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医务化验与生物医学工程:理大健康科技的「硬科学」一翼

医学 约 9,968 字 · 21 分钟 更新

本文属「理大野史(PolyU WILD)野史资料站」第 11「医学/医院」 模块——参考区(00–12),据实记述,不标 credibility。凡数字、年份、引语均就地行内引注,文末列 ## 来源

本篇聚焦理大健康范畴里被护理、眼科视光的光环遮住的另一条线索:工程与诊断的「硬科学」。护理、视光、康复治疗等联合医疗学科的建制总览,见姊妹文档 health-disciplines-and-clinics.md;对外教学诊所(含赛马会康复工程诊所)的运营细节,见 health-disciplines-and-clinics-3.md。本篇不重复诊所门诊,而补足学系建制、工程研究与化验诊断这一面。


一句话结论:香港理工大学健康科技的硬科学一翼,由工程学院旗下生物医学工程学系(源自1987年赛马会康复工程中心、2012年建系)与 HTI 医疗化验科学组成,分管医疗器械与诊断检测。

一提到理大的「医疗」,多数人想到护士、视光师、物理治疗师——白袍、诊所、面对面的照护。但理大健康科技还有一半藏在实验室与工程房里:替中风者做能自己穿上的踝足外骨骼、给截肢者量身打造义肢、在化验室里跑血液与病理检测判读一份诊断。这一半不属于健康及社会科学院,而分散在工程学院的生物医学工程学系医疗及健康科学暨资讯学系(HTI)。本篇为这条「硬科学」线立档:它从哪来、做什么、学生怎样注册执业,以及它与「联合医疗」在制度上如何切割。


一、理大健康科技的「硬科学」一翼指什么?

理大健康范畴常被简化为「无医学院、无教学医院、靠联合医疗撑场」。这个概括没错,却漏掉了一条工程线索。据 理大工程学院对生物医学工程学系的简介,生物医学工程学系(Department of Biomedical Engineering,BME)是隶属工程学院(Faculty of Engineering) 的跨学科学系——它不在健康及社会科学院(FHSS)之下,也不与护理、视光同院。换句话说,理大的「健康科技」横跨两个学院:临床照护那一半在 FHSS,器械与工程那一半在工程学院。

把这条线称作「硬科学」,不是贬低护理与视光的科学性,而是指它以工程、材料、信号、诊断化学为核心方法:做的是设备、算法、检测流程,而非直接的病人照护。生物医学工程学系造义肢、造康复机械人、做生物传感;而在 FHSS 内部,医疗及健康科学暨资讯学系(HTI)的医疗化验科学(Medical Laboratory Science)则守着诊断链条的另一端——在化验台上把血液、组织、微生物变成一份可判读的报告。这两块合起来,构成理大医疗版图里最「工科」的部分。

理解这层切割,才能读懂后面几节。生物医学工程学系与医疗化验科学服务同一个医疗系统,却走两条培养路径:前者拿工学/理学训练做器械与康复工程,后者拿实验室科学做诊断检测。两者都不需要「教学医院」的病床,而是靠工程实习、临床实习与化验室训练完成培养——这恰是理大在无附属医院格局下,健康科技仍能自成体系的关键。


二、生物医学工程学系从哪来?一条从「赛马会康复工程」长出来的系

生物医学工程学系不是凭空设立的新系,而是从一个1980年代的康复工程服务单位一步步长成的独立学系。据 理大生物医学工程学系官网,该系「源自1987年成立的赛马会康复工程中心(Jockey Club Rehabilitation Engineering Centre,JCREC)内的『生物医学工程课程』」,并在 2012年正式建系,愿景是「在生物医学工程教育、研究与专业服务上达到世界级水平,以增进人类健康」(原文:established in 2012 with its vision to be world-class in the advancement of biomedical engineering education, research, and professional services for the betterment of human health)。

它的名称也变过。据公开资料,该单位在 2012年4月1日以「生物医学工程跨学科部(Interdisciplinary Division of Biomedical Engineering)」 的身份成立,直到 2017年10月1日才正式改称「生物医学工程学系(Department of Biomedical Engineering)」——从「Division」升格为「Department」,是它在校内建制地位提升的标志。这段沿革解释了一个常见困惑:为什么较早的论文与新闻里,同一批学者的单位会写成「Interdisciplinary Division of Biomedical Engineering」而非「Department」。

