，在航空航天和空間生物學等方面建立具有醫(yī)學和航空航天綜合思路的研究團隊。2.以企業(yè)掛職為契機，拓展生物醫(yī)學工程學科隊伍的航空航天研究視野。學校優(yōu)勢學科與航空航天系統(tǒng)科研院所建立了密切的科研合作關系，在此有必要加強生物醫(yī)學工程學科研究人員到航空航天院所進行長期科研合作和掛職鍛煉。期間積極梳理航空航天領域在生物醫(yī)學工程學科的需求，提出兩者結合的科研思路，努力為解決航空航天面臨的實際問題服務。與對方科研人員進行密切交流，在參與項目的同時，建立起跨單位的科研合作人才團隊。3.加強從相關院所，引進（兼職）具有鮮明航空航天與生物醫(yī)學工程結合特色的高水平學科帶頭人。一方面積極與國內外生物醫(yī)學工程學科的專家進行交流，通過學術報告、兼職教授等形式，獲取和追蹤本科學最新的科研成果和科研方向。另一方面與國內航空航天醫(yī)學相關學科的研究院所學者進行溝通，了解航空航天醫(yī)學方面的需求和迫切需要解決的難題，從而明確本學科的工程和技術手段的研究目標。建立起高水平的具有航空航天和醫(yī)學思想的學科指導團隊，為學科在航空航天研究方面制定發(fā)展規(guī)劃。4.以申報重大課題為目標，磨合出具有很強實力的研究團隊。學校在可以集中力量成立生命科學實驗技術中心，對大型科研儀器設備統(tǒng)一進行管理，對大型項目申報統(tǒng)一進行規(guī)劃。同時，整合人員團隊研究基礎，凝練出新的研究方向。進一步圍繞國家和國防重大課題和需求，進行申報。通過申報和課題的完成，達到團隊建設的目的。三、平臺建設平臺建設創(chuàng)新是核心。緊密結合創(chuàng)新型國家的建設，加快提升研究平臺的自主創(chuàng)新能力。要在平臺建設的全過程，緊密結合研究內容，下大力加強人員創(chuàng)新意識、創(chuàng)新才干，努力將平臺自主創(chuàng)新能力提升到一個新的高度。所建立的平臺具有國內外一流的研究設備，一流的研究團隊，能夠爭取獲得國家重大（重點）科研項目，獲得大的科研成果。同時，必須聯(lián)合學校優(yōu)勢學科，進一步加強建設生物醫(yī)學工程學科大的研究平臺，建立完整的實驗體系。比如聯(lián)合機電學院航空宇航制造和數(shù)字化加工技術，建立高水平數(shù)字化航空航天醫(yī)療裝備研究平臺，實現(xiàn)近紅外無損檢測、微創(chuàng)診斷、特色治療為主的疾病、腫瘤研究條件；整合理學院光學研究課題組，建立和加強生物醫(yī)學光子學研究平臺；整合材料學院航空材料和核物理研究資源，建立醫(yī)學圖像三維可視化研究平臺，特別是三維醫(yī)學圖像、熒光成像、虛擬現(xiàn)實技術方面，能完成高水平的基礎研究任務；整合結構力學專業(yè)仿生課題組，建立腦功能和神經科學研究平臺，實現(xiàn)腦機接口等控制技術的深入研究。在條件成熟時，積極申報國家重點實驗室、省重點實驗室。四、科學研究充分借力航空航天產業(yè)的高技術對前沿技術需求旺盛的優(yōu)勢，匯聚我校相關需求，進一步橫向拓展（醫(yī)學、軍工），加強高技術研發(fā)，以適應工程領域迫切的重大需求。密切跟蹤國家民生發(fā)展戰(zhàn)略，與行業(yè)重點企業(yè)建立產學研合作關系，瞄準國際水平，加強基礎研究。通過優(yōu)化組合，主動配合我校強勢學科，集中力量，扶優(yōu)扶強，重點突破，著力把生物醫(yī)學工程在航空航天應用作為發(fā)展重點。形成如下的科學研究方向和重點。1.航空航天機載醫(yī)療裝備開發(fā)和關鍵技術研究。圍繞學校在無人機、直升機、民用航空領域、醫(yī)療器械開發(fā)方面的優(yōu)勢，開發(fā)集成度高的，符合適航要求的機載醫(yī)療設備。2.腦機接口武器裝備控制技術開發(fā)。利用本學科在腦科學、神經科學方面的研究優(yōu)勢，結合學校航空武器和火控的研究基礎，著重探索利用EEG腦電技術，完成武器平臺、無人機等的控制算法。3.飛行人員生命參數(shù)監(jiān)測關鍵技術開發(fā)。由于學校具有飛行學院，擁有大量的飛行學員。因此，利用現(xiàn)有的生理參數(shù)監(jiān)測手段，完成對飛行員選拔、測試等過程的參數(shù)采集。采用建模的方式，形成一系列有效地評估體系。制定切實可行的政策，鼓勵和獎勵科學研究上取得的代表性成果。積極參與學校其他課題組的工作，逐漸融入到航空航天的項目中，挖掘出與生命科學相關聯(lián)的科學問題，從而進行研究。五、人才培養(yǎng)我校現(xiàn)有生物醫(yī)學工程專業(yè)必須提升辦學水平，打造成特色鮮明、國內先進的高素質人才培養(yǎng)基地。需要注重創(chuàng)新性教育在生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用，改善傳統(tǒng)教育教學環(huán)境和條件，在人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)方案、教學內容、實踐環(huán)節(jié)等方面建設具有南航特色的生物醫(yī)學工程專業(yè)人才。六、結束語我校的生物醫(yī)學工程學科根據(jù)南航拓展學科領域的需要，融合三航（航空、航天、民航）特色，把握應用生命科學領域的前沿和國家發(fā)展目標，匯聚了我校生命—工程交叉領域的資源，初步形成了多學科交叉、航空航天特色和優(yōu)勢鮮明的交叉科學研究和教學平臺，惠及南航的多個學院、多個學科。參考文獻：[1]李海云，景斌，于紅玉.生物醫(yī)學工程學科發(fā)展的思考[J].北京生物醫(yī)學工程，2015，34（6）：626-629.