生物医学工程研究生申请完整指南

人类命运的拐点

关于生命的定义有很多种，百度百科说，“生物体所具有的存在和活动的能力”，但我个人喜欢生命科学家王立铭老师对生命的解读，他说，“生命是一场持续了40亿年的无可奈何。”[1]

为什么这么说？根据达尔文进化论理论，进化是靠自然选择的力量随机推动的。在某个机缘巧合下，生物个体产生了一些微妙的“变异”，而后自然把那些有利的个体差异保存，把有害的个体差异消除。

今天我们拥有的一切，无论是我们的身体、智慧，还是人类的衰老、死亡，其实都是演化的产物。物种能不能延续？跟个体的努力完全没有关系。即使是作为地球上曾经的霸主恐龙，仍逃不出自然的灭顶之灾，即便弱小如蝼蚁蟑螂，但也能存续至今。

在这个意义上，每一种生命都是随波逐流的，都充满了无奈。

“但是，因为生命科学，人类即将打破演化的枷锁，成为自己命运的主人。整个人类就站在命运的拐点上。”

北京时间10月7日下午5时48，2020年诺贝尔化学奖花落法国和美国科学家，埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗·杜德纳（Jennifer a . Doudna）。她们在研究链球菌的免疫系统时发现了基因技术中最强大的工具之一：CRISPR/Cas9基因剪刀。

基因编辑，是现在生物医学工程，甚至整个生命科学领域最火热最前沿的研究课题之一，在最近十几年里，突飞猛进。可能让人类永久性地走上另一条演化道路。

它是什么？为什么它可能成为人类命运的拐点？

基因编辑，简单地说，就是在生物庞大的遗传信息中，精准寻找到出现问题的基因位点，然后把错误的位点剪切、替换成正确的位点。就像我们在用电脑做文本编辑时的剪切、粘贴。

可以想象，有了这把“上帝的手术刀”，人类就可以在受精卵里精确地修改艾滋病或者其他遗传性致病基因，让婴儿完全摆脱遗传疾病的困扰，让这个基因突变从此在这个家族里消失。这个小婴儿及其未来所有的子孙后代，就可以永久地走上另一条演化道路了。

让我们想象一下在更远的未来，我们可以通过基因编辑，让农作物和牲畜的产量大大提高，在全世界范围内消除饥饿；病菌、病毒、害虫，也可以在地球上根除掉，甚至基因可以让人类的子孙后代彻底摆脱疾病的困扰，让很多疾病彻底消失。

尽管难度和争议很大，目前仍面临很多技术和伦理问题，但毫无疑问，基因编辑技术是人类开始主导演化进程的第一次尝试，是人类在生命科学领域大胆的实践。

英国政府预测到2030年，基因和细胞治疗技术将在英国创造超过18,000个新的就业机会。专家还预测，从2017年起的五年间，全球因为基因编辑技术产生的商业价值，有可能翻一番，达到62.8亿美元[2]。

美国劳工统计局指出，未来在美国，生物医学工程师的就业机会将增加7%，医学家的就业机会将增加13%，总共会增加17,500个就业机会。

如果说过去几百年人类的革新都是在试图突破某种局限（例如交通工具和通讯工具的发明是为了突破空间的局限），那么突破时间的极限——人类寿命的极限的医疗领域将会是未来极具潜力的方向。

而从核磁共振、心脏支架、基因分析设备、分子诊断设备、纳米手术机器人到基因编辑（基因治疗）、基因工程药物、新型胰岛素……这些在临床医学中应用的伟大成就，都离不开生物医学工程领域的研究。

如果你对技术着迷，对用工程技术探索生命的奥秘感兴趣，那么一定不要错过这个将生命科学、医学、计算机科学、工程学相结合的专业——生物医学工程学（Biomedical Engineering, 简称BME)。

👉在写这篇文章之前，我曾有幸和哥伦比亚大学生物医学工程博士胡博士探讨过他的哥大读博经历以及美国医疗器械专利持有者，约翰霍普金斯大学生物BME本科+机器人硕士，美国医疗器械公司CTO胡女士探讨过生物医学工程分支的设置，以及他们关于生物医学领域的认知。如果你想提升对生物医学工程的全面认知，你可以通过以下链接领取采访文字稿。

美国生物医学工程专业介绍

1、生物医学工程的定义

近几个世纪以来，世界发生了重大变化，其中的一个变化是，许多人舒适地在世界上活得比以往更久。人们的平均预期寿命延长了，当然，医学是这一发展进步的核心，但事实上，没有工程学的介入，现代医学的存在完全是无法想象的。

