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世界上最远的距离,是同为BME人,而我却听不懂你在说什么

2018-08-05 07:30 蹲班宅男

大家周末好呀!


有人说生物医学工程(biomedical engineering)专业是个大筐,很多差异巨大并且毫不相关的研究方向都被装到了这个专业之下;也有人说它是个大坑,因为有无数的科研民工,一着不慎错选了自己不喜欢的方向,陷入坑中多年无法脱身。


真实的BME博士生活是什么样的呢?跟着我们一起来看看吧~


(**专栏中所涉及的内容为嘉宾自身的经历,仅供参考,不同院校/专业/研究方向的博士在研究和生活方面都会有不同的体验哟**)


生物医学工程(biomedical engineering)是个覆盖面巨大的专业。有的人说它是个大筐,因为有很多差异巨大并且毫不相关的研究方向都被装到了这个专业之下;也有人说它是个大坑,因为有无数的科研民工,一着不慎错选了自己不喜欢的方向,陷入坑中多年无法脱身。


由于这个专业的复杂性,我自己的经历无法代表其它方向同学的体会,但我会尽可能在接下来的介绍中不以偏概全。


预先说一下,我并不是劝退专业户,想看劝退贴的可以退散了。其余的话,请诸位看官容我娓娓道来。


1

世界上最远的距离,是同为BME人,

而我却听不懂你在说什么


其实说BME是一个大筐,是一个非常准确的形容。


这个专业下辖的方向包括细胞工程,组织工程,生物材料,医学影像处理,生物成像技术,生物信息,医学仪器,生物传感技术,生物光学,神经工程,脑机界面以及许多不为人所熟知的细小领域。


这些研究方向有很多都互不相关,工作内容也千差万别。比如研究医学影像处理的更像是码农,每天对着电脑工作;搞医学仪器的和生物传感器的又更接近电子工程师,更多时候是在和各种仪器,硬件打交道;研究组织工程或细胞工程的实验室则更接近大家印象中的生物科学家,每天主要的工作内容是进行涉及生物样本的湿实验。


也就是说,BME下不同研究领域的从业人员,工作内容很可能会完全无法互相理解。(但无论怎么说,学BME的真的不能等于学生物的,也不能等于学医的!!!)


以我自己为例,即便是和我同时入学的本专业同学,进组工作之后,相互聊起天来,也时常会有“隔行如隔山”“不明觉厉”的感觉。


本专业同学聊天也时常会有“隔行如隔山”“不明觉厉”的感觉。


2

生物医学这个别致的特点,

其实跟它的历史有关


生物医学工程的学生们会出现同个专业却互不理解这种不太常见的现象,其实是因为生物医学工程不是一个单一来源的学科。


这个学科从首次出现至今还不到五十年的时间。最早的生物医学工程,其实只包含原属于化学工程专业的制药工程,生物分子工程,和原属于电子工程的医学仪器方向。在这五十年中,细胞生物学,基因工程学等学科蓬勃发展,从而最终引导产生了现今生物医学工程的主干之一,组织工程


随着微加工领域的发展,许多科学家发现,原来属于电子,机械工程的微机电系统(MEMS)技术也能在诸如神经控制,微流体控制之类的方向上找到用武之地。甚至高冷的物理学家们,也能利用一些特殊的光学现象或特殊的物理性质和生物医学工程(主要是超高灵敏度分子检测)扯上关系。


而生物医学这个专业和生物,医学,物理学等基础学科的区别,主要在于生物医学工程研究的是方法论,而生物,医学,是利用这些新开发的方法,进行更基础的科学研究。


行笔至此,大家不难发现,说生物医学工程是一个专业,其实并不准确,因为它的分支方向之间的连接实在是太不紧密了,它其实更像一个研究方向的大集合。


最早的生物医学工程,其实只包含原属于化学工程专业的制药工程,生物分子工程,和原属于电子工程的医学仪器方向。图片来源:pixabay.com


3

要不要读BME?

给本科前和后的同学一些建议


由于缺乏学科主干,生物医学工程的本科教育很容易出现侧重点过于分散(杂而不精),或过于偏向某一分支的状况。诸多知名大学的教授们也发现,其它专业本科毕业的学生,有时比BME本科出身的学生更能胜任某些很精专的科研任务。也正是因为这样的原因,生物工程博士生的来源极其复杂,仅我目前所见,就有出身于分子生物,物理,化学,化学工程,机械工程,精密仪器,电子工程等近十个专业的学生。


出于上述原因,我不推荐高中生直接报考生物医学工程专业的本科,我也很不推荐大家在不了解,不确定自己具体想要研究的方向之前,直接报考(或者说,裸申)任何学校生物医学工程系的博士研究生。