把这条时间线摆出来,能看清这个系的基因:它的起点不是抽象的「生物医学」,而是具体的康复工程与义肢矫形——为伤残者造辅具、造义肢。这个1987年的康复工程起点,一直延续到今天该系在义肢矫形(Prosthetics and Orthotics)与康复机械人上的强项。

阶段 时点 建制身份 依据
康复工程起点 1987年 赛马会康复工程中心内「生物医学工程课程」 系官网自述
建系 2012年(4月1日) 生物医学工程跨学科部(Division) 公开资料
升格 2017年10月1日 生物医学工程学系(Department) 公开资料
现状 2026年 工程学院旗下学系,系主任张明教授 系官网

现任系主任为生物力学讲座教授张明(Ir Prof. Ming Zhang),见 系官网。这是常规学术履职信息,非争议语境。


三、生物医学工程学系的研究版图有哪几块?

生物医学工程学系把研究拆成六个主题,几乎覆盖了「工程能碰医学的每个接口」。据 BME 研究主题页,该系目前的六大研究主题如下表。这里值得注意的是,主题划分近年从早期的四主题(医学影像与生物传感、分子与细胞工程、神经肌肉骨骼科学与工程、义肢矫形与康复工程)扩展重组为六块,新增了「智龄科技」与「运动科学与科技」的明确方向——反映理大近年把健康工程往老龄化与运动表现两端延伸。

研究主题(英文原名) 中文归纳 关键词
Biomedical Imaging, Sensing, AI and Wearable Technology 生物医学影像、传感、AI 与可穿戴 超声仪器、光声成像、生物传感、微流控、可穿戴传感
Brain-Machine Interface and Neural Engineering 脑机接口与神经工程 解码神经活动、治疗性电刺激
Molecular/Cellular Engineering and Biomaterials 分子/细胞工程与生物材料 免疫细胞治疗、干细胞工程、再生医学、纳米技术
Precision Diagnostics and Therapy 精准诊断与治疗 多组学、超灵敏早期诊断、靶向治疗
Prosthetics-Orthotics, Smart Ageing and Rehabilitation Engineering 义肢矫形、智龄与康复工程 义肢设计、智能矫形器、长者自主科技
Sports Science and Technology 运动科学与科技 神经肌肉骨骼评估与干预

这六块背后还挂着几个研究院级平台。据 BME 研究主题页,与之关联的有运动科学及科技研究院(Research Institute for Sports Science and Technology,RISports)、智龄研究院(Research Institute for Smart Ageing,RISA),以及生物传感与精准诊疗联合研究中心等。这说明生物医学工程学系并非孤立学系,而是理大跨学科研究院网络里的一个工程节点。

对读者而言,记住两点即可:其一,这个系的强项传统上落在生物力学、生物医学超声、康复工程与义肢矫形,这是它从1987年康复工程起点带来的老本行;其二,它近年正把触角伸向脑机接口、精准诊断、智龄与运动科技等新兴方向。前者是它的地基,后者是它的扩张。

理大生物医学工程学系官网的自述,该系团队「在生物力学、生物医学超声与康复工程/义肢矫形等领域一直扮演区域领先角色,并在分子与细胞工程上形成了规模」。这句自我定位值得拆开看:「区域领先(regional leading)」指的是在亚太乃至更大范围内的比较优势,而非仅限香港本地;而它点名的三项——生物力学、生物医学超声、康复工程/义肢矫形——恰好都是能追溯到1987年康复工程起点的传统强项。分子与细胞工程则是后来「形成规模(formed a critical mass)」的新增长点,对应上表里「分子/细胞工程与生物材料」那一主题。换言之,这个系一边守着康复工程的老阵地,一边在细胞与分子层面开新战线。