生物医学工程专业便是一门用工程学的原理、方法和技术解决现代医疗问题的专业。

来源：约翰霍普金斯大学

从医疗诊断、治疗，再到长期健康监测，都离不开生物医学工程师的存在。[3]

拿诊断来说，X射线是由著名的物理学家兼化学家玛丽·居里发现的，生物医学工程师将此工程技术应用到医疗领域，发明了医用X射线诊断工具，还开发了更为复杂且伤害较小的人体成像技术——磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），借助MRI医护人员可以清晰地看到人体的不同组织类型，区分骨骼、脂肪、肌肉和肿瘤等。这一基础科学的应用使肿瘤能被诊断出来，并且随着功能性MRI的开发，科学家和医务工作者更好地了解人体的工作原理，为其他疾病诊疗作出贡献。

MRI并不局限于发现潜在的疾病，比如说，利用超声波成像胎儿的发育过程，消除了妈妈们怀孕过程的许多谜团和恐惧。

你看，生物医学工程技术，甚至在我们出生前，就已经开始为我们的健康服务。

要做到这些，生物医学工程师必须对工程学原理和人体生理学有所了解，生物医学工程融合了这两个领域，工程师必须精通这两个领域，以便设计出能够治愈人体的部件，或者学习一种工程学的方法来认识人体及其出故障的方式。

生物医学工程涉及的工程学领域很广泛，包括机械工程、电气工程、材料科学等，

除此之外，计算机科学、物理学、光学、力学、化学等自然科学领域知识都发挥着重要的作用。

可以说，生物医学工程是一门包罗万象、研究范围极广的交叉学科。

部分生物医学工程涵盖领域

关于BME，不少人看到这个专业的名称的第一时间会认为它一定与生物和医学紧密关联。事实上，生医学工程的本质还是工程——无论是核心思想、研究手段还是所需的知识和技术储备，基本都是工程的。

因此，理解这个专业的正确方式是把“工程”看成中心词, 把“生物医学”看成修饰词。用工程的方式去解决一些生物医学的问题,才是这个专业的真正意义所在[4]。

2、几个容易混淆的专业

【生物医学工程vs生物工程 】

生物医学工程可以看作是生物工程(Bioengineering) 下的一个细分研究领域。

同属于工程学院的Bioengineering通常专注于通用理论，这些理论可以应用到包括医疗内的更广泛的领域，例如食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等。

杂交水稻之父袁隆平

过去30-40年，随着医疗领域技术的革新（例如微型控制器的普及，计算机计算能力的增强，可穿戴式设备和智能手机的结合）生物工程技术在医学的应用越加广泛，而当一个单独分支繁荣到足够支撑整一个商业体系，它便从原来的分支独立开来了，如同生物统计独立于统计学，人工智能独立于计算机科学一样。

正是人们对幸福生活和健康的追求催生了生物医学工程的繁荣，因此现在美国BME专业的开设的数量也远高于传统的Bioengineering专业，BME专业提供给了未来想从事医学领域的同学更为有针对性的课程，特别是为那些本科非医学相关但是有志于进入医学领域（攻读医学博士MD）的同学补充人体生理学、生物学等背景提供了一个好的桥梁。

在申请上，总的来说学术背景和先修课要求差别不大, 很多时候同学会混合申请。

两个项目对申请者的本科都要求Engineering，Science或者Math的学士学位，不一定要跟生物或者医学相关；对先修课的要求基本都包括微积分、物理、有机化学，个别学校要求申请者有基础编程课程学习。

对于科研背景的软性要求方面，由于生物工程包含大部分的生物医学工程研究领域，生物医学工程相关的科研基本都可以用于生物工程专业的申请；除了医学相关的项目，植物、农业、食品、生物材料等方面的项目也可以用于申请生物工程专业。

在就业上，生物医学工程的就业主要集中在医疗行业、咨询和金融投资领域，生物工程的一部分毕业生会进入些农业、制造业、动植物保护和研究领域，比如种子公司、可降解材料研发等。

【生物医学工程vs生物医学】

美国生物医学硕士（ Master of Biomedical Sciences，简称MBS)，通常开设在医学院下(虽然属于医学院的项目，但是并不授予医学硕士学位 Master of Medicine，简称 M.M.或MMed）而是授予理学硕士(Master of Science,简称M.S.）

BME开设在工程学院下，其本质偏工程，在MS学位基础上还会提供工程硕士学位（Master of Engineering,简称M.Eng）的选项，两者大多属于coursework-only degree （授课型硕士学位），但后者，工程硕士学位（M.Eng）更偏就业指向，适合毕业后直接就业毕业不需要递交论文。

