大家週末好呀！
有人說生物醫學工程（biomedical engineering）專業是個大筐，很多差異巨大並且毫不相關的研究方向都被裝到了這個專業之下；也有人說它是個大坑，因為有無數的科研民工，一著不慎錯選了自己不喜歡的方向，陷入坑中多年無法脫身。
真實的BME博士生活是什麼樣的呢？跟著我們一起來看看吧~
（**專欄中所涉及的內容為嘉賓自身的經歷，僅供參考，不同院校／專業／研究方向的博士在研究和生活方面都會有不同的體驗喲**）
生物醫學工程（biomedical engineering）是個覆蓋面巨大的專業。有的人說它是個大筐，因為有很多差異巨大並且毫不相關的研究方向都被裝到了這個專業之下；也有人說它是個大坑，因為有無數的科研民工，一著不慎錯選了自己不喜歡的方向，陷入坑中多年無法脫身。
由於這個專業的複雜性，我自己的經歷無法代表其它方向同學的體會，但我會盡可能在接下來的介紹中不以偏概全。
預先說一下，我並不是勸退專業戶，想看勸退貼的可以退散了。其餘的話，請諸位看官容我娓娓道來。
1.世界上最遠的距離，是同為BME人，而我卻聽不懂你在說什麼
其實說BME是一個大筐，是一個非常準確的形容。
這個專業下轄的方向包括細胞工程，組織工程，生物材料，醫學影像處理，生物成像技術，生物信息，醫學儀器，生物傳感技術，生物光學，神經工程，腦機界面以及許多不為人所熟知的細小領域。
這些研究方向有很多都互不相關，工作內容也千差萬別。比如研究醫學影像處理的更像是碼農，每天對著電腦工作；搞醫學儀器的和生物傳感器的又更接近電子工程師，更多時候是在和各種儀器，硬件打交道；研究組織工程或細胞工程的實驗室則更接近大家印象中的生物科學家，每天主要的工作內容是進行涉及生物樣本的溼實驗。
也就是說，BME下不同研究領域的從業人員，工作內容很可能會完全無法互相理解。（但無論怎麼說，學BME的真的不能等於學生物的，也不能等於學醫的！！！）
以我自己為例，即便是和我同時入學的本專業同學，進組工作之後，相互聊起天來，也時常會有“隔行如隔山”“不明覺厲”的感覺。
本專業同學聊天也時常會有“隔行如隔山”“不明覺厲”的感覺。
2.生物醫學這個別緻的特點，其實跟它的歷史有關
生物醫學工程的學生們會出現同個專業卻互不理解這種不太常見的現象，其實是因為生物醫學工程不是一個單一來源的學科。
這個學科從首次出現至今還不到五十年的時間。最早的生物醫學工程，其實只包含原屬於化學工程專業的製藥工程，生物分子工程，和原屬於電子工程的醫學儀器方向。在這五十年中，細胞生物學，基因工程學等學科蓬勃發展，從而最終引導產生了現今生物醫學工程的主幹之一，組織工程。
隨著微加工領域的發展，許多科學家發現，原來屬於電子，機械工程的微機電系統（MEMS）技術也能在諸如神經控制，微流體控制之類的方向上找到用武之地。甚至高冷的物理學家們，也能利用一些特殊的光學現象或特殊的物理性質和生物醫學工程（主要是超高靈敏度分子檢測）扯上關係。
而生物醫學這個專業和生物，醫學，物理學等基礎學科的區別，主要在於生物醫學工程研究的是方法論，而生物，醫學，是利用這些新開發的方法，進行更基礎的科學研究。
行筆至此，大家不難發現，說生物醫學工程是一個專業，其實並不準確，因為它的分支方向之間的連接實在是太不緊密了，它其實更像一個研究方向的大集合。
最早的生物醫學工程，其實只包含原屬於化學工程專業的製藥工程，生物分子工程，和原屬於電子工程的醫學儀器方向。圖片來源：pixabay.com
3.要不要讀BME？給本科前和後的同學一些建議