这种「工程主修+跨学科」的取向,也写进了本科课程的知识结构。据 BME 本科课程页,该本科「同时提供生命科学与工程两方面的科目」,并把它们整合到「改善人类健康的跨学科应用」中——学生既要学人体解剖、生理、病理这些生命科学基础,也要学材料、信号、机械这些工程科目,再把两者拧在一起解决临床问题。生物医学工程被该页称为「全球公认增长最快的创新领域之一」。这套「一半生命科学、一半工程」的课程配方,正是生物医学工程学科区别于纯工科或纯医科的根本特征。


四、义肢矫形(P&O):理大最「硬」的临床工程学科

如果要在生物医学工程学系里挑一个最能体现「工程遇上临床」的方向,那是义肢矫形(Prosthetics and Orthotics,P&O)。它是该系从赛马会康复工程中心继承下来的看家学科——为截肢者装配义肢、为骨骼肌肉问题者制作矫形器,既要懂材料力学,也要懂人体解剖与病理,还要直接面对病人量身定制。

这个「工程+临床」的双重性,写进了本科课程结构里。据 生物医学工程(荣誉)理学士课程页,该本科(JUPAS/JEE 编号 JS3150)分两条 stream:普通生物医学工程 stream 学生要完成 280小时的工业实习(industrial internship),而生物医学工程连义肢矫形(BME with P&O) stream 学生要完成 560小时的临床实习(clinical attachment)——后者的临床时数是前者工业实习的两倍,正因为 P&O 要把学生送进医院与病人打交道。据同页,实习地点涵盖业界与医院,部分学生还有海外实习机会,举例包括加拿大、中国内地、捷克、日本、新加坡、英国与美国。

在专业注册上,义肢矫形师同样走「工程学位换执业资格」的路径。理大的生物医学工程本科同时提供两个副修:人工智能与数据分析(AI and Data Analytics)、创新与创业(Innovation and Entrepreneurship),让工程底子叠加数据或创业能力(JS3150 课程页)。这种「工程主修+副修」的配置,把义肢矫形从一门传统辅具技艺,推向了带 AI 与创业色彩的现代医疗工程职业。

为什么 P&O stream 的临床时数要比普通 stream 高出一倍?答案在这门学科的特殊性:义肢矫形师不是在实验室里画图,而是要为一个个具体病人量体裁衣——量残肢、取模、试戴、调整,每一步都得病人在场。560小时的临床实习,意味着学生要在医院与康复机构里,在注册专业人员督导下,反复经历「评估—制作—适配—复评」的完整循环。这也是为什么该 stream 的实习会安排进医院而非纯工业设施:它培养的是一个既懂工程、又能面对病人的临床工程师。据 BME 本科课程页,部分学生的海外实习地点横跨加拿大、捷克、日本、英国、美国等地,反映义肢矫形作为一门国际化专业,其训练标准与海外接轨。

义肢矫形的对外临床一端——赛马会康复工程诊所——属理大五所对外教学诊所之一,门诊运营详见 health-disciplines-and-clinics-3.md。本节只处理学科与培养,不重复诊所细节。


五、康复机械人:从「希望之手」到踝足外骨骼

生物医学工程学系最有公众能见度的产出,不是论文,而是能穿在中风者身上的康复机械人。这些器械把该系的强项——生物力学、神经肌肉电刺激、外骨骼工程——变成看得见摸得着的可穿戴设备,也一次次拿下国际发明奖。

较早成名的是「希望之手(Hand of Hope)」。据公开报道,这套外骨骼手部机械训练装置由该系(当时名为「生物医学工程跨学科部」)的唐启宇(Raymond Tong Kai-yu)教授担任首席研究者,用于协助中风者重新训练手部动作。它把「病人自己发力、机械辅助完成动作」的康复理念做成了可用设备,是理大康复工程走向产品化的早期代表作。