我也认识几个本专业的博士生,因为进入了自己并不了解/不喜欢的组,几年的科研生涯就变得非常痛苦,这也就是本文的开始,我说有的人把这个专业比喻成大坑的一个原因。


如果有本科即将毕业的同学,对参与生物医学工程这个大方向的研究感兴趣,但又不确定自己具体想要研究什么,我建议他们可以先申请一下美欧知名大学BME专业的硕士(学校规模大一点可能比较好),这样就拥有了两年额外的学习与选择时间。在提高自身知识水平的同时,也可以多尝试几个不同方向的实验室,让自己设身处地得体验一下,到底是喜欢接触动物的(神经工程,脑机界面),做细胞实验的(组织工程),做分子/光学/电学实验的(生物传感器),写代码的(生物信息,医学影像)还是泡超净间的(微机电系统)。


先申请一下美欧知名大学BME专业的硕士,这样就拥有了两年额外的学习与选择时间。图片来源:pixabay.com


4

BME博士的自我修养


和读其它学科的博士一样,生物医学工程也是一个要求很高的自学能力及很强意志力的学科。那些和其它理工科专业一样的性质,我就不在这里过多描述了,下面我只说一些我们这个专业的特殊之处。


由于BME这个专业跨领域学科的性质,几乎所有的研究方向都要有多于一个方面的知识储备和能力储备。所以几乎所有人,在进自己的研究组的时候,都没有点满100%的技能点。为了使自己胜任自己的研究工作,光上必修课肯定是不够的。在上课之外,还要多读与自己研究领域相关的文献,善于找不同方向的专家,老师,学长讨论。最好能在较短的时间内融汇理解自己的研究方向,并试验性上马一些比较小的课题,在实际工作中进一步学习。


在此之外,大家千万不要怕在第一年里碰钉子,摔跟头,只要能爬起来,后面的路就会走得越来越轻松。


下面说说我自己的“血泪史”吧。


我的研究方向是开发新型的生物光学传感器,导师给我的第一个课题是开发一个快速+微样本量+高灵敏度的光学免疫传感器。作为一个分子生物/化工双专业出身的本科毕业生,我对分子免疫反应一类的实验还算有些经验。但由于本科期间没有接触过太多光学和化学知识,项目一开始,我就在材料光学性质的问题上碰了钉子——我过于乐观地估计了某种酶的催化效率和某些荧光底物在不同环境下发光的稳定性,导致我的实验很快碰了钉子。而且由于缺乏经验,我还一直试图沿着错误的方向继续向下开展实验。


比较幸运的是,经过导师点拨,我在较短的时间内从坑里爬了出来,及时切换了着手点。亲身栽过这次跟头之后,我对项目的前期论证有了更深入的体会,也明白了实验的“止损点”,从而在接下来的几年里规避了几次在坑里越陷越深的惨剧。


有时,在一个方向中工作久了,可能注意不到其实自己研究的方向,也挺有趣的。我可以给大家分享一个建议,多和身边不同研究方向的朋友讨论自己的课题,也许能增添生活中的乐趣。我的上一个课题是“一种快速通过血清检测小鼠某雌性激素浓度的方法”,有次吃饭时和朋友聊起,他说“那不就是研究老鼠的月经吗”。


我自己也曾贡献过几个类似的经典梗:某同学研究的课题是“通过脊柱植入电极控制猫膀胱的收缩”,我就把它概括成了“电一下让猫撒尿”;某师兄研究的课题是“通过微型气相色谱技术检测气体中的短链脂肪酸”,我觉得说人话就是“检测人的屁到底有多臭”


在此之外,这种“学术交流”也会对自己的科研进度有利,我身边更有数不胜数的例子,都是在和朋友们的插科打诨中找到了后续实验的灵感。


在和朋友们的插科打诨中找到了后续实验的灵感。图片来源:pixabay.com


5

为什么选了BME,

分享一些我的心路历程


为满足读者朋友们的八卦之心,我也愿意在此分享一些我的科研心路历程。此段没有任何代表性,仅供大家一笑。


其实我选择BME这个专业和生物传感器这个研究方向,主要是受一段实习的经历的影响。


我大二的时候曾经在北京某著名生物研究机构短期实习,承蒙恩师及几位师兄师姐教导,我在短短的几个月时间里接触了多种生物实验室常用的检测技术,主要包括dna/蛋白电泳,荧光显微镜,双光子显微镜,流式细胞/流式分选技术,酶联免疫吸附技术(ELISA)这些。而上述这些技术,对于刚开始本科学习的我来说,都是非常炫酷的。在了解这些技术原理的过程中,我对它们精妙的设计产生了浓厚的兴趣,也对发明这些技术的人有了一种发自内心的崇拜。但同时,我也逐渐发现了它们的一些不足或不便使用之处,由此便萌生了亲自上手开发更方便先进的生物检测技术的想法。但直到真正开始研究生的生活,我才知道当年的一时兴起,是多么的图样图森破。