由於缺乏學科主幹，生物醫學工程的本科教育很容易出現側重點過於分散（雜而不精），或過於偏向某一分支的狀況。諸多知名大學的教授們也發現，其它專業本科畢業的學生，有時比BME本科出身的學生更能勝任某些很精專的科研任務。也正是因為這樣的原因，生物工程博士生的來源極其複雜，僅我目前所見，就有出身於分子生物，物理，化學，化學工程，機械工程，精密儀器，電子工程等近十個專業的學生。
出於上述原因，我不推薦高中生直接報考生物醫學工程專業的本科，我也很不推薦大家在不瞭解，不確定自己具體想要研究的方向之前，直接報考（或者說，裸申）任何學校生物醫學工程系的博士研究生。
我也認識幾個本專業的博士生，因為進入了自己並不瞭解/不喜歡的組，幾年的科研生涯就變得非常痛苦，這也就是本文的開始，我說有的人把這個專業比喻成大坑的一個原因。
如果有本科即將畢業的同學，對參與生物醫學工程這個大方向的研究感興趣，但又不確定自己具體想要研究什麼，我建議他們可以先申請一下美歐知名大學BME專業的碩士（學校規模大一點可能比較好），這樣就擁有了兩年額外的學習與選擇時間。在提高自身知識水平的同時，也可以多嘗試幾個不同方向的實驗室，讓自己設身處地得體驗一下，到底是喜歡接觸動物的（神經工程，腦機界面），做細胞實驗的（組織工程），做分子/光學/電學實驗的（生物傳感器），寫代碼的（生物信息，醫學影像）還是泡超淨間的（微機電系統）。
先申請一下美歐知名大學BME專業的碩士，這樣就擁有了兩年額外的學習與選擇時間。圖片來源：pixabay.com
4.BME博士的自我修養
和讀其它學科的博士一樣，生物醫學工程也是一個要求很高的自學能力及很強意志力的學科。那些和其它理工科專業一樣的性質，我就不在這裡過多描述了，下面我只說一些我們這個專業的特殊之處。
由於BME這個專業跨領域學科的性質，幾乎所有的研究方向都要有多於一個方面的知識儲備和能力儲備。所以幾乎所有人，在進自己的研究組的時候，都沒有點滿100%的技能點。為了使自己勝任自己的研究工作，光上必修課肯定是不夠的。在上課之外，還要多讀與自己研究領域相關的文獻，善於找不同方向的專家，老師，學長討論。最好能在較短的時間內融匯理解自己的研究方向，並試驗性上馬一些比較小的課題，在實際工作中進一步學習。
在此之外，大家千萬不要怕在第一年裡碰釘子，摔跟頭，只要能爬起來，後面的路就會走得越來越輕鬆。
下面說說我自己的“血淚史”吧。
我的研究方向是開發新型的生物光學傳感器，導師給我的第一個課題是開發一個快速+微樣本量+高靈敏度的光學免疫傳感器。作為一個分子生物/化工雙專業出身的本科畢業生，我對分子免疫反應一類的實驗還算有些經驗。但由於本科期間沒有接觸過太多光學和化學知識，項目一開始，我就在材料光學性質的問題上碰了釘子——我過於樂觀地估計了某種酶的催化效率和某些熒光底物在不同環境下發光的穩定性，導致我的實驗很快碰了釘子。而且由於缺乏經驗，我還一直試圖沿著錯誤的方向繼續向下開展實驗。
比較幸運的是，經過導師點撥，我在較短的時間內從坑裡爬了出來，及時切換了著手點。親身栽過這次跟頭之後，我對項目的前期論證有了更深入的體會，也明白了實驗的“止損點”，從而在接下來的幾年裡規避了幾次在坑裡越陷越深的慘劇。
有時，在一個方向中工作久了，可能注意不到其實自己研究的方向，也挺有趣的。我可以給大家分享一個建議，多和身邊不同研究方向的朋友討論自己的課題，也許能增添生活中的樂趣 。我的上一個課題是“一種快速通過血清檢測小鼠某雌性激素濃度的方法”，有次吃飯時和朋友聊起，他說“那不就是研究老鼠的月經嗎”。
我自己也曾貢獻過幾個類似的經典梗：某同學研究的課題是“通過脊柱植入電極控制貓膀胱的收縮”，我就把它概括成了“電一下讓貓撒尿”；某師兄研究的課題是“通過微型氣相色譜技術檢測氣體中的短鏈脂肪酸”，我覺得說人話就是“檢測人的屁到底有多臭”。
