生物医学与环境科学精选(九篇)

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第1篇：生物医学与环境科学范文

1生物医学模式的历史贡献及其缺陷

以生物学为基础的生物医学模式反映病因、宿主与自然环境之间的变化规律以及对健康和疾病问题的一种认识,在生物医学模式的指导下,人们以生物学观点对人体的结构和功能、对疾病发生的机理、治疗和预防进行了有成效的研究,取得了丰硕成果,并控制了烈性传染病,大大提高了人类与疾病作斗争的能力,为医学进步和社会发展作出了巨大贡献。但随着社会发展和科学进步,生物医学模式的缺陷日益显露,表现在基础医学研究中,脱离人体整体性进行分割或孤立的研究,忽视人体的整体性;在临床医学中过于强调生物因素的作用,忽视心理和社会因素对健康和疾病的影响,妨碍了对疾病发生受多因素影响的全面认识;重医疗轻预防等[1]。现代疾病谱已发生了变化,现代慢性病已成为危害人类健康的主要疾病;自然科学和社会科学的新理论、新成果不断带入医学领域,医学整体化、综合化发展趋势明显增强;经济发展,生活改善,人们对健康需求日益提高等这一系列重大变化,表明,现代医学模式取代生物医学模式正成为一种必然发展趋势。

2现代医学模式对临床医学的指导作用

医学模式的转变最根本的是思维结构和医学观的转变,现代医学模式对医学问题认识的思维结构和医学观反映了医学的本质特征和发展规律的趋势,对临床医学的理论和实践将产生深刻的影响。

2.1完善临床思维结构,提高诊疗水平

长期以来,在生物医学模式指导下的临床医学,以单一生物因素进行临床思维和观察,立足于确定疾病的生物或理化的特定原因,在疾病观察上重器官、组织或细胞结构和功能的变化,在治疗上寻找消除生物病原或理化因素的手段。这种单一生物因素的临床思维结构和方式,限制了它对疾病观察的视野,对现代慢性病的诊治,生物医学模式是无法解释其病因和疾病过程的复杂变化。现代医学模式认为,疾病的发生、发展和转归都受到了生物、心理和社会因素的综合影响,临床医学应在生物医学基础上,把观察健康和疾病的视野向心理和社会领域拓展,不断完善临床思维的结构,根据病人的生物、心理和社会三方面特征进行疾病诊断、治疗,提高医疗水平。

2.2更新医学观念

医学模式的核心是医学观,现代医学模式要求临床医学更新医学观念,以适应卫生保健事业发展的需要。

2.2.1更新医学是纯自然科学的观念

医学不是纯自然科学,而是具有自然科学和社会科学双重属性的科学,医学研究和服务对象是人,人是具有生物属性和社会属性的双重属性[2]。长期以来,由于受生物医学的影响,临床医生认为医学是纯自然科学,在实践中,仅从生物学角度去认识和考察疾病,这是片面的。现代医学模式认为人类的健康和疾病都受到生物、心理和社会三方面因素的影响,尤其是现代社会中不良生活方式和行为、紧张心理和环境污染是现代慢性病的重要病因。当代科学迅速发展,医学与自然科学、社会科学交叉、渗透,产生一批具有明显社会科学特征如《社会医学》、《卫生管理学》、《医学社会学》等“交叉学科”、“综合学科”,表明21世纪的医学除向微观的分子生物学方向发展外,还向着宏观的整体化、综合化方向发展。临床医学要更新医学是纯自然科学的观念,从医学的双重属性出发,全面、正确认识健康和疾病的本质,才能有效地解决当代卫生保健中出现的问题,推动临床医学向前发展。

2.2.2更新生物因素是唯一致病因素的观念

生物医学模式把生物因素作为唯一致病因素,因而限制了它观察疾病的视野,是它的重要缺陷。现代慢性病病因复杂,绝非由单一生物因素所致。据调查,我国现代疾病谱和死因谱中的前10位疾病顺位是心脏病、脑血管病、恶性肿瘤、意外伤害、呼吸系疾病、消化系病、传染病、泌尿系病、神经精神病、内分泌病,这10类疾病死亡的4个主要因素是生活方式和行为因素占37.3%、人类生物学因素占31.43%、环境因素占20.04%、保健服务制度因素占10.80%[3],美国的情况类似[6]。这表明现代慢性病,由生物、心理和社会多方面综合因素所致,其发生与表现形式已由单因单果向多因单果和多因多果形式发展。现代社会生活中,如竞争激烈、婚姻失败、家庭暴力、丧偶、亲密家庭成员死亡、过于疲劳等,造成紧张和恐惧心理,若不及时进行心理和精神调节,容易引起心理和精神疾病。据报导,118例神经精神患者中发病前有过工作紧迫繁重占21.2%,意外事件惊恐占12.7%[3]。紧张心理易导致身心疾病已引起社会关注。所以临床医学要更新生;20物因素是唯一致病因素的观念,从生物、心理和社会因素来综合认识疾病发生、发展和变化规律,在防治上要兼顾病人生物、心理和社会三方面的需求,提高医疗服务水平。

2.2.3树立“三维”健康观

健康观就是以什么样的思维方式和观点去认识健康,采取什么方法去维护和促进健康。不同的医学模式有不同的健康观。生物医学模式从单一生物因素去认识健康,认为患了病就失去健康,当疾病被治愈又重新获得健康,所谓“无病即健康”,这个健康观是片面的,消极的。现代医学模式认为健康受到生物、心理和社会三方面因素的影响。世界卫生组织指出:“健康是身体、心理和社会的完美状态,而不仅仅是没有病或虚弱”,健康被理解为生物学、心理学和社会学三维组合的概念,即“三维”健康观,从生物角度看人的健康是人体各器官生理功能正常;从心理、精神观察人的健康是能正确对待外界影响,有自我控制能力并保持心理平衡状态;从社会学角度衡量人的健康,是对社会环境,人际关系有良好的适应能力和应对各种意外事件的能力[4],这就是现代医学模式的健康观。现代医学模式的健康观扩大了人们认识健康的视野,对卫生保健事业具有重要的指导意义。

第2篇：生物医学与环境科学范文

生物医学工程(Bio毗dieazEngineering)学是一门年轻的新学科，从技术角度肴，生物医学工程技术其形成与发展的模式墓本上可归纳为:通过工程技术手段把物理、化学以及技术科学中新的技术、原理、方法应用于研制医疗装!、满足临床诊治的需要，随着科学技术进步、新的物理、化学方法和工程技术不断被应用于医学，医用产品越来越多.在工程学(含电子技术、计算机技术、信.息技术、材料科学)突飞猛进地发展的同时，生命科学也在迅猛发展，近年来迅速兴起的生物技术对给生物医学以极大的推动，将产生分子医学.因此我们对理工学科与生命科学交叉结合而产生的生物医学工程学必须有新的认识.美国学者指出，新的生物医学工程定义是:“生物工程学结合物理学、化学或数学和工程学原理，从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念，产生从分子水平到器官水平的知识，诱发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法，用于疾病预防、诊断和治疗，病人康复，改菩卫生状况等目的”.因此，我们必须考虑到科学技术的进步给生物医学工程学带来的影响:不仅是工程学与生命科学、医学的交叉结合，也包括所有其他学科和生命科学、医学的交叉结合;不仅是工程技术的相应理论方法与生物医学中人体结构功能的交叉结合，而且要考虑工程技术的相应理论方法与生物技术的交叉结合.因此，我们引用根据美国国立卫生研究院有关名词命名专家组最近对生物医学工程学的定义:焦生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学与工程学厚理，从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出墓本概念，产生从分子水平到导官水平的知识，开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、导械和信，’.学方法，用于疾病预防、诊断和治疗，病人康复，改善卫生状况等目的.”

二.生物医学工程学科类型

生物医学工程学是理、工学科和生物医学相结合而发展起来的交叉边缘学科，涉及的领域十分广泛，与其他诸如材料、信息、电子技术、计算机科学关系密切，并在不断发展之中.根据学科具体内容可以分为:因为生物医学工程学科具有其他学科所没有的特点，我国仅设一级学科不设二级学科.

1.信息技术型生物医学工程(InformationTeehno一osyBiomediealEngsneering:IT一明E.)其知识体系的组成特点是以电子技术、计算机技术、信.息处理技术的知识为主线，以生物医学方面相应的领域为交叉、结合对象，对其中的问题进行研究.