而MS学位通常会提供有论文选项（Thesis option)，适合未来考虑进入学术领域或者继续攻读PHD的同学。

在课程学习上，MBS更偏向于学习关于生物学和人体系统领域的自然科学知识，重点在加深关于人体的现象，反应机制的了解（例如探究新的过敏源在人体中会触发什么样的反应，这个反应是怎么样形成的，它对身体的整个免疫系统、其他的系统有什么不同的作用）。

但BME它着重于运用对这些机制反应的理解来解决来进行工程的实践，例如创造一个新的工具，或者创造一个新的治疗方法。

我们可以简单地理解为，MBS偏理论研究，而MBE侧重于工程实践，解决具体的问题。

两个项目对申请者的要求也有所不同。前者对于申请者数学、计算机背景的要求比较低，申请者的本科背景多为医学、生物、化学等自然科学专业，且更偏好美本的学生（例如杜克大学就要求申请者本科至少在美国有2年以上的学习经历）。

来源：杜克大学MBS项目

BME更加强调数学、物理、计算机方面的背景，申请者的本科专业可以是工程类与生物医学完全不相关的专业，比如机械、电子、计算机等。

就业方面两个项目也有差别。MBS的学生一般就业是医院研究类岗位、医学研究中心、制药公司、政府机构、高校等，而生物医学工程的学生可以去到健康领域制造类的企业，如制药、生物材料、医疗器械、健康相关的设备公司、医疗康复机构等。

【生物医学工程vs生物科技】

生物科技（Biotechnology）重点是研究生物的特性和过程，运用或者改变生物系统和有机体以开发技术和产品，解决不同的需求和问题。生物科技的技术可以用于医疗行业的各个领域，如药物开发、基因组学或蛋白质组学，也可以用于生物修复、生物燃料和食品等领域，如生物燃料研发或抗生素的生产。

生物医学工程专注于开发材料和技术来设计解决方案或新的医学方法。例如制造人造器官、假肢、医疗设备。

这两个项目的学习内容有一定的重合，很多课程同时出现两个专业的选修课列表中，比如Cell Biology，Biomaterials，Cancer Biology等。因此部分学校会在生物医学工程和生物科技二选其一开设。

如果一个学校同时开设了Biotechnology和Biomedical Engineering项目（比如Columbia University），两个项目的侧重点可能存在区别，如哥大的Biotechnology项目的侧重点会在生物技术本身，而BME项目则侧重于借助工程和数学方法研究生物课题。

在申请要求方面，两个项目要求的先修课都有生物、有机化学，生物医学工程通常还会要求微积分和物理，甚至个别学校要求编程。

约翰霍普金斯大学MS in Biotechnology 

佐治亚理工学院 MS Biomedical Engineering

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3、美国生物医学工程硕士项目常见分支

工程学发展到现在，已经分化出来很多领域。生物医学与不同领域的工程学结合，就出现了不同的分支。例如：

生物医学与电子工程结合，出现了生物医学电子学；生物医学与软件工程结合，出现了生物信息学；生物医学与系统控制相结合，出现了系统生物学；生物医学与机械工程、热力学工程，甚至土木工程相结合，出现了生物力学；生物医学与化学工程、材料工程相结合，出现了生物医学材料学[5]……

生物医学工程本来就是一个跨领域学科 ，因为它涵盖的问题的广泛和多样性，所以在这里这个专业的分支不能用穷举的办法一一罗列。

在BME专业发展过程中，有许多分支领域由于其技术水平的发展和极高的应用价值独立出来，在各大院校成为了新的专业。再加上院校的资源差异（e.g 学校的资金、学校是否有医院、有没有和政府有关的研究所、教授的背景等等），因此每个学校BME项目的分支设置相去甚远。

例如，下图为西北大学开设的六个不同的研究方向：

虽然BME涵盖的领域众多，但是使用的工具却能大致被归类，我们接下来的分类，是把BME作为一个理解和解决问题的工具的角度进行了广义分类。

我们大致将生物医学工程的分支进行整理，划分为四大方向：

主要以统计学和运算模型为工具来理解和生物有关的数据。这些信息和数据大多都量大，复杂，且类型多样，比如基因组数据。

传统的基础科学研究方式更倾向于通过观察和实验来理解生物机制，而生物信息学更倾向于使用运算模型和统计学工具来对大规模的数据进行处理，来找到规律，预测趋势，并用总结的规律来处理生物领域的问题。

👉我们曾专门出了一篇生物信息学的专业百科，有需要的可点击查看更多：生物信息学研究生申请完整指南，收藏！

典型课程包括计算基因组学、深度机器学习、统计机器学习、Translational Bioinformatics、生理系统的计算机建模、人工智能等。重点培养学生在统计学数据处理，数据建模（coding），统计学实验方法和实验设计方面的能力，未来可以去到基因检测公司包括illumina，华大基因，23&Me，或者其他需要各种领域的生物数据分析和研究的机构，做生物数据学家，生物统计家，科研专员。