作为一个生物/化工双专业出身的学渣,我对生化原理方面还算有一定的认识,但开发新的生物传感技术,更需要对光电及信号放大手段有非常深入的理解。


外行入门的过程总是比较痛苦的,在真正开始第一个靠谱的项目并取得突破之前,我也经历了无数次开脑洞,找老板讨论,做预实验,被驳回的循环。更重要的是,很多看起来有“油水”的设计方案,其实都隐藏了很多不为人知的坑。有时直到自己栽了多次跟头之后才会发现,没人使用某个方案发表论文的原因并不是因为其它同行都没想到,而是因为它根本就行不通。


不过突破初学障碍之后的故事就比较俗套了,基本上就是调整到了每个中高年级博士都差不多的生存状态:读论文,开脑洞,搞论证,预实验,正式实验,还有无休无止的debug……我只希望这种生活方式不会在漫长的读博岁月中完全磨灭了自己的斗志。


不过当科研逐渐走上正轨之后,我倒是多了很多闲情雅致,慢慢欣赏工作中的“风景”。比如下面这两张我的实验室摄影作品,拍摄的内容都是我们实验室开发的新型生物传感技术。


我组开发的化学发光毛细管ELISA的效果图。发光强度可以用来测量待检测物质的多少。使用这种方法,可以比传统蛋白定量法快近十倍,并拥有比传统方法更好的灵敏度。图片来源:蹲班宅男


五花肉发激光。图片来源:蹲班宅男


这可以说是我最喜欢的一张实验室摄影作品了。拍摄的内容是我们组的一项很有趣的新技术,五花肉发激光。简单来说,就是把一片很薄的五花肉夹在两片高反射率的镜子里,然后使用能与肥/瘦肉特异结合的荧光染料,在蓝色光源的激发下,镜子中的五花肉可以发出绿色的激光。哪怕两种荧光染料都是绿色的,也能通过出射激光的光谱来分清哪块是肥肉哪块是瘦肉。虽然听起来很无厘头,但目前我组基于类似原理开发的后续技术已经应用在了肿瘤组织切片分析上。


最后,给大家分享两张我们实验室门口的春花和秋叶。欢迎大家报考冬天冷死夏天热死的密歇根大学 (坦率得说,密大学术水平超强)。

图片来源:蹲班宅男 

 

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。如果看到这里的道友们,对进入生物医学工程领域读博士还有兴趣,那我就祝你们在申请和科研的路上,乘风破浪,一往无前!


作者名片



编辑:婉珺

排版:小爽

题图来源:pixabay

前期精彩回顾:


第1期:我不是治理环境污染的,我是生态学博士!

第2期:建筑学博士是做什么的?搬砖工?包工头?

第3期:读了语言学博士,还能不能好好说话了?

第4期:你这个化工博士……很危险啊!

第5期:心理学博士是做什么的?冤死我算了,我真的不是算命的……

第6期:我不是盗墓的!也不是鉴宝的!我是这样的考古学博士

第7期:什么?设计学的博士还可以这样读?一个清华美院博士的自述

第8期:上知天文下知地理,我就是这样的气象学博士!

第9期:看到“纳米材料”就觉得是大忽悠?真·纳米材料博士有话说

第10期:成为医学博士是一种什么体验?首先......你得爱背书

第11期:植物都不认识几种,为什么还能叫植物细胞生物学博士?

第12期:哲学、人类学和社会学都喜欢,还想开网店?不妨读人文地理吧!

第13期:说出来你可能不信,学语言学要先学好……数学

第14期:我妈不准我学情报学,她怕我当特务……然而情报学真的不是干这个的

第15期:纳米材料是如何“种”出来的?无机化学博士有话说

第16期:既不是历史,也不是地理,我是历史地理博士!

第17期:刷刷B站弹幕都能发论文的是什么神人?是应用语言学博士呀!

第18期:AI都红成这样了,毁灭人类的大反派科学家,就是我这样的?

第19期:掏耳屎就掏耳屎,可我真的是个临床医学博士啊!

第20期:数学博士的日常就是......轻松?这位哥,你在逗我?

第21期:生物学这个坑,如果你具备了这些条件,就往里跳吧...

第22期:古代文献了解一下,我是古典文献学博士

第23期:喜欢旅游喜欢浪?你可能是成为地质学博士的料!

第24期:又穷,又苦,又难发paper,为什么我还要读这个专业?

第25期:同学,我发际线高是遗传,真的是遗传!一个化工博士的最后挣扎..........


读(过)博的你,是不是也对自己的专业有话要说?

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周末专栏:我的专业是个啥?


博士生段子手们以“过来人”的亲身经历,向你讲述读博意味着什么,不同专业的博士生们每天的日常是什么,读博前和读博后内心发生了哪些变化,没有对象的时候该如何度过漫长的单身生活,进口洗发水和国产洗发水在缓解脱发方面的不同表现……


建筑学、生态学、语言学、心理学、考古学、生物学、数学……他们曾经或正在那些你想了解细节的专业刻苦研究。


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