2.材料技术型生物医学x程伽aterialTeehnologyBiomedicalEngineering:盯一翎E)其知识体系包含材料科学、生物技术、力学、化学、生物化学、信息和计算机技术、医学和生命科学的墓本知识，主要研究对象是生物材料和人工器官，包含新近发展起来的组织工程.

3.生物技术型生物医学工程(BiologiealTeehnologyBiomedicalEngineering，BT一BME)在生物医学工程发展的同时，由于分子生物学的发展产生了生物技术，使得生物医学工程与生物技术交叉结合.美国实验生理学学会联合会(F^SEB)对未来医学发展的分析是“分子医学将在2020年成为人类健康的基础.分子医学的实践将包括新的预防方法、新的诊断方法和新的治疗方法，新的治疗方法将直接针对造成疾病的分子、细胞或生理缺陷.这些新医学方法的墓础将是精确的和无创的成像及诊断技术，……”，这充分说明了在新的时期，生物医学工程必然和分子水平的诊疗技术交叉结合，也就是说生物医学工程必然和生物技术交叉结合，因此必然会产生生物技术型的生物医学工程.其知识体系包含数学、计算机技术、信.息技术、生物学、分子生物学、遗传学等等.

4.生物医学研究型的生物医学工程(BiologiealMediealstudyBi二。dicalEngineeringBMS一BME)由生物医学工程的定义和它的研究内容知道，我们要为深入研究生命过程的规律，揭示生命的本质.因此这类学科的着眼点和落脚点不在于应用，而在于用目前的一切科学技术的理论、方法、技术以某一生命过程为研究对象.所需的是所有理工科、生物学、医学、哲学知识的交叉融合.

5.医疗器械产业型的生物医学工程伽ediealDevieesBIOfnedicalEngineering:MD一BME)生物医学工程所有的研究的最终目的是以各种不同的产品服务于社会，在各种生物医学工程产品中，医疗器械(含各种医疗仪器、医疗设备和耗材等)产品占有很大比t.要过渡到产品必须有由实验室研究到产业化过度的研究阶段，就会形成产业型的生物医学工程.其知识体系包含电子技术、计算机技术、精密机械、生物医学的基本知识、管理学、市场经营等.以往我国医疗界械产业化的发展较发达国家滞后，就是因为这方面的力t相对薄弱，因此一方面应该在医疗界械的公司强化这方面的建设，另一方面应加强高校、研究所与企业的交叉结合.科研成果的产品化研究在医疗界械行业显得尤为重要。

6.在医院中的生物医学工程-----一临床工程随若科学技术和现代医学的发展，生物医学工程对促进医学科学的发展起到了很重要的作用，尤其是在医院的建设和发展中所起的作用更为重要，所居的地位更为明显.医疗机构为了满足社会的需求，在医疗市场的激烈竞争中求得生存与发展，就必须加快自身的现代化建设，在这一进程中，生物医学工程的分支学科一一临床工程已成为现代化医院不可缺少的组成成份，将起到举足轻重的作用.临床工程师、医生和护士共同构成现代化医院的三大支柱川.临床工程在医院中的发展是一个值得关注问翅.临床工程的定义:前面讲过生物医学工程学是一门新发展起来的交叉性学科，它研究内容非常广泛，从纵向看，生物医学工程学的组成除了研究开发以外还有一个重要的组成部分，就是在医院中应用生物医学工程的所有成果---一临床工程，临床工程则是为了利用现代科学和工程技术知识，将现代的生物医学工程学的新技术和成果安全、可东地应用到临床，以提高医疗水平为目的的一个生物医学工程的学科分支.那么，什么是临床工程呢?目前，一般认为在医院中医疗设备的维修管理就是临床工程，我们认为，在医院中所有为了提高医院医疗水平而应用现代工程技术的工作都应该属于临床工程的范畴.在医院临床工程墓本上由五大部分组成:一是以医疗设备的全程技术管理为主，解决医院装备现代化中技术、设备、质t保证和经济管理方面的问题，包含了医院中的设备工程和设备管理工程;二是医疗信息的现代化管理-一Hls(HospitalInfor.tionsystem)系统:使用计算机和通讯设备采集、存储、处理、传翰和翰出门诊、住院息者医护和管理信息，包括临床辅助科室的信息，形成网络系统，实现信息共享，提商医院工作质t和效益;三是和影像存档和通讯--一P^cS(Pict盯e^r。hi，ing.eo二unie。tson:system，):是医院用于管理医疗设备如CT，MR等产生的医学图像的信息系统;四是远程医疗网络系统等:远程医疗就是利用电子通讯网络以电子信号来传递有关医学诊断、治疗、护理、咨询及教育等的信息及数据，其即可以为偏远地区的息者提供医疗服务，也可以作为医生之间进行交流的有效工具;五是参与临床的诊断与治疗一线工作的工程技术:例如放射治疗计划的制定、虚拟手术、理疗和康复等等.临床工程与生物医学工程研究开发是两个紧密相连的必要环节，又具有各自的发展规律.因此，我们既要重视前者的发展，也要重视后者的发展，在医院中更应将后者放在发展的重要的地位.

三.国内外生物医学工程教育棍况

科学与学科有非常密切的关系.科学自身的规律决定学科的规律，科学发展决定学科的建设和发展，当然，学科的建设反过来形响科学的发展.随若人们对健康的关心程度的增加，医学上疾病分析、诊断、治疗和康复等方面的仪器设备逐年增多.因此，在教学科研单位需要有研究人的生命的物理原理、控制过程和研究新的检测、监测生理、生化物理指标的原理、方法、仪器设备;在工业部门，需有设计、制造适于医护人员操作和人事科医学要求的仪器设备的工程师.在医院里，需有掌握医学设备的均t和维修以及培训使用这些设备的人员的工程师;这就要求有一个系统地培养生物医学工程师的教育计划.生物医学工程师要用工程学的方法来解决生命科学上的难题，因此，要求有一些涉及生命科学和工程学的交叉训练，使得学生既要性得工程原理，又要了解如何应用知识来解决生物学和医学上的问题.二十世纪50年代，随着生物医学工程科学研究的发展，产生了生物医学工程学科.由于科学研究的需要，在国外生物医学工程学科发展的最初阶段，是趋向于培养博士水平的高级人员.后来由于注意到实际应用，产生了硕士和学士水平的教学计划.

1.国外高校生物医学工程专业的情况

目前发达国家的很多大学都设有生物医学工程系，仅美国就可在Inter网上查到近百所大学生物医学工程系的主页.《共国新闻》及《世界报道》两媒体2002年联合公布的生物工程/生物医学工程领域最佳研究生院的排名(根据设施、人员、研究成果引用系数等)前十名的学校。.设有叫S方向与BT的较多.以研究生教育为主，本科为附在我国，涉及生物医学工程专业最早的是中专教育、大专教育(1，60年成立的北京商学院就有医疗器械系)，真正的生物医学工程学科开始于70年代未，19，8年国家科委成立了生物医学工程学科专业组.从此生物医学工程作为一门独立的学科在我国很快地发展起来.经二十多年的发展，目前全国己有近几十所高校建立有该专业，这些高校均系国内工科、理科、医学的著名院校.我国生物医学工程学科的墓本情况见表2从以上可以看出我国的生物医学工程专业发展非常迅速，据不完全统计，52个院校设有生物医学工程专业，其中有37个理工或综合大学，15个医科院校.

2.我国离校生物医学工程专业的情况分析

(1).我国生物医学工程专业与国外生物医学工程专业的共同点①学科发展迅速国内外高校生物医学工程专业发展十分迅速，国外从20世纪60年代起步，70年代、80年代迅速发展•国郎20世纪’0年代末，8。年代初仅有几所高校建立生物医学工程专业，短短二十年就发展到50个院校建立该专业.②从比较知名的重点院校开始形成辐射美国约翰霍普金斯大学、加利福尼亚大学、麻省理工学院、宾西法尼亚大学、华盛顿大学、密歇根大学等都是较早建立生物医学工程专业的.我国清华大学、浙江大学、西安交通大学、上海交通大学、东南大学、中国科技大学等都是我国著名的科研水平很高的大学，也是我国首批建立生物医学工程专业的高校.③生物医学工程专业的学科以研究生教育为主在国外，很多大学招收研究生的数t超过本科生的数t，研究生的来源更强调从理工科或生物医学专业中选拔.在我国50多个生物医学工程专业中有17个博士学科(14个也收本科，3个仅招收硕士、博士)，6个博士后流动站，5个长江学者学科，11个招收本科、硕士，8个院校仅招收硕士，U个院校招收本科、2个招收大专.这充分说明生物医学工程专业教学和科研相比，生物医学工程科研占的比重更大.