此方向对申请者的计算机方面的要求较高，会涉及一些编程软件的使用例如Java、Python、Matlab等，适合有一定计算机基础，对使用统计学和运算模型进行生物数据分析和研究感兴趣的同学申请。

相关的热门研究领域：

神经工程（Neural Engineering）

例如神经工程领域里很热门的一个应用是智能假肢/神经义肢（通过对脑信号的捕捉和收集，直接对复杂功能假肢进行控制-比如手假肢，达到让假肢直接听从大脑指令的方式），这里需要的复杂的脑信号计算，因此我们将神经工程归在此类。

很多学校会设置神经工程分支，例如西北大学、哥伦比亚大学、约翰霍普金斯大学。

主要研究生物中的细胞，组织，器官层面之间的机制和联系，从而达到对生物体更完整的理解。上个世纪的生物学研究着重于将复杂问题拆解（reductionist biology）来钻研当时的实验技术能支持的科研，比如单个细胞怎么完成一个周期，怎么分裂，繁衍。

在上个世纪的研究成果上，随着计算能力和实验设备的发展，科学家用系统生物学来把这些研究碎片拼凑成一个整体来达到对生物体更完善的理解（比如不同功能的细胞之间如何交流，免疫系统如何影响各个器官的组织和细胞来达到一个整体性的免疫机制）。

理解这些复杂的，涉及多种功能体的机制时，最常用的方法是建立运算模型。区别于computational bioinformatics（计算生物信息学），在这里使用的运算模型还是在试图理解某一种生物机制，而非从数据结论里推导规律。当然，系统生物学里也包括以wet lab为主的研究手段，进行细胞培养，以及western blot更传统的科研方式。

典型课程包括：系统生物工程、细胞网络、细胞动力学、计算细胞建模、计算医学简介。重点需要以及培养学生在组织，器官层面的运算模型建模，对生物机制的量化表现方式（微分方程模型等等）的理解，以及细胞培养，药物合成，常见生物实验室仪器的使用等方面的能力。

学生未来可以去到各种大型药企，葛兰素史克，辉瑞，默克，以及药动力学研究公司，担任药企研究员，科研专员。

相关的热门研究领域：

生物力学（Biomechanics）

例如杜克大学的生物力学和机械生物学分支（Biomechanics and Mechanobiology）、西北大学生物力学分支（Biomechanics）

主要是使用物理和工程学的原理来理解并控制细胞和组织的机制。细胞工程着重于细胞层面的一些现象，比如体外细胞培育，组织工程着重于组织再生，新生组织刺激来达到对于一些疾病的治疗。组织工程利用再造或者修复组织和器官的工程技术为人类造福。

组织工程分支需要在外科、生物材料、细胞生物学和药物传递方面积累大量专业知识。典型课程包括生物材料、组织工程、细胞工程中的微型和纳米结构、高级支架和组织工程等。重点需要以及培养学在细胞培养，常见生物实验室仪器的使用方法的了解，以及对于传统细胞和分子生物学（cell &molecular biology）的理解，化学领域的知识等等。

学生未来可以去到政府科研部门（FDA, CDC）、强生等科技公司、以及之前提到的药企等担任再生医学公司的研究员。

相关的热门研究领域：

再生医学（Regenerative Medicine）

生物材料（Biological Materials）

纳米技术的生物应用（Nanotechnology）

药物递送（Drug Delivery）

例如杜克大学的药物和基因传递分支（Drug and Gene Delivery），哥伦比亚大学生物材料和组织工程分支(Biomaterials and Tissue Engineering)，西北大的生物材料和再生医学分支（Biomaterials and Regenerative Engineering）都属于这个范畴。

即使用工程的原理设计，制造可以解决生物，临床问题的仪器，比如医疗成像仪器、手术仪器、可穿戴设备、医疗假肢、健康监控仪器等。

医疗影像和器械分支培养和要求学生在原型制作，微型控制器的编程，信号与系统，电子物理，机械物理，硬件编程等领域具有足够的知识储备。典型的课程包括超声诊断成像、生物医学信号处理和信号建模、磁共振成像原理等。

学生未来可以去到美敦力，波士顿动力，史赛克等生物科技公司或者医疗器械公司担任医疗设备工程师，科研工程师。

当然，许多广为人知的生物医学工程应用范例也是经过多个领域的研究和发展，才达到现在的研究成果。

打个比方，脑机交互这个应用在硬件方面是分类#4的研究范畴，在脑信号方面是分类#1的范畴。在实现交互的实际手段里，要用到分类#3的研究成果。又如，癌症的靶向疗法，在具体的针剂设计和制造里，既需要分类#2研究人员来进行有效性的分析，也需要分类#3的研究人员设计所需cart细胞的制备方案。