在此之外，這種“學術交流”也會對自己的科研進度有利，我身邊更有數不勝數的例子，都是在和朋友們的插科打諢中找到了後續實驗的靈感。
在和朋友們的插科打諢中找到了後續實驗的靈感。圖片來源：pixabay.com
5.為什麼選了BME，分享一些我的心路歷程
為滿足讀者朋友們的八卦之心，我也願意在此分享一些我的科研心路歷程。此段沒有任何代表性，僅供大家一笑。
其實我選擇BME這個專業和生物傳感器這個研究方向，主要是受一段實習的經歷的影響。
我大二的時候曾經在北京某著名生物研究機構短期實習，承蒙恩師及幾位師兄師姐教導，我在短短的幾個月時間裡接觸了多種生物實驗室常用的檢測技術，主要包括dna/蛋白電泳，熒光顯微鏡，雙光子顯微鏡，流式細胞/流式分選技術，酶聯免疫吸附技術（ELISA）這些。而上述這些技術，對於剛開始本科學習的我來說，都是非常炫酷的。在瞭解這些技術原理的過程中，我對它們精妙的設計產生了濃厚的興趣，也對發明這些技術的人有了一種發自內心的崇拜。但同時，我也逐漸發現了它們的一些不足或不便使用之處，由此便萌生了親自上手開發更方便先進的生物檢測技術 的想法。但直到真正開始研究生的生活，我才知道當年的一時興起，是多麼的圖樣圖森破。
作為一個生物/化工雙專業出身的學渣，我對生化原理方面還算有一定的認識，但開發新的生物傳感技術，更需要對光電及信號放大手段有非常深入的理解。
外行入門的過程總是比較痛苦的，在真正開始第一個靠譜的項目並取得突破之前，我也經歷了無數次開腦洞，找老闆討論，做預實驗，被駁回的循環。更重要的是，很多看起來有“油水”的設計方案，其實都隱藏了很多不為人知的坑。有時直到自己栽了多次跟頭之後才會發現，沒人使用某個方案發表論文的原因並不是因為其它同行都沒想到，而是因為它根本就行不通。
不過突破初學障礙之後的故事就比較俗套了，基本上就是調整到了每個中高年級博士都差不多的生存狀態：讀論文，開腦洞，搞論證，預實驗，正式實驗，還有無休無止的debug……我只希望這種生活方式不會在漫長的讀博歲月中完全磨滅了自己的鬥志。
不過當科研逐漸走上正軌之後，我倒是多了很多閒情雅緻，慢慢欣賞工作中的“風景”。比如下面這兩張我的實驗室攝影作品，拍攝的內容都是我們實驗室開發的新型生物傳感技術。
我組開發的化學發光毛細管ELISA的效果圖。發光強度可以用來測量待檢測物質的多少。使用這種方法，可以比傳統蛋白定量法快近十倍，並擁有比傳統方法更好的靈敏度。圖片來源：蹲班宅男
這可以說是我最喜歡的一張實驗室攝影作品了。拍攝的內容是我們組的一項很有趣的新技術，五花肉發激光。簡單來說，就是把一片很薄的五花肉夾在兩片高反射率的鏡子裡，然後使用能與肥/瘦肉特異結合的熒光染料，在藍色光源的激發下，鏡子中的五花肉可以發出綠色的激光。哪怕兩種熒光染料都是綠色的，也能通過出射激光的光譜來分清哪塊是肥肉哪塊是瘦肉。雖然聽起來很無厘頭，但目前我組基於類似原理開發的後續技術已經應用在了腫瘤組織切片分析上。
最後，給大家分享兩張我們實驗室門口的春花和秋葉。歡迎大家報考冬天冷死夏天熱死的密歇根大學 （坦率得說，密大學術水平超強）。
紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。如果看到這裡的道友們，對進入生物醫學工程領域讀博士還有興趣，那我就祝你們在申請和科研的路上，乘風破浪，一往無前！
作者名片
排版：小爽
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