3.我国高校生物医学工程专业与国外的不同点(差距)

近年来我国生物医学工程教育发展很快，如前所述建立本科教学的至少有35所院校，通过分析不难发现:①学科模式(研究方向)设!较少所有开设生物医学工程本科专业的学校都是以电子、信.息、计算机应用与医学结合为目标，只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容.本科教育的专业设!面比较集中在IT一明E，没有川S一SME，各院校的研究生培养(科研方向)基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图象处理、医学仪器研究为主，部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向，只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料及人工器官、生物医学图像处理.研究生培养的专业面比本科生的专面相对宽广.与生物医学工程专业搜盖面相比显得专业面过于窄.而国外的专业设t显然比我们有优势.从表1中可以看出有很多“生物移植、心血管电生理、脊健损伤研究、功能生物技术、心肺动脉、临床整形外科研究、临床整形外科研究、细胞影像、疼痛神经生理、分子及细胞生物、重组蛋白质表达、药物传输、.生物界面现象、生物热传递、麻挤研究、听觉研究、神经肌肉研究、神经系统分析、视觉研究”一的研究方向，在我国，这些研究方向都被认为是生物医学的研究内容，而不是生物医学工程的研究内容.②以科研带动学科的特点不如国外突出我国本科教育有进一步扩大的趋势，有些没有科研方向的学校纷纷设立生物医学工程专业③没有重视传统中医工程研究④生物医学交叉结合的程度我们不如国外，我们的叫E没有研究生命系统的就是个证明.

4.就业问题

生物医学工程师的就业前景是广阔的，主要就业单位是研究机构、公司和医院.研究机构可以是研究所或大学里的研究中心，他们从事设计和研制医院里所铸的很专门的新设备，也有一部分作为外科或生理研究组的成员参与复杂电子系统的选择使用，也可以研制新设备公司，可以是仪导及制药公司，他们参与新的医疗仪器以及医学及生物学研究用的仪器的研制和生产.他们能够决定一种新的设计是否有藉要，有梢路，能否满足各种要求并符合政府的法律规定，他们也可做为公司产品的推销及售后服务工作.在医院里，他们从事自动化、研制实验室用计算机，病人一一计算机的接口以及有关计算机软件.他们也可以在某一科室〔例如:内科、外科和临床实验室工作)，也可以在医院里直接经管生物医学工程部门的工作.他们是医院中工程情报的主要提供者，负贵所有仪器的使用、维修和采购的任务，研究分析和处理数据的方法.生物医学工程师亦参与许多国家研究计划，如在空间计划中设计遥测装I，生命维持系统，人一一机接口设备以及参与空问医学.他们也参与国防计划，环境研究，也可做为环境开发及污染、医院自动化方面的顾问等.

5.生物医学工程专业的继续教育

生物医学工程专业的高等教育与国外相比起步较晚，但经过近20年的发展，现已形成较完菩的学科体系，开设了大专、本科、硕士和博士研究生教育层次.而我国生物医学工程专业继续教育发展较慢，在国家成人教育专业目录中还没有该专业.我校1，%年首次在全军开展了生物医学工程专业专科升本科的函授教育，现已招收7届学员，深受全军各医疗单位技术人员的欢迎，目前地方许多医院有关技术人员也来信询问要求学习.我们认为在新形势下，生物医学工程专业继续教育有着广泛的前景和开展空间.主要原因是:

(1).随着科学技术和现代医学的发展，医院各种诊疗技术和设备越来越多，高新技术和自动化程度越来越高，如果没有生物医学工程专业技术人员的有效参与，现代化医院不可能有现代化的管理和诊疗水平.

(2).从医院实际看.医院医学工程科、信息科、放射科、放疗科、超声科和理疗科的临床工程技术人员是生物医学工程专业专业本科毕业的为数不多，大都是本专业或相关专业大专毕业，知识结构和实际水平很难适应未来的发展需要，必然有一个知识更新、技术提高的问题.

(3).以现代科学技术为核心的、建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的经济称为知识经济时代，知识经济时代的到来对现代化医院的科技水平、人才综合素质和创新能力有了更高的标准.开展生物医学工程专业继续教育，必须满足实际，若眼未来，在教育观念、人才培养目标、教学内容和教学方法等方面进行大胆探索.

6.在医学院校内开设生物医学工程专业的特点

生物医学工程专业是一门工程科学，它要求有深厚工程墓础知识，学生的大部分时问都是在学习工程知识，因此，很容易认为在工科院校开设此专业有优势，在医学院校开设这个专业有很大困难.经过几年的实践，我们认为在医学院校办生物医学工程专业.开始时要建立起一整套的工程葵础课教研室和实验室，，这样需要的经费、人员较多，起步比较困难，但只要具备了墓本条件，会有很多优势.

(1).生物医学工程是工程科学对医学的渗透，在医学院校中开设了本专业以后，工程人员和医务人员思想上的沟通就比较方便，较能做到互相理解，这样就便于合作.

第3篇：生物医学与环境科学范文

一、生物医学工程学科特点

生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法,从工程学的角度研究生物体(特别是人体)的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象、探索生命本质,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科[1],是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科,所涵盖的领域十分广泛,具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。根据研究侧重点,生物医学工程学科可分为信息技术型、材料技术型、生物技术型、生物医学研究型、医疗器械产业型、临床生物医学工程、军事生物医学工程等7类[2]。当前讨论和研究的热点领域主要有:生物医学材料、生物力学、医疗信息技术、生物芯片与传感技术、组织工程及再生医学、介入医学工程、医疗器械等7个方面[3]。

二、医科院校生物医学工程学科专业教育现状分析

高等医科院校生物医学工程学科和临床医学结合紧密,医学大背景很深厚,具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势,但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素,一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。

1.理工学科体系不完善。生物医学工程专业学科涵盖面非常广,广到什么程度呢?可以用四个字形容———“包罗万象”,如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度,生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。目前大多数开设生物工程学的高等医科院校,物理、数学、化学等基础学科相比理工科院校比较薄弱,而且缺乏材料、自动化等重要工程学科的有力支撑,这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏,学生无法系统地学习工程类课程,得不到系统扎实的工程技术训练,影响人才培养目标的整体实现。

2.复合型师资比较缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标,首先需建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍方阵。在高等医科院校,生物医学工程专业师资队伍中具有理工科教育背景和医学教育背景的教师比较多,而既懂医学又懂工程技术,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资比较缺乏,教师队伍知识结构普遍不够合理,与各相关学科交叉融合能力弱,这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。

3.创新能力培养不扎实。生物医学工程专业85%以上的基础课和专业(基础)课程都要开展实践教学,必须建设相应的实践教学平台,这些实验室建设要求高、仪器设备多、投入大,部分院校在生物医学工程专业课程实验条件建设经费投入不足,单独开设的实验课程比较少,实践教学体系不够完善;课程标准中演示性、验证性等基础性实验设置比较多,而综合性、设计性实验设置比较少[4];缺乏“大学生电子设计创新基地”等综合性实训实验硬件软件平台和组织管理经验;学生规模小,缺少其他理工科学科支撑,组队参加全国大学生电子设计竞赛、全国大学生挑战杯设计竞赛等活动较为困难。

4.学生专业思想不牢固。生物医学工程学作为一门新兴的边缘学科,覆盖面广,涉及领域跨度大,专业知识体系复杂,专业课程内容在各学科之间交叉频繁,本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情;相对材料、自动化、机械、通信以及临床、医学影像等专业,生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽而不精”,“广而不细”等问题,就业时相对处于劣势;部分学生由于学习任务重、压力大,导致学习积极性、主动性不高,专业思想不够牢固,甚至影响到专业整体的学习风气。

三、对策初探

高等医科院校要盯准医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标,突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养,深化教学改革,加大教学投入,改善教学环境,加强队伍建设,充分发挥医学院校资源优势,积极探索具有医科院校特色的生物医学工程专业教育培养模式,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,不断提升生物医学工程人才培养质量。