可见BME问题的解决需要掌握多个学科领域知识技术的复合型人才，因此项目不同的分支也会有丰富的选修课程，学生可以按照实际的情况进选择，这里就不展开了。

你适合申请生物医学工程专业研究生吗？

在回答这个问题之前，首先我们要弄清楚究竟哪些人适合申请生物医学工程硕士，BME专业应具备哪些基本的能力，以及未来的就业情况，同学们可以根据自己的情况进行评估，究竟你是否适合申请此专业的研究生。

1、哪些专业背景适合申请生物医学工程硕士？

首先，本科是生物医学、生物医学工程的同学，无疑是最符合大多数生物医学工程项目申请条件的，不仅课程满足了先修课的要求，也会有更多的专业知识和相关科研/实习经历，在申请时会更有竞争力。

其次本科背景是数学、物理、生物、化学、计算机、工程类专业的同学，且有一定生物工程方面科研/实习的同学也可以申请，因为多数项目都希望学生有很好的数学能力，基础的物理、化学、编程和工程学知识，这几个专业都比较能匹配生物医学工程的申请要求。

最后是医学相关专业，有基础的数学课程的（部分国内纯医学专业不涉及数学课程，要申请BME会比较困难）。这部分同学通常有比较好的理论和科研能力，但数学知识和工程类应用经历有限。如果对生物医学工程感兴趣，补充相关经历和技能后，也能够达到项目要求。

所以说，如果你有比较好的数理基础又有工程类相关知识，那你就很有竞争力；而对生物医学感兴趣又没有那么强数理背景的同学，也可以考虑申请生物医学(Biomedical Science)项目，这个项目结合了生物学和医学领域，但相比BME对学生数学背景要求略低，更注重生物和化学的背景。

2、生物医学工程的基本能力要求

生物医学工程在申请和未来发展上有三种能力很重要，分别是问题解决能力、数理和计算机能力、对生物医疗领域创新的热情：

（a） 问题解决能力

因为生物医学工程它涉及的范围特别广，学习的教的课程类别也很“杂”，所以当有一个医疗问题摆在你面前时，则需要生物医学工程师形成一种整合复杂的信息，并且从这些信息里面得到解决方案的能力。

举一个具体的例子，当你遇到一个临床上问题的时候，医生找到你说现在有一个发病率很高的病例是血栓，不仅是老年人，很多年轻人可能也会得血栓，但是血栓处理起来很困难，因为不知道它在哪里。

生物医学工程师经常会面临类似的情景：需要解决一个非常实际，但不那么具体，甚至有点“抽象”的医疗问题。

作为一个医学程师，你可能就会需要先分析，我面对的这个问题，它的核心难点在哪里？是因为从身体内部你很难检测到血栓发生在哪里，还是说现有的成像仪器没有办法视觉化血栓的位置？

等分析出来这个问题之后，又要思考怎样创新的应用模式可以解决这个问题。例如除了成像方面，还有没有什么别的办法？比如往身体里面注射某种液体可以溶解血栓，或者是有没有办法用一个内窥镜从血管内观测血栓发生在哪里（像小型的微型医学机器人就是这么产生的）。

等确定了思路之后，就需要去解决随之而来的各种问题，比如说如果要设计小机器人，你可能需要补充电子工程方面的能力，获取一些编程的数据；当你要应用你的解决方案的时候，你可能又要去看美国药品安全监督局FDA对于你这样的手术仪器有什么具体的要求，需要经过什么样的检测之后才能被批准上市等等。

作为一个生物医学工程师，这些全部都是你要解决问题：从识别（identify）问题到分析问题，找到最佳的一个解决方式，然后再创造一个具体的雏形（prototype），然后再把prototype变成一个可应用的产品。

问题解决能力，或者说对复杂问题的整合拆解转化成有效解决方案的能力，是BME项目所想要培养的可迁移能力。所以即便和生医疗不相关，一个具备解决多个学科复杂问题的能力的毕业生同样可以去到需要类似能力的岗位，例如很多咨询公司也会招生物医学工程的毕业生，这也是BME毕业生的热门就业方向之一。

(b) 数理和计算机能力

BME的所有分支的学习都需要学生对人体有一个很好的理解，例如耳朵听力怎么产生的，眼睛为什么能看到颜色？从微观至细胞层面到最后视觉呈现的整个作用过程，理解这个过程涉及一些电信号方面的理论，学生需要具备基础的知识。