更新的一件是踝足外骨骼机械人。据 理大2024年12月10日传媒稿,由生物医学工程学系副教授胡晓翎(Dr Xiaoling Hu)带领研发的「移动式踝足外神经肌肉骨骼系统(Mobile Ankle-foot Exoneuromusculoskeleton)」,获选 CES 2025 创新奖(CES 2025 Innovation Awards) 得奖者,此前已在 2024年4月第49届日内瓦国际发明展夺得金奖。该装置把外骨骼、软性气动肌肉、神经肌肉电刺激与振动触觉反馈集成到一套轻量可穿戴系统里,用于协助中风偏瘫者改善下肢运动功能与步行能力,矫正足下垂与足内翻。据同稿,「轻量可穿戴设计配合一枚可连续使用四小时的9V充电电池,让病人可随时随地进行康复训练」(原文:The lightweight wearable design and a 9V rechargeable battery that can be used continuously for four hours, enables patients to pursue rehabilitation training anytime and anywhere)。

这条「希望之手→踝足外骨骼」的产品线,揭示了生物医学工程学系的一个特点:它的研究不满足于发表,而追求可穿戴、可遥距、可商品化。据上引传媒稿,胡晓翎于2021年共同创立公司,计划将该踝足装置于2025年商品化——学术成果直接对接创业与产业,这也呼应了该系本科副修里那条「创新与创业」的设计。以上均属研究者的公开学术与创业成就,非争议语境,故据实记名。


六、医疗化验科学:诊断链条上的另一半「硬科学」

如果说生物医学工程学系管的是「治疗与辅助」的器械端,那么医疗化验科学(Medical Laboratory Science,MLS)管的是「诊断」的检测端。它不面对病人,而面对样本——血液、组织切片、微生物培养——把它们变成医生据以判断的化验报告。这是一门被公众严重低估、却支撑整个诊疗流程的硬科学。

医疗化验科学在理大归属于医疗及健康科学暨资讯学系(HTI)。据 HTI 官网,该系以「4M」四大医学领域为目标——医疗化验科学、医学影像及放射科学、医学物理、医学数据科学,医疗化验科学是其中之一。据 FHSS 医疗化验科学专业页,医疗化验科学家「在医院、政府诊所及私营化验室的临床化验室提供重要服务」(原文:provide important services in clinical laboratories in hospitals, government clinics and private laboratories),负责诊断检测与健康筛查,对疾病诊断、疗效评估与研究都至关重要。

这门学科的专业面貌,可以从它的四大学科分支看出来。据 FHSS 医疗化验科学专业页,课程覆盖以下四块——每一块都对应医院化验室里的一个实际部门:

学科分支(英文) 中文 做什么
Cellular pathology 细胞病理学 组织与细胞切片判读,癌症等病理诊断
Clinical chemistry 临床生化 血液生化指标检测(血糖、肝肾功能等)
Haematology and transfusion science 血液学与输血科学 血细胞分析、凝血、配血输血
Medical microbiology and virology 医学微生物与病毒学 细菌培养、病毒检测、抗药性判定

在注册执业上,医疗化验科学走的是法定注册路径。据 医务化验师管理委员会「注册资格」页,医务化验师注册受《辅助医疗业条例(Allied Health Professions Ordinance)》规管;据 FHSS 医疗化验科学专业页,理大医疗化验科学(荣誉)理学士毕业生「可直接进入医务化验师管理委员会注册名册的第二部分(Part II)」——这是在本地化验室执业的法定门槛。医管局与政府职位一般要求至少 Part II 注册,而最高的 Part I 注册需在取得认可资历后再累积工作经验。此外,据同页,毕业生还可申请英国生物医学科学学会(Institute of Biomedical Science)的准会员资格。

理大这个课程还有一层「首个」的分量。据 医疗化验科学(荣誉)理学士 JS3478 课程页,该课程自述为香港首个全日制公帑资助的医疗化验科学本科课程,结合大学教育与医疗化验专科科目,并安排在香港各医疗化验室的临床训练。这一「公帑资助首创」的定位,让理大在本地医疗化验人才供给上占据了源头位置。

医疗化验科学毕业生的出路,也远比「化验室技术员」这个刻板印象要宽。据 FHSS 医疗化验科学专业页,毕业生除进入医院、卫生服务与私营诊所的化验室外,还可进入医疗生物科技、制药、法证科学(forensic science)、食品检测与研究等领域;据 JS3478 课程页,出路更涵盖环境、农业与食品检测等方向。这条职业光谱说明,医疗化验科学训练出来的核心能力——精准的实验室检测与结果判读——在任何需要「把样本变成可信数据」的行业里都通用,并不局限于医院化验室一途。