1.坚持走“先研究生后本科生”的教育培养模式。“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等特点决定了生物医学工程学科专业的开设和建设,对教学基本建设、课程体系构建、师资队伍力量、实践教学平台等方面要求比较高,必须具备一定水平的软硬件条件。医科院校在开设建设之初,往往存在培养方向不明确、课程体系不科学、平台条件不完善、师资力量不足等困难和问题,因此,对于计划开设生物医学工程专业的高等医科院校来说,要坚持走“先研究生培养后本科生培养”的教育培养模式,通过5-10年时间的研究生培养和学科建设,加强教学基本建设,积累教学经验,规范教学管理,建设一支高素质师资队伍和一批高水平的实验教学平台,构建完善的课程培养体系和实践教学体系,为本科生培养创造良好的学习条件和学习环境。

第4篇：生物医学与环境科学范文

科交叉的边缘科学，它是用现代科学技术的理论和方法，研究新材料、新技术、新

仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇

航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我

国，生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中

国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学

科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中

国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前，我

国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研教学工作

，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来，其意思是用

刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪LeeWenhock发明了光学显微

镜，推动了

解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进

一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞

生了细胞学、组织学、细胞病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞

的超微细结构、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，

使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电

子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用

。

影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域

之一。50年代X光****和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于X线CT技

术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水

平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCT),即是利用计算机技术处理人

体组织器官的切面显像。X线CT片提供给医生的信息量，远远大于普通X线照片观

察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已经问世，能快速扫描

和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的CT，提高了诊断准确率［1］。医学

工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc

e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI)，它不仅可分辨病理解剖

结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在

早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步，促进了医学诊

断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态M

RI、MRS发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18F，11C，13N)的原理，

创造的正电子发射体层摄影(PET)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体

把PET列为十大医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史，但它已显示出对肿

瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。

影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学

工程技术的发展密切相关。

介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年

)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行

扩张治疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(InterventionalRa

diology)，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功

地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小

、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发

展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性

诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管

管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高

，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗

并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的

临床医学新领域--介入医学［3，4］。

人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医

疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们

称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏

瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难

修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技

术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修

补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样

的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材

料、新技术的结果［5］。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病

晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关

节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千

万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，

其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外，放射医学、超声医学、激光

医学、核医学、医用电子技术、计算机远程

医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上

可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推

动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史，从伦琴发现

X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用

，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世，从赫斯费尔德发明CT到今天

CT成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的

医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗

技术可能在以下10个方面有重大突破和创新：

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，

诊疗用机器人将被广泛应用。［6］

(2)介入性微创，无

创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技

术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着

PET的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂

型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将

有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效

缓释材料，药物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育

材料、生物止血材料将有新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、

家庭、个人医疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械

和用品将有广泛需求和应用。

(7)除继续努力加强生

物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防

治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、

心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救

系统是未来生物医学工程的重要课题。论文帮

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快

速发展，遗传、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪

白芯片和诊疗系统将被广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康，研究和开发劳动保护、家庭保

健、个人防护用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定，提出了奋斗目标：“到2

000年，基本实现人人享有初级卫生保健”，到2010年国民健康的主要指标在经济

发达地区达到或接近世界中等发达国家水平，在欠发达地区达到发展中国家的先

进水平。1999年国家科技部召开了“发展生物医学工程技术战略研讨会”，国家

工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研究等，对推动生物医学工程产业

发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与疾病做斗争，在医学

诊疗技术上取得了重大成就；但面向21世纪的巨大挑战，我们要动员起来，调整

政策，制定规划，改革医学研究教学的旧模式，发挥现代科学多学科交叉合作的优

势，创建全新的生物医学，为人民造福。

参考文献

［1］GeWangMichealWV.PreliminarystudyonhelicalCTalgorithmsfor

patientmotionestimationandcompensation.IEEETran

［2］MinnH,LapelaM,KlemiPJetal.Predicationofsurvivalwithfl

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［3］ScheinmanMM.CatheterAblation.Circulation,1991,83：1489-1498

［4］杨于彬，生物医学工程介入性诊疗技术，世界医疗器械，1997，3(9)：5

0-52

［5］KatirciogluF,YamakB

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HeartValveDis,1996,5(3)：302

第5篇：生物医学与环境科学范文

随着社会经济和科学技术的发展，特别是医学科学技术的发展，使得人类的疾病谱发生了很大变化，一些传染性疾病得到了控制，一些非传染性疾病上升为凸显状况，如心血管疾病、癌症及遗传性疾病等。现代医学被深刻的微观意识“麻木”了，因此至今还没能完全了解现代亚健康与慢性病的主体结构。其实导致现代疾病大爆发的罪魁是气候变化，物质性危害因素只不过是次要的“被动性致病因子”。所以，以药物为主体的现代医疗功效体系无法干预现代特色疾病，是必然的。因此，疾病在人群中的发生、发展规律，尤其是疾病风险与自然和社会环境之间关系的宏观医学在人类对抗疾病的过程中，有着其特定的、不可忽视的地位。重视宏观医学研究，流行病学研究势在必行。

陈竺院士指出，随着人类基因组计划的完成，功能基因组学研究的不断深入，尤其是国际人类HapMap计划的实施，为研究疾病发病机制提供了新的有力的武器。然而当代医学和药物开发模式并未发生人们所预期的根本性变革，实际的情况是新药开发的周期不断延长、投入日益增加。这说明仅仅依靠以还原论为基础的生物医学研究，已不可能解决肿瘤、心脑血管疾病、内分泌代谢疾病和神经精神性疾病等常见、慢性、复杂性多基因疾病。中国的生物医学家应秉承和发扬传统中医药的系统观和辨证哲学思想，不仅要将人体分解，在器官、组织、细胞和分子水平上，进行自下而上的研究，也要以人体为系统，综合在各个层次获得的知识，开展自上而下的研究，这两方面工作的结合就是我国科学家首先在国际上提出并一直在积极推动的系统生物医学研究。

前瞻性队列研究是实施宏观医学研究的系统研究和系统科学，不仅仅将人体作为一个独立系统，而且将人与环境看作一个完整的系统，来研究遗传与环境对疾病发生、发展和转归的影响，这对生物医学研究的发展具有十分重要的意义。根据我国现有的社会经济发展水平，全民基本医疗保健制度的建设势在必行。随着卫生保健制度的改革，社区医疗网的不断完善，将为前瞻性队列研究的开展创造良好的客观条件。医学实践的历史经验表明，“上工医未病”，疾病的预防无论从投入成本还是医学干预的效果来看，都是最佳的选择。前瞻性队列研究不仅可以获得人从未病到疾病发生、发展整个过程中，各个阶段的组织样本，为疾病的早期诊断研究创造客观条件，同时还将获得人群中环境和遗传因素共同作用导致疾病发生的普遍规律，对疾病的预防具有不可或缺的重要意义。前瞻性队列的重要性目前已日益得到国际生物医学界的认可，不少国家已设立了国家级的研究计划，我国一些科研单位也尝试开展了小规模的前瞻性队列研究，取得了良好的初步成果。由于前瞻性队列研究客观上要求有足够大的人群规模，并进行6-10年，甚至更长时间的连续人群跟踪研究和样本收集，其难度和累计投资强度都大大超过了现有的国家科研计划。作为发展中国家的科学家，如何在满足学科发展以及提高国民医疗保健水平的国家重大需求的同时，尽可能用最少的投入，在尽可能短的时间内获得显著的产出和成果，在理论和实际操作层面都有许多问题值得研究和探讨。