在数理方面的话，模拟的任何非线性模型大部分都会涉及偏微分方程（partial differential equation），在跑程序代码之前，也要先了解前人科学家对这个模型对这个机制的理解，然后大部分这些机制都是建立在很复杂的偏微分方程上面。因此，BME专业对申请者数理能力要求挺高的。

哥伦比亚大学BME对数学和计算机背景的要求

除此之外，若是学的是BME计算基因组和生物信息学，或者系统生物学等分支领域，则需要掌握较强的数据分析和编程方面的知识，例如掌握Java、Python或者高级一点的Matlab编程语言，学习数据结构，怎么样优化一个数据的编写的一个过程。

如果是偏硬件，由于现在所有的硬件都电子化，很多对于工程的设计是通过微型控制器或者是编写个件的程序来达到的，也会涉及C、C++等编程语言，会简单的指令编程。

(c) 对生物医疗领域创新的热情

除此之外，由于BME是正在蓬勃发展的领域，还有很多进步的空间，例如需要不断地开发应对疾病的治疗方案，以及改进现有治疗方法，让其以更加廉价、被负担得起地的方式呈现在大众面前，让世界上其他人有平等地获得和享受医疗机会的条件。

要实现这些，需要生医学工程领域的工作人员创新地解决复杂抽象问题的能力，以及面对失败和挫折持续创新的热情。

3、生物医学工程毕业生去向

(a) 岗位和行业分布

生物医学工程是一个令人兴奋的领域，被列为美国顶级工作领域之一，该专业毕业生的年薪中位数超过90000美元，10年增长率高于平均预期。《福布斯》将生物医学工程列为价值第一的专业，认为它是最值得学费、时间和努力的投入的专业。

BME本身的交叉性质以及众多分支，生物医学工程师的身影遍布各行各业。

根据哥伦比亚大学对过去BME专业毕业生的追踪，有25.6%的学生进入到了大学、研究实验室、医院、医疗中心等研究机构；18%的学生选择继续攻读PHD学位，剩下超过一半的毕业生进入到了包括生物技术、制药、医疗器械、公共卫生、政府、医疗保健等行业。

就业的集中区域在麻省，明尼苏达，加州，华盛顿，伊利诺伊州。

来源：哥伦比大学BME就业统计

进入industry的同学中,去到药企的超过了三分之一，例如辉瑞、强生、罗氏、默克等，特别是学习组织工程、免疫工程、或者是生物力学这些领域的学生，他们通常会从technician做起，然后成为research scientist,帮这些药企去解决制药过程中遇到的问题（e.g检验药的有效性，或者是检验药物剂量的合理性等）。

有25%的毕业生去到了各大医疗仪器公司，从事医疗器械的设计开发、维护工作，例如负责实验产品检测的测试工程师、负责产品上线前安全评估的安全工程师，负责和FDA（美国食品药品安全监督局）对接的质量工程师。

目前顶尖的医疗仪器跨国以及国内的大型医疗器械企业，比如GE、SIEMENS、PHILIPS、MAQUET、迈瑞、安科都非常需要相关专业人才。

来源：哥伦比亚大学

来源：约翰霍普金斯大学

也有去到例如安进、史赛克（Stryker）、美敦力（Medtronic)、基因泰克(Genentech）等生物科技公司做生物信息工程师、提供技术支持、参与产品的研究和开发等等。

除了走技术路线，生物医学工程的毕业生有相当大的一部分同学会去到IBM等咨询公司从事咨询工作，甚至去到金融行业，例如医药女神葛兰就是美国西北大学生物医学工程专业博士，当然这种跨界需要学生在生物医学领域的基础上有意识地去补足其他板块的知识和所需要的能力。

(b) 薪资情况

根据美国劳工局的统计，2021年生物医学工程总就业岗位约1.7万，平均年薪为101,020美元，年薪中位数是97,410美元。

以下是来自美国劳工统计局U.S. BUREAU OF LABOR STATISTICS的数据（updated May 2021）

我们可以看到生物医学工程总体的年薪水平是比较可观的（包含PHD等所有生物医学工程从业者），如果进入咨询或者金融行业，薪资可能会有变化，但普遍维持在一个较高的水平（10万美金年薪以上）。

根据杜克大学BME毕业生的就业统计， 硕士毕业生的平均年薪为7万美金，有超过75%以上的学生在8万美金年薪以上，相较医疗领域，咨询行业的年薪收入会更高，如果是大的咨询公司能给给到10万美金年薪以上的offer。

杜克大学BME项目就业

4、自我评估：你适合申请生物医学工程的研究生吗？

总而言之，BME是一门偏工程应用型的交叉专业，培养学生解决问题的跨学科方法，大部分项目以就业为导向，如果未来有读博(包括医学博士）需要的同学，可以选择MS学位，thesis option（需要提交论文的项目）。