值得一提的是,理大医疗化验科学毕业生的国际认可度也相当高。据 FHSS 医疗化验科学专业页,毕业生可申请英国生物医学科学学会(Institute of Biomedical Science)的准会员资格,并有资格考取美国临床病理学会(ASCP)的国际医疗化验技师认证。对于打算在海外化验室执业或深造的学生,这两项国际资历把理大学位的通行范围从香港延伸到了英美体系。


七、「4M」里最少人知道的两块:医学物理与医学数据科学

在 HTI 的「4M」里,医疗化验科学与医学影像/放射科学广为人知,但另外两块——医学物理(Medical Physics)与医学数据科学(Medical Data Science)——是理大健康硬科学里最低调、却最能代表学科前沿的部分。

医学物理处理的是放射治疗、医学影像背后的物理学。据 HTI 官网,该系设有临床放射实验室、磁共振成像(MRI)实验室、放疗规划与治疗模拟实验室等——这些设施对应的正是医学物理的实践场景:剂量计算、影像质量控制、放疗计划。医学物理师是医院放疗与影像部门里不可或缺的角色,却因为躲在设备与算法背后,鲜少被公众看见。

医学数据科学则是最新的一块。它把统计、机器学习与医疗数据结合,用于从海量临床与影像数据中提取诊断与预后信息。把医学数据科学列为「4M」之一,反映理大健康硬科学的一个趋势:诊断与治疗越来越依赖算法与数据,而不只是仪器与试剂。这一趋势与生物医学工程学系「Biomedical Imaging, Sensing, AI and Wearable Technology」主题里的 AI 元素,以及本科副修里的「人工智能与数据分析」遥相呼应——AI 正在成为理大整条健康硬科学线的共同底色

这两块的存在说明一件事:理大虽无医学院,却在「医学的技术支撑层」布得相当完整。从化验诊断(MLS)、影像与放疗物理(医学物理),到数据分析(医学数据科学),再到器械与康复工程(BME),理大把医疗流程里所有「非临床照护」的技术环节几乎补齐了。缺的只是站在病床前开处方的那个角色——医生。


八、这条硬科学线与「联合医疗」有何不同?

把本篇与联合医疗条目并读,理大健康版图的两条线索就清楚了。它们服务同一个医疗系统,却在归属、方法与培养路径上各成一套。下表把两条线并置,便于一眼看清切割。

维度 联合医疗线(护理/视光/康复) 硬科学线(BME/化验/医学物理)
归属学院 健康及社会科学院(FHSS) 工程学院(BME)+ FHSS 内 HTI(化验/物理/数据)
核心方法 面对面临床照护 工程、材料、信号、诊断化学、数据
培养场所 教学诊所+外部医院临床轮科 工业实习、临床实习、化验室与工程实验室
代表产出 视光验配、物理治疗、护理照护 义肢矫形、康复机械人、化验诊断报告
面对对象 病人 器械、样本、数据(部分工程/P&O 也面对病人)
专业注册 护士局、视光师管理委员会等 义肢矫形(工程学位路径)、医务化验师管理委员会

这张表也解释了为什么本站要把它们分篇立档。联合医疗那条线的故事,是「无教学医院却靠诊所网络与外部合作把临床训练撑起来」;而硬科学这条线的故事,是「一个从1987年康复工程起点长出的工程学系,加上一个撑起诊断链条的化验学科,共同构成理大医疗版图里最工科的一半」。两条线拼起来,才是理大健康科技的全貌:它不做医生,但把医生身边几乎所有的技术角色都培养了。

理大没有医学院,这一点本站反复写明。但「无医学院」不等于「无医疗科技」。恰恰相反,正因为没有医学院把资源与话语权收拢到临床医学,理大的健康科技反而在工程与诊断两端长得格外结实——义肢矫形、康复机械人、医疗化验,这些「硬科学」学科各自都能自成一派,并在国际发明展与产业化上交出成绩。这是理解理大医疗定位时,容易被「无医学院」四个字盖过、却不该错过的一面。


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互见

来源 · 自行复核