2003年的SARS疫情最终得到控制，实质上是依靠具有100多年历史的宏观医学流行病学的手段。因此，无论从医学发展的客观规律，还是从公共卫生需求，我们都必须致力于宏观与微观医学的平衡发展。长期收集所有成员的组织样本和完整的流行病学数据（环境暴露、行为、病史、家族史等等），随着时间的推移，可以预测到研究人群中将有一定比例的健康人会发生疾病，这就为寻找疾病早期诊断的生物标志，研究遗传和环境的相互作用，以及研究人体对治疗的反应性等等提供了前所未有的条件，并最终达到对疾病的预防。近年来，我国学者在国际上首先提出了系统生物医学的概念，将传统中医药的整体论和辨证思想与系统生物学结合，认为不仅要在个体水平而且应该在人群水平上研究遗传和环境对疾病的影响，才有可能真正实现系统生物学所提倡的预测、预防和个体化治疗的3P医学。从近50年来人们与癌症的对抗历程看，尽管世界各国都投入了大量的人力、物力和科研经费，但癌症的治愈率和生存率都没有根本的改善。真正发挥作用的还是传统的宏观医学手段，如乳腺癌通过定期的常规检查以达到早期诊断，提高治愈率和生存率，肺癌、心脑血管病等通过生活和饮食习惯的纠正和改善，也获得了良好的预防和降低发病率的作用，这些都是通过人群的流行病学调查获得的知识来进行医学干预的成功经验。大规模、前瞻性队列研究是目前在人群规模上对疾病风险因素进行定量和概括性研究的最佳手段，已成为宏观医学与微观医学的公共平台，得到许多国家的重视。我国有56个民族、13亿人口，国土辽阔，东西南北的地理、人文和社会经济差异明显，能很好地满足前瞻性队列研究要求人种、环境暴露多样化的条件；我国的社会体制，尤其是已建立的公共卫生网络，为开展大规模的队列研究奠定了良好的组织基础，再加上人力成本低廉，相对发达国家在组织样本和流行病学数据收集方面的成本要低得多。因此，开展前瞻性队列研究具有天然的优势。

大规模前瞻性队列研究是一项费时、费力，非常艰巨但又非常重要的基础性工作，在设计时首先要分析现状，契合国家需求，掌握现有的工作基础和优势所在。同时要找出现有的问题，理清思路，提出切实可行的研究目标。前瞻性队列研究有其不可取代的优越性，因而受到世界各国的重视，但其耗时、耗资的特点也十分明显。即使美国这样的发达国家，尽管科学界一直在呼吁，但要得到国会的批准仍有待时日。中国作为发展中国家，应量力而行。目前应重点开展成本效益较高的病例对照研究，以积累基础数据，为下一步开展大规模前瞻性队列研究提供详实、可靠的设计依据，奠定良好的基础。

第6篇：生物医学与环境科学范文

关键词 医学仪器；实验平台；课程设置

中图分类号 G648.4 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2014）32-0053-02

先进精准的医学检查及诊疗仪器已经服务于人们的生活，为使学生尽早进入医学仪器技师角色，熟练使用各种仪器，成为合格的应用型医用人才，有必要建设一个成熟先进、安全可靠、易扩展、可管理的教学科研一体化医学仪器技能实验平台。以吉林医药学院为例，探讨医学仪器技能实验平台建设的相关问题。

一、学校相关专业实验室建设现状及问题

吉林医药学院于2004年开设了生物医学工程（Biomedical-Engineering，简称BME）专业和影像学专业。专业开设初期，学校成立了电工电子学等实验室，在本科专业教学过程中设置了各种实验实践环节，包括电路分析实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、医学仪器实验、单片机实验、金工实习等。依托各实验室开展电子设计大赛、本科生毕业设计、小型诊疗仪器研制、医学生物信号采集等实验项目。但学校实验平台实验室面积仅为100平方米，对实验的准备、开出率、实验效果、学生课后辅导及各种实验设备器件的管理维护造成了很多不便。一是生物医学信号采集分析环境差，实验环境无法提供恒定的温度压力及无磁干扰的要求。二是实验室缺乏虚拟仿真实验环境。虚拟仿真实验环境能够为学习者提供逼真的虚拟实验场景，让学习者任意操作虚拟实验场景中的仪器设备，对实验过程、实验现象进行实时模拟和再现，具有与实验教学要求相适应的辅助功能。如明确实验目的的功能、掌握实验原理的功能、实验指导和演示的功能、练习测试的功能以及填写实验报告的功能等。三是学生创新设计小型诊疗仪器条件需要提升。心电检测技术是生物医学工程领域最具有代表性的技术[1]，相关的检测系统随着电子信息技术的发展已从模拟化向数字化发展、从大型化向小型化发展[2][3][4]，小型检测、诊疗仪器在医疗临床、诊断、卫生领域得以应用，如血糖仪、疼痛测试仪、便携式超声波眼轴测距仪等。因小型仪器价格低，同时具有无创伤和实时获得人体数据、实施诊疗的优势，如能够开发、研制成功，不仅会解除患者的痛苦，而且有着广阔的市场前景和经济效益。

二、一体化医学仪器技能实验平台建设方案

加强BME专业的专业理论课程设置。根据BME专业发展方向及特点设置相应的专业课程，要求学生在掌握一定的基础医学和电子学知识的基础上，还要学习相关专业课程，如学科领域内生物医学信号处理、生物医学传感技术、医学仪器原理、系统建模与控制、医学测量技术、生物材料、医学影像技术等。通过这些课程为学生真正掌握理论分析、医学诊疗设备操作等能力奠定坚实的理论基础。

合理设置医学仪器实验课程。医学仪器实验课程是为了加强学生的动手能力而专门设置的。BME专业的实验课程应包括电子学相关课程实验、医学影像学实验、医学仪器实验、单片机实验和计算机辅助设计实验等。每门实验课程都是一个完整的实验体系，目的在于培养学生的实验操作能力以及严谨的科学研究态度。要创造条件，安排学生到医疗单位的相关部门或医疗设备生产企业实习，确立个人的未来职业发展方向。学生参与实习医生和住院医生的岗位实习，将重点放在BME的应用和相关效益上，使学生获得临床应用经验，达到培养学生实践能力的目的。

利用Labview开发医学仪器技能实验平台。虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物。充分利用现有计算机资源，并配以独特设计的仪器硬件和专用软件，能实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的特殊功能，常被称作“软件仪器”。虚拟仪器技术的发展为医疗设备的开发提供了一种新的思路。由于医疗仪器在研发、生产及改造过程中需要反复地做大量的实验，而传统仪器的许多功能又是通过硬件来实现的，难度大、周期长、成本高。利用虚拟仪器技术，可充分利用计算机资源，将仪器硬件通用或软件化，大大促进医疗仪器的开发应用。学生掌握虚拟仪器的技术对于今后从事医学仪器的开发和应用有很大的帮助。利用Labview开发平台来实现的仪器设计、应用教学在国内暂时还没开展。因此，医学仪器使用开发平台的建设具有重要的前瞻性。

参考文献：

[1]王保华.生物医学测量与仪器[M].上海：复旦大学出版社，2009.

[2]陈浩，李本富.用MSP430实现腕式心电检测仪的研制[J].第四军医大学学报，2004（5）：427-429.

第7篇：生物医学与环境科学范文

 

所谓生物医学，顾名思义就是将电子学的知识和生物学的相关知识以及医学的相关知识进行融合的一种新的学科领域[1]。然而，在生物医学的研究过程当中，由于生物医学的学科本身具有很高的准确性和和精准性要求，因此，微电子技术在生物医学当中得到了广泛的运用。

 

一、生物医学传感器

 

在生物医学中，生物体在通常情况下都会具有相应的生命迹象、生命性质和生命状态以及生命的成分，并且通过一定的变量表现出来，而生物医学传感器就是把生物体的这些相关的特征通过电子设备的转化，将这些信息成为一种函数关系，并通过函数关系将这些信息表现在电子设备当中[2]。在生物医学领域，主要的医学传感器主要分为以下几种，首先是电阻式的生物医学传感器，其次还有电感式的医学生物传感器，此外还有电容的医学生物传感器，除此之外还包括热电式的生物医学生物传感器，除了以上的四种传感器外，常用的医学传感器还有光电生物医学传感器和生物传感器等等。在生物医学的传感器的发展当中，集成化和微型化的发展方向是传感器发展的比较主要的趋势。这种微型化和集成化的特征能够使生物医学在最大程度上实现测量的精确化，甚至可以将这种精确度带入到分子和原子的水平和高度，使生物医学的发展步入空前繁荣的发展阶段。在传感器的发展过程当中，生物医学传感器的前进轨迹主要有四种基本的方向，首先就是将无机物作为研究材料从而进行的研究;其次是在对生物传感器研究的过程当中，根据有、无机物自身的长处从而对有、无机物材料进行融合的传感器的研究;再次，为了使传感器在使用的过程当中能够保证自身的精确度，智能化技术的传感器也是经常会运用到生物医学当中的[3]。最后，在生物传感器的运用过程当中，将纳米技术和微电子技术相融合的传感器技术进行研究，也是传感器在未来发展当中经常会遇到的。生物医学传感器如下图所示。

 

二、植入式电子系统

 