我们试着总结一下，如果：

（a）如果你具有较好的数理背景（特别是数学、化学）

（b）具备一定的计算编程能力；

（c）对于跨学科学习以及跨学科的合作感兴趣；

（d）享受将复杂的问题进行整合，找到解决方案的过程；

（e）对于医疗领域和人类健康事业具有创新的热情；

那么，生物医学工程硕士将会是你一个不错的选择，你可以跟着我们继续往下了解这些丰富多样的BME项目和申请建议。

重点硕士项目介绍

 生物医学工程项目比较

1、关于培养目标和培养方式

总的来说BME项目大多开设在工程学院下，工程学院下的项目大多数为毕业导向型项目，项目的培养也是为学生从事生物医学领域相关的职业做准备的，但是提供理学学位（MS）的项目通常也会提供论文的选项，学生可以完成相应的论文抵扣课修的学分，如果未来有攻读PHD的需求的话，最好是选择那些带有研究性质论文的项目。

佐治亚理工大学不同论文选项的课程构成

由于BME的交叉性质，通常会由多个学院或者机构联合培养，例如哥大生物医学工程系与哥伦比亚大学医学中心合作，西北大学工程学院与福尔克分子治疗中心、西北大学神经科学研究所

西北大学全球健康技术创新中心等合作，佐治亚理工工程学院与埃默里大学医学院。这些联合培养的项目给了学生更多的研究方向选择和项目参与机会。

2、关于项目的要求

BME项目对申请者的背景是有一定偏好的，我们从三个不同项目的学生背景要求可以看出来。项目偏好本科为工程、科学以及数学背景的学生，其中良好的数学基础尤为重要（修了常微分方程、线性代数和向量微积分等课程），这点几乎所有的项目都做了重点的强调，因此有感兴趣的项目一定要提前确认清楚项目不同的先修课要求。

佐治亚理工BME项目要求

除此之外，除了国际生需要提供相应的语言考试成绩外，对申请者的工作经、GRE成绩（疫情原因）都无具体要求，项目大都没有面试要求。

3、关于课程体系

BME是一个跨学科的领域，设有不同的研究方向。

例如西北大学设置了6个分支方向：生物力学、生物材料与再生工程、细胞与分子工程、成像和生物光子学、医疗设备及仪器、神经工程。

除了必修的理系统建模、应用数学课程，不同的分支方向所学习的课程存在差异，大致可以分为三类课程：生物科学、数据科学、工程学的课程，学生可以向选课advisor咨询，TA将会提供具体的选修课建议。

部分sample分支课程如下图所示（具体学校的课程存在差异）

但就如上文所说，每个院校的资源存在差异，受限于学校的资金、是否有医院、是否有相关研究所或者合作机构、教授的背景等等，开设的课程和分支会存在较大差异，详情可登陆感兴趣的学校官网查看。

生物医学工程案例分享

根据录取数据分析得出：

（a）美国研究生申请时，起关键作用的是本科专业 、GPA、 GRE、  实习和科研这几个部分。

在学术方面招生官更看重本科的课程是否能满足先修课的要求，以及与生物医学工程的相关度，因此GPA的重要程度高于院校的知名度。

GPA反映了学生在本科期间的学习能力，即使不是同一个专业高GPA也说明学生在研究生期间的学习潜力。同等条件下，申请者本科专业与生物医学工程越接近申请成功的概率越高，如不是高相关专业,工程类专业的学生在申请时会有优势，如案例中机械工程也成功申请到了多个生物医学工程项目。相关的实习和科研能体现出学生对该领域的热情和潜力，对研究生的申请也是非常重要的一个部分；

（b）从录取的结果上来说，耶鲁、西北、杜克这类Top20的院校属于第一梯队，申请难度较大，GPA 3.7+，GRE 325+才算有竞争力的硬件背景，当然要想取得录取，软件背景也要比较出色。密西根大学安娜堡分校和佐治亚理工学院不管是学校本身还是项目设置都比较偏重工程类科目，对于工科类专业的申请者相对友好，但也还是需要GPA 3.5+， GRE320+， TOEFL 100+。

通常工程类专业对于TOEFL的要求通常会稍低于商科和社科类专业，95+的分数可以尝试Top 30 以后的学校。Top 40以后的学校可以接受GRE稍低于320。

由于疫情原因，大部分学校2022申请季可以不提交GRE成绩，那么对于学术背景的权衡会重点看本科课程、GPA等硬件条件。

生物医学工程申请建议

1、客观评价标准：可量化的硬性条件

（a）关于本科背景和先修课

我们在上文说到了本科背景是科学（science）或是工程（engineering）背景例如数学、物理、生物、化学、计算机、工程类专业的同学，且有一定生物工程方面科研/实习的同学背景相对匹配，因为多数项目都希望学生有很好的数学能力，基础的物理、化学、编程和工程学知识。