除此之外，植入式电子传感器也是在生物医学当中经常会遇到的微电子技术。由于人体的很多生物特征都是在人体的内部才能够发现的，因此，在生物医学领域，也需要在人体的内部植入一定的电子设备，从而能够顾实现对人体内部的生命特征和医学中所需要的其他的人体内部的参数进行测量，并根据测量出来的数据从而能够实现对人体疾病的判断，并相应对人体的疾病进行治疗。在这种情况下，植入式电子系统就开始在医学领域得到广泛的应用。随着电子技术的不断发展，在通常的情况下，可以采取多种方法对人体内植入一些植入式的微电子系统，最常见的是将没有任何毒性的材料植入病人的身体内，值得注意的是这种材料能够不会与生物具有相斥性[4]。

 

在生物医学微电子技术的研究当中，与植入性电子系统相关的主要技术有以下几种情况。第一种情况是对植入式电子系统的天线进行设计的技术，这种技术主要是针对将天线进行微型化处理的问题的技术。第二种情况是对射频电路进行设计的技术研究，这种技术主要是为了针对生物体的体内和体外之间的通信环节所进行的技术。第三种技术主要是低功耗植入式集成电路的生物医学微电子技术，这种技术主要是针对一些电子设备在生物体内由于长时间的工作，会给人体产生过多的热量，从而影响到生物体健康的一种技术。第四种情况是指为生物体内的电子系统提供运转所需要的能量的生物技术，这个技术主要是针对植入式电子设备需要能量的供给进行设计并运用的。第五种情况就是对电子系统设备的微弱的电子信号进行捕捉的技术，由于人所处的环境是十分复杂的，所以有时候很难捕捉到植入式微电子设备的信号，因此，在这种情况下，就需要采用这种对微弱信号进行捕捉的技术。最后一种技术是对微电子植入技术进行封装的一种技术，通过对微电子植入技术进行封装，从而实现微电子设备在人体内的健康运转，并且不会对人体造成伤害。下图为植入式电子系统图。

 

三、生物芯片技术

 

生物芯片是最近几十年才开始进行广泛使用的技术手段，二十世纪八十年代的时候，微电子技术取得了极大的发展，科学家将生物的活性分子和有机功能的分子通过装配构造一个微型的电子设备，在这种微型的电子设备内部，包含了对生物体体内的信息进行收集的系统，和对生物体内的信息进行处理的系统以及对生物体体内的信息进行传输的系统。从二十世纪九十年代开始，经过了十年的发展后，生物芯片的发展进入了另外一个高度，在这个时候，生物芯片能够对各种生物体进行工作，除此之外，电子芯片甚至还可以对生物体的细胞以及生物体内的软组织的基因信息进行读取，因此，生物芯片在这时候甚至被形象地称为“人体内的小实验室”。在目前的社会当中，生物芯片技术得到了广泛地应用，其中比较显著的生物芯片是基因芯片，如下图所示[5]。

 

结束语：

 

随着科技水平的不断提高，微电子技术已经得到了广泛地运用，尤其是在生物医学领域。生物医学传感技术、植入式电子系统技术以及芯片技术等为生物医学领域的发展注入了活力，促进了生物医学领域的发展。

第8篇：生物医学与环境科学范文

1.涉及人的生物医学研究的特征。根据CI-OMS(国际医学科学组织理事会)和WHO(世界卫生组织)制定的《涉及人的生物医学研究国际伦理准则》的界定，“研究”指为了发展或促进可普遍化的知识而设计的一类活动，可普遍化的知识包括理论、原则或联系、或作为其基础的资料积累，它们可被人们公认的观察与推理的科学方法所验证。“生物医学研究”这一术语表明了相关研究与人体健康具有联系。由于医学学科的特征，生物医学研究“在某个时候还要求进行涉及人类受试者的研究”。涉及人类受试者的研究包括:研究某一生理、生化、病理过程;研究健康人或患者对某一具体干预措施(物理的、化学的、心理的干预)的反应，在比较大的人群中进行诊断、预防或治疗措施的对照性试验，其目的是在个体生物学差异的背景下显示对这些措施的可普遍化的特异性反应;研究确定某些具体预防或治疗措施对个体或社会产生的后果，在各种情况和环境条件下与人类健康有关的行为研究。因此，研究可能会涉及社会环境，可能会以某种方式操纵环境因素而影响偶然接触的个人。人类受试者研究包括为健康目的而进行的病原体和有毒化学物质的现场研究。20世纪中叶以来，随着遗传学、生物化学、细胞学、分子生物学等学科的突破性进展，尤其是人类基因序列图的完成和克隆生命的问世，表明生物医学研究已进入基因层次。

2.涉及人的生物医学研究的沉痛历史教训。涉及人的生物医学研究，一方面可以造福人类，另一方面有些研究也会伤害受试者，致病、致残、甚至死亡。例如，里德(WalterReed，1851～1902)的黄热病研究。当时人们已经认识到蚊子可能传播黄热病，但不确定。为此，里德进行了一系列研究，首先在他的成员自己身上进行，有意让蚊子叮咬他们，但当研究的一个成员死于黄热病后，其他成员决定不再冒这个险。里德决定招募西班牙工人做受试者，与他们签订了一份合同，但合同对黄热病的严重性轻描淡写，而对提供的医疗保健做了空洞的许愿。骇人听闻的德国法西斯的人体试验，惨无人道。在第二次世界大战期间，德国纳粹的人体试验的受试者主要是犹太人、吉普赛人、战俘、政治犯和其他人。纳粹残暴的人体试验有:压力试验、细菌试验、“冷冻”试验、真空试验、绝育试验，等等。其中，最为臭名昭著的是“冷冻”试验。约有300人被用来进行400次的冷冻试验，直接被冻死约80～90人，其余的人被杀害，有些人发了疯。前后约有数千人死于纳粹各种各样的反人类、不人道的研究。日本的731部队人体试验更是灭绝人性。日本侵略军在期间，建立了一批从事人体细菌试验的杀人工厂。其中最为臭名昭著的就是位于哈尔滨市郊区平坊的731部队(石井支队)。受试者大多数是中国爱国者或游击队员，其他是无家可归者、吸鸦片者、智残者、战俘、“外国间谍”和罪犯。受害者包括中国人、俄罗斯人、蒙古人和欧洲人。试验内容包括:强迫细菌试验、活体解剖、在严寒和野地进行冷冻和细菌弹联合试验，等等。根据非常保守的估计，在1941～1945年间，至少有3000人死于石井支队，这个数目不包括1941年以前死亡的人以及在日本期间死于其他死亡工厂的人。有人估计，至少有5000～6000人死于长春、牡丹江、南京等地的细菌战死亡工厂。在美国的塔斯基吉梅毒研究、柳约斯特登岛的柳溪医院的肝炎研究、犹太人慢性病医院癌症研究和化学毒气研究，所有这些研究都是违反伦理原则和规范的，是不人道的人体试验，都是犯有反人类罪的罪恶行径。

二、医学研究受试者的主要权益

受试者具有多种权益，如知情同意权、自、隐私权、生命安全和健康权，在遭受伤害时得到经济赔偿权、随时退出试验权、监督试验过程权，等等。

1.知情同意权。人体试验受试者享有知情同意权，最先由《纽伦堡法典》明确提出和界定。这部伟大文献的逻辑起点就是肯定了人体试验受试者享有知情同意权，并且把知情同意作为十条规则的第一条:“受试者的自愿同意绝对必要。这意味着接受试验的人有同意的合法权利，应处于有选择自由的地位，不受任何势力的干涉、欺骗、蒙蔽、挟持、哄骗或者其他某种隐蔽形式的压制或强迫。”《中华人民共和国执业医师法》规定:“医师进行试验性临床医疗，应当经医院批准并征得患者本人或者其家属同意”;“未经患者或者其家属同意，对患者进行试验性治疗的”要负法律责任。知情同意权的主要内容有:试验研究者向合格的受试者告知真实的、充分的能够被正确理解的必要信息，使受试者知情，在此基础上由受试者在不受强迫或不正当影响、引诱、恐吓的情况下做出理性的选择;如果受试者本人不能行使知情同意权，可征得其委托人给予知情同意，知情同意的法律依据是受试者签订知情同意书。在试验的过程中，受试者有权退出和终止人体试验。

2.隐私权。我国现行法律法规中患者的基本权利包括隐私权。隐私权是指受试者享有不公开自己病情、家族史、接触史、身体隐蔽部位、异常生理特征、基因信息、遗传数据、参加试验及试验结果、受试者提供的有关个人生活、行为、生理、心理等方面的隐私。有权要求给予保密，不得向外泄露。

3.经济赔偿权。当由于试验者的行为而导致受试者的身心遭受一定伤害时，受试者有权向其索取经济赔偿。如试验者出现以下行为，受试者应当得到赔偿:没有签订规范的知情同意书;试验过程中的异常情况，未征得同意继续进行试验;试验过程中更换受试者未知的药物、试验的仪器、设备及试验方式、方法，并且此项更改没有经过伦理委员会批准;在试验过程中，由于试验操作人员的失误对受试者造成伤害;试验后，受试者出现除预期结果以外的异常情况，对其身体及生活带来不便、伤害、甚至致残、死亡。上述这些伤害，试验研究方要给受试者经济赔偿。

三、医学研究受试者的权益保护策略

涉及人的生物医学研究的受试者享有一定权益，受试者的权益应受到合理保护，各级政府和科研管理部门、科研单位、试验研究者应采取科学有效的举措，使受试者权益确实得到保护，应采取如下策略。

1.提高试验研究者及管理者的道德素养。提高试验研究者及管理者道德素养是保护受试者权益的基础性工程，是防止试验研究者发生越轨行为的第一道防线———道德防线。国务院总理2009年2月2日，在英国剑桥大学发表演讲时指出:“道德是世界上最伟大的，道德的光芒甚至比阳光还要灿烂。”从中可以看到道德的地位和作用是何等的重要。依靠道德的力量可以正确把握科研方向和目的，道德是通过社会舆论、传统习俗和内心信念发挥作用的，完全是一种自律。通过提高科研道德认识，培养科研道德情感，坚定科研道德意志，树立科研道德信念，养成良好的科研道德行为习惯，就会自觉保护受试者的权益。

2.遵循科研伦理原则、准则和规范。遵循科研伦理原则、准则和规范是规范试验研究者行为，保护受试者权益的第二道防线———伦理防线。在进行涉及人的生物医学研究整个过程中，试验研究者要严格遵循行善原则、尊重原则、公平和公正原则、不伤害原则等四项基本原则;还要严格遵循知情同意原则、最优化原则、保密原则、生命价值原则等四项应用原则，通过用伦理规约规范试验研究者的行为。伦理的作用具有一定的约束性，它是道德和法律之间的宽阔地带，是自律和他律的统一，伦理是解决你必须应该怎么做的问题。受试者的知情同意权应得到充分的保障，试验研究者要充分告知受试者必要的信息，告知的信息应尽量全面细致、通俗易懂。在受试者充分理解信息的基础上，由受试者自主选择同意还是不同意参加人体试验。知情同意书是确定受试者知情同意的依据，对于告知的事项都必须在知情同意书上有详细解释和说明，并获得受试者的同意。知情同意书上应载明受试者参与和配合事项，明确受试者的权益，包括对实验研究机构的选择权、隐私权、对知情同意的撤回权。与此同时，受试者隐私权和保密权应得到充分保障，如基因信息隐私，基因信息保密，受试者因受到意外伤害、死亡而享有的经济赔偿权应得到保障。

3.充分发挥医学伦理审查委员会的作用。涉及人的生物医学研究、人体实验，开展新的医疗技术，高新的仪器、设备的开发应用等都要由医学伦理审查委员会进行医学伦理审查。这是第三道防线———伦理审查防线。这是最重要的防线，也是关键的程序和步骤，不可或缺。医学伦理审查委员会主要审查研究项目的科学性、科研设计的合理性，科研人员的素质与能力和科研条件是否具备，研究是否符合医学伦理，科研方向是否正确，是否符合医学目的，受试者是否知情同意，受试者个人隐私保护的措施是否严密。评估受试者的利益与风险，对受试者风险的考虑必须重于对科学/研究利益的考虑，重于对研究者希望从研究中获得科学/学术价值的考虑，必须尽可能将研究受试者的风险减到最低，研究设计和实施必须遵循科学方法。涉及人的生物医学研究伦理审查原则是:尊重和保护受试者自主决定同意或者不同意受试的权利，严格履行知情同意的程序，不得使用欺骗、利诱、胁迫等不正当手段使受试者同意受试，允许受试者在任何阶段退出试验。受试者的安全、健康和权益的考虑必须高于对科学和社会利益的考虑，力求使受试者最大限度受益和尽可能避免伤害，减轻或者免除受试者在受试过程中因受益而承担的经济负担。医学伦理审查委员会审查必须严格按程序进行，审查的相关材料必须提前三天以上送到委员手中，在审查的过程中委员要严肃、认真，坚持原则，实事求是，充分发表意见，不迁就、不照顾，审查不走过场。

第9篇：生物医学与环境科学范文

军事医学信息资源优化的发展动力，一方面来源于军事医学信息资源优化的内在动力，另一方面来源于环境系统对军事医学信息资源优化的推动力。军事医学信息资源优化自成系统，同时又是军事医学系统、信息资源系统的子系统，因此军事医学信息资源的两大系统环境是军事医学环境、信息资源环境。此外，军事医学和信息资源的系统环境也是军事医学信息资源优化的系统环境。军事任务的需求牵引、科学技术的发展驱动和系统自身的演化运动是军事医学发展的三大动力，军事医学的系统环境包括军事环境、医学环境、其他科学技术环境等；信息资源的系统环境包括经济环境、信息科技环境等，因此军事医学信息资源优化的系统环境包括军事医学环境、信息科技环境、经济环境、信息资源环境。其中，军事医学环境为需求环境，信息科技环境为驱动环境，经济环境为支撑环境，信息资源环境为本体环境。

1 需求环境为军事医学环境

满足军事医学信息需求，支撑军事医学发展是军事医学信息资源优化的系统目标，也是军事医学信息资源优化的外在牵引力和发展推动力。军事医学信息资源的优化指的是根据军事医学信息资源建设的职能任务和用户需求，调整信息资源的采集范围、重点，进行军事医学特色资源的整合、组织与揭示，军事医学信息资源建设的职能任务随着军事医学任务的演化而不断变化，因此军事医学环境是军事医学信息资源优化的需求环境。

军事医学的发展需求主要来源于军事斗争卫勤准备、非战争军事行动的卫勤保障，军事医学信息资源优化应满足军事斗争卫勤准备、非战争军事行动的卫勤保障的信息需求。十报告指出，要加快推进国防和军队现代化，高度关注海洋、太空、网络空间安全，提高以打赢信息化条件下局部战争能力为核心的多样化军事任务能力。根据军事斗争卫勤保障的需求，军事医学应加强战场急救医学、三防医学救援技术和装备的研究、海上后送平台和装备研究、加强信息化诊疗装备研制。非战争军事行动是当今军事力量运用的重要方式，反恐怖战争卫勤保障成为军事医学的新任务，反核化生恐怖的卫勤保障是军事医学的重点，防生物恐怖的卫勤保障是军事医学的难点。军事医学应提供相应的医学保障，扩展军事医学研究的范围，从以往单纯的战伤救治研究向多领域扩展，提高应对多种环境危害和恶劣环境条件的救治能力。军事医学信息资源的优化就是要突出保障军事斗争卫勤准备和非战争军事行动迫切需要的信息资源。

2 驱动环境为信息科技环境

军事医学信息资源优化系统同时是军事医学、信息资源系统的子系统，因此军事医学信息资源优化的信息科技环境包括影响军事医学发展的信息科技以及影响资源建设发展的信息科技两类。信息科技环境主要是通过输入科学理论、技术方法，提供操作平台和设施等，为军事医学信息资源优化提供支撑和促进力。

（1）影响军事医学发展的信息科技

科技发展是军事医学的发展推动力，决定了军事医学的科学可能性和技术可行性。信息科技为军事医学信息资源优化研究成果的应用，提供了必要的技术基础。军队战时卫勤中，卫勤组织指挥自动化系统、野战远程医疗系统、创伤救治信息管理系统、伤病员后送系统等都离不开信息技术的支撑，信息技术的发展直接决定着战时卫勤的保障能力；信息化战争中，高功率微波、电磁脉冲武器等信息对抗武器所导致的人体生物效应是军事医学需要解决的新问题；生物信息学、计算生物学为军事医学基础研究提供理论和方法。2000年，美国国防部颁布的《国防科学技术战略》指出，未来新一轮军事革命将以信息技术、生物技术、纳米技术等为支撑，以达到掌握战斗空间态势的目的。军事医学信息资源优化要密切关注现实战时卫勤和未来军事革命相关的信息技术，搜集、组织、加工这部分信息资源，以支撑军事医学中与信息技术相关的研究，为打赢未来信息条件下局部战争的卫勤保障提供强有力的信息资源支撑。