具体先修课的建议如下：

数学先修课：

一般会要求数学基础课程例如微分方程、线性代数和微积分，但是如果是计算物理或者计算生物也能在一定程度上证明自己的数学能力。

基础科学先修课：

部分学校要求申请者修过基础的物理、分子生物、有机化学。

计算机先修课：

部分学校要求申请者有计算机编程经验，偏向于Matlab和Python。如果有更高的数据分析处理技能，如machine learning，algorithm，SAS，R 会对申请bioinformatics有帮助。

佐治亚理工学院 MS Biomedical Engineering

以上先修课只是提供给正在规划申请的学生可以参考的选课建议，具体课程需要根据项目情况调整。

（b) 关于GPA和标化成绩

关于GPA和标化成绩的建议如下：

尽管由于疫情，近年2年的BME项目纷纷放松了对GRE的要求，但是一个强有力的GRE成绩仍然是对于学生量化能力的一个很好的补充（特别是Quantitative部分的分数），我们可以看看下面录杜克大学对于录取学生GPA以及标准化考试成绩的统计：

来源：杜克大学

我们不难看出，要进入top的BME硕士项目，保持一个3.5以上的GPA，以及一个好的GRE成绩（165+的Quantitative分数）无疑是加分的。

至于语言成绩，虽然部分学校要求可能是80+就够了，但是根据平均录取数据来看，Top50的录取基本托福都在95+。

👉而若你的成绩未达到你目标院校的平均录取要求，但是通过合理的规划仍然有机会拿到录取，如果您没有头绪，也可以联系ALPHA的咨询老师为你提供帮助。

2、非客观评价标准：软背景实力如何提高？

BME的软背景主要包括两个方面：科研和实习。

学校通过学生参与科研项目的过程评估学生的学科知识水平以及未来进行生物医学领域做研究的潜力。

Sample对口的科研课题包括：基因相关的研究，典型疾病（癌症，传染病，精神类疾病）病理和治疗的研究，药品的制备和治疗效果，特殊医学材料和设备（如心脏支架、假体），医疗检测设备相关技术（如成像，X-ray设备）等。

相对于科研经历，实习在申请中的权重会低很多，但有含金量的实习对申请是很有帮助的，比较推荐的实习有：大学实验室，科研机构，生物制药研发或者效果检测，医疗设备的研发和维护，生物电子设备相关的科技公司比如google穿戴产品。

👉给本科是生物医学、生物医学工程的同学的建议：

了解美国研究生项目生物医学专业的分支，结合自己的课程和研究经历，选择两到三个相关领域进行深入学习，补充更高级的科研项目或者加入企业的相关研究部门实习。

👉给理工科专业同学的建议：

了解生物医学工程的各个分支，学习与自己专业的结合领域，例如计算机专业同学可以选择生物信息学或激素啊生物学，材料专业的同学可以选择生物材料，机械专业的同学可以选择医疗机器人。通过身边的各种渠道进入相关研究领域，再寻求企业实习。

👉给医学相关专业同学的建议：

一方面应该尽可能补充自己量化和工程方面的能力，另一方面参与到一些跨学科的科研项目中，可以选择需要比较多医学知识的领域，比如基因工程、神经工程等。

写在最后

生物医学工程师设计、安装和维护用于医疗的产品和系统，从肾透析机到假肢，从人体成像技术到微创手术仪器再到远程健康监测设备，虽然我们不可能概述技术使现代医学取得的所有进步，但我们可以看到工程学在医治病人的关键阶段所做的重大贡献。

今天这篇专业百科我们从生物医学工程的定义到几个类似专业的解析，再到常见分支对生物医学工程专业做了一个详尽的介绍的同时，也对生物医学工程的申请分享了我们的经验。

由于篇幅有限可能有些细节未能悉数道来，你可以咨询我们的专家老师，或者看看你的问题是否有覆盖在下述常见问题库中。

我们总结了ALPHA学生在申请过程常问的问题，并进行了解读，望能有所帮助。

👉同学可以通过下方，回复关键词“BME答疑”向老师领取。

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备注“BME答疑”领取生物医学工程常见问题完整版

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今天关于生物医学工程的分享就到这里，我们下一期再见。

*感谢哥伦比亚大学生物医学工程胡博士，美国医疗器械公司Kubanda Cryotherapy技术总监胡女士对此篇文章的建议指导

*部分图片来自网络侵删，本文系原创文章，欢迎转发至朋友圈，未经允许禁止转载。

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