（2）影响资源建设发展的信息科技

信息技术的发展促进了资源存储及检索技术、图书馆集成管理技术的发展，加速了图书馆的信息服务演化进程。影响图书馆的信息科技主要包括信息资源存储技术、信息资源检索技术、图书馆集成管理系统、射频识别技术RFID技术，移动设备技术等。

信息存储和传播等信息技术影响了信息资源的载体形式，改变了图书馆的馆藏结构，促使馆藏资源由纸本资源向电子资源的转变。军事医学信息资源建设也经历了从纸本文献信息资源建设到纸本与电子资源并存、并逐步向电子资源为主的过渡，馆藏资源由实体资源向以商业数据库为代表的虚拟馆藏发展。资源检索技术的发展提高了馆藏信息资源的开发和利用程度，从最早美国国家医学图书馆出版的《医学索引》到联机信息检索系统MEDLINE，再到网上免费生物医学数据库PubMed，军事医学文献检索工具经历了文摘、索引等手工检索、计算机检索阶段、网络信息检索三个发展阶段。

图书馆集成管理系统、射频识别技术RFID技术、移动设备技术等促使信息资源服务方式的阶梯式进化发展，军事医学信息资源优化除了对信息资源本身的优化，也包括对信息资源服务的优化，借助现代信息技术将传统资源服务延伸到智能手机、平板电脑、电子书阅读器等移动终端设备，进一步提高了军事医学信息资源的利用率，并配合信息服务的提升对军事医学信息资源种类、结构进行相应的调整。

3 支撑环境为经济环境

军事医学信息资源优化必须以资金作为基础，采购资金是维持军事医学信息资源建设存在和发展的重要社会环境，也是军事医学信息资源优化赖以生存的条件。采购经费是军事医学信息资源优化实践所需的资金，是保证军事医学信息资源不断得到优化的重要物质条件，军事医学信息资源优化的效果除了依赖于馆员对军事医学信息资源优化知识的掌握程度，也取决于资源采购经费等物质支撑条件，采购经费是否充分直接决定着军事医学信息资源优化的效果。

信息资源的采购经费数量可反映出特定时代或国家信息资源优化的水平。横向比较国内外的专业图书馆强馆，如美国国家医学图书馆、中科院文献情报中心、中国医学科学院，其馆藏资源的质量和数量基本与其采购经费投入成正比。2013年，美国国家医学图书馆采购经费达3.7亿美金；中科院文献情报中心资源采购经费1.3亿元。2012年，中国医学科学院图书馆资源采购经费为4600万元，且每年还有_5%的固定涨幅，解放军医学图书馆的资源采购经费只有约1500万元。与国内外医学强馆采购经费上的巨大差距，成为军事医学信息资源优化的最大掣肘，在资源价格不断上涨的经济形式下，有限的资源采购经费使军事医学信息资源的优化需求更加强烈。

4 本体环境为信息资源环境

军事医学信息资源属于信息资源的一种，信息资源建设的演化和发展必然对军事医学信息资源优化产生直接的影响和作用。信息资源对军事医学信息资源优化的影响体现在资源建设基础理论、信息资源建设实践、文献共建共享实践、信息资源建设环境的发展影响。

（1）信息资源基础理论

信息资源建设的理论研究经历了从藏书建设、文献资源建设、信息资源建设3个阶段。20世纪60年代“藏书建设”被首次提出，指的是根据图书馆的任务与读者需求，建立、发展、组织藏书体系的全过程。70年代，藏书的选择、剔旧等开始受到关注，书目控制论、藏书稳定状态理论在这一阶段产生了重大影响。藏书结构理论在70年代后期得到初步应用，指的是图书馆藏书体系中，不同藏书成分、不同收藏水平的馆藏的组织形式、相互关系及其在馆藏的比例，包括藏书的学科结构、等级结构、复本结构等、藏书结构设计等。80年代，“藏书建设”发展成为“文献资源建设”，指的是依据图书情报机构的任务与服务对象、整个社会的文献情报需求，系统搜集、加工、组织、管理文献资源，建立具有特定功能藏书体系的全过程，文献资源建设有了学科化趋势，并获得了独立的学科地位。90年代至今，信息环境产生巨大变化，网络迅速发展，“文献资源建设”深化为“信息资源建设”，指的是对处于无序状态的各种媒介信息进行有机搜集、加工、组织的活动，数字资源建设成为研究热点(包括数字资源的共建共享、数字化信息资源的建设、数字图书馆的运行模式等)。军事医学信息资源建设的发展基本也分为藏书建设、文献资源建设、信息资源建设3个阶段。

（2）信息资源建设实践

信息资源建设实践主要资源的搜集、检索、组织和揭示，20世纪80年代以来，馆藏建设从传统的文献搜集、整理、编目、图书馆管理等向知识服务、信息管理领域拓展，数字环境下知识组织与揭示的方法、知识单元的自动标引与检索、数字资源的采集、保管与利用等得到迅速发展。信息资源建设的发展为军事医学信息资源优化提供了数字化、网络化的物质技术基础，伴随数据库技术、多媒体信息技术、元数据等研究的深入，网络信息检索的出现和网络信息检索工具的研制成功，军事医学信息资源建设进入基于大数据挖掘的深层次信息信息处理与检索的高级发展阶段。

（3）信息资源共建共享

信息资源共建共享是信息资源优化的重要内容，军事医学信息资源的共建共享基本与信息资源的共建共享同步发展。解放军医学图书馆既承担国家生物医学信息资源建设共建共享的任务，也是军队系统医学图书馆资源共建共享的主导机构。

1983年，中国医学科学院图书馆开始编制《全国外文生物医学期刊联合目录》，收录高等医药院校、医院、科研单位、中华医学会、军队医学院校及科研单位的生物医学信息资源。1998年，CALIS全国医学文献信息中心成立，建立了高等院校医学文献联合保障体系；2000年，国家科技图书文献中心NSTL成立，负责收藏理、工、农、医各学科的信息资源，面向全国开展科技信息服务。

军事医学信息资源共建共享主要是代表军队医学图书馆系统参与全国或地区图书馆网络的建设，与军队系统医学图书馆进行联合采购与资源共享。军内信息资源的共建共享始于20世纪90年代初。1990年解放军医学图书馆成立，通过召开全军医学期刊工作研讨会，制定了全军医学情报网馆际互借、文献传递服务规则，开始实施军内医学图书馆的馆际互借；1993年，《全军生物医学外文期刊联合目录》出版发行；1998年，“全军医学图书馆文献资源共享协作网”正式成立，解放军医学图书馆和各军医大学图书馆负责全军外文期刊的协调订购以及联合目录的编制。解放军医学图书馆与地方图书馆的信息资源共建共享始于21世纪初，2000年解放军医学图书馆与中科院文献情报中心达成协议，《全军生物医学外文期刊联合数据库》并入《全国期刊联合目录数据库》，2004年参与CALIS的馆际互借和文献传递。

（4）信息资源建设的环境

军事医学信息资源优化系统是信息资源建设的子系统，因此信息资源建设环境是军事医学信息资源优化的系统环境，与军事医学信息资源优化系统进行物质和能量交换，对军事医学信息资源优化系统产生直接影响。

用户信息需求模式。数字环境下信息获取渠道与便利性不断提高，以网格、云计算、语义网、本体与关联数据为代表的信息技术开启了E-Science时代，用户不再将图书馆作为信息资源的首要来源，更习惯使用搜索引擎检索数字资源，希望图书馆能够整合各类异构的信息资源，通过关联、语义、逻辑推理与可视化手段辅助知识发现与科学研究，满足其问题结构及知识边界模糊、无法使用明确的检索式的信息需求。用户需求决定图书馆的服务模式，而服务模式又决定资源建设模式。军事医学信息资源建设同样面对用户信息需求的这种变化，军事医学信息资源体系要从集中式向分布式、从平台化向工具化转变。