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醫務化驗與生物醫學工程:理大健康科技的「硬科學」一翼

醫學 約 9,968 字 · 21 分鐘 更新

本文屬「理大野史(PolyU WILD)野史資料站」第 11「醫學/醫院」 模塊——參考區(00–12),據實記述,不標 credibility。凡數字、年份、引語均就地行內引注,文末列 ## 來源

本篇聚焦理大健康範疇裏被護理、眼科視光的光環遮住的另一條線索:工程與診斷的「硬科學」。護理、視光、康復治療等聯合醫療學科的建制總覽,見姊妹文檔 health-disciplines-and-clinics.md;對外教學診所(含賽馬會康復工程診所)的運營細節,見 health-disciplines-and-clinics-3.md。本篇不重複診所門診,而補足學系建制、工程研究與化驗診斷這一面。


一句話結論:香港理工大學健康科技的硬科學一翼,由工程學院旗下生物醫學工程學系(源自1987年賽馬會康復工程中心、2012年建系)與 HTI 醫療化驗科學組成,分管醫療器械與診斷檢測。

一提到理大的「醫療」,多數人想到護士、視光師、物理治療師——白袍、診所、面對面的照護。但理大健康科技還有一半藏在實驗室與工程房裏:替中風者做能自己穿上的踝足外骨骼、給截肢者量身打造義肢、在化驗室裏跑血液與病理檢測判讀一份診斷。這一半不屬於健康及社會科學院,而分散在工程學院的生物醫學工程學系醫療及健康科學暨資訊學系(HTI)。本篇為這條「硬科學」線立檔:它從哪來、做什麼、學生怎樣註冊執業,以及它與「聯合醫療」在制度上如何切割。


一、理大健康科技的「硬科學」一翼指什麼?

理大健康範疇常被簡化為「無醫學院、無教學醫院、靠聯合醫療撐場」。這個概括沒錯,卻漏掉了一條工程線索。據 理大工程學院對生物醫學工程學系的簡介,生物醫學工程學系(Department of Biomedical Engineering,BME)是隸屬工程學院(Faculty of Engineering) 的跨學科學系——它不在健康及社會科學院(FHSS)之下,也不與護理、視光同院。換句話説,理大的「健康科技」橫跨兩個學院:臨牀照護那一半在 FHSS,器械與工程那一半在工程學院。

把這條線稱作「硬科學」,不是貶低護理與視光的科學性,而是指它以工程、材料、信號、診斷化學為核心方法:做的是設備、算法、檢測流程,而非直接的病人照護。生物醫學工程學系造義肢、造康復機械人、做生物傳感;而在 FHSS 內部,醫療及健康科學暨資訊學系(HTI)的醫療化驗科學(Medical Laboratory Science)則守着診斷鏈條的另一端——在化驗台上把血液、組織、微生物變成一份可判讀的報告。這兩塊合起來,構成理大醫療版圖裏最「工科」的部分。

理解這層切割,才能讀懂後面幾節。生物醫學工程學系與醫療化驗科學服務同一個醫療系統,卻走兩條培養路徑:前者拿工學/理學訓練做器械與康復工程,後者拿實驗室科學做診斷檢測。兩者都不需要「教學醫院」的病牀,而是靠工程實習、臨牀實習與化驗室訓練完成培養——這恰是理大在無附屬醫院格局下,健康科技仍能自成體系的關鍵。


二、生物醫學工程學系從哪來?一條從「賽馬會康復工程」長出來的系

生物醫學工程學系不是憑空設立的新系,而是從一個1980年代的康復工程服務單位一步步長成的獨立學系。據 理大生物醫學工程學系官網,該系「源自1987年成立的賽馬會康復工程中心(Jockey Club Rehabilitation Engineering Centre,JCREC)內的『生物醫學工程課程』」,並在 2012年正式建系,願景是「在生物醫學工程教育、研究與專業服務上達到世界級水平,以增進人類健康」(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)。

它的名稱也變過。據公開資料,該單位在 2012年4月1日以「生物醫學工程跨學科部(Interdisciplinary Division of Biomedical Engineering)」 的身份成立,直到 2017年10月1日才正式改稱「生物醫學工程學系(Department of Biomedical Engineering)」——從「Division」升格為「Department」,是它在校內建制地位提升的標誌。這段沿革解釋了一個常見困惑:為什麼較早的論文與新聞裏,同一批學者的單位會寫成「Interdisciplinary Division of Biomedical Engineering」而非「Department」。

把這條時間線擺出來,能看清這個系的基因:它的起點不是抽象的「生物醫學」,而是具體的康復工程與義肢矯形——為傷殘者造輔具、造義肢。這個1987年的康復工程起點,一直延續到今天該系在義肢矯形(Prosthetics and Orthotics)與康復機械人上的強項。

階段 時點 建制身份 依據
康復工程起點 1987年 賽馬會康復工程中心內「生物醫學工程課程」 系官網自述
建系 2012年(4月1日) 生物醫學工程跨學科部(Division) 公開資料
升格 2017年10月1日 生物醫學工程學系(Department) 公開資料
現狀 2026年 工程學院旗下學系,系主任張明教授 系官網

現任系主任為生物力學講座教授張明(Ir Prof. Ming Zhang),見 系官網。這是常規學術履職信息,非爭議語境。


三、生物醫學工程學系的研究版圖有哪幾塊?

生物醫學工程學系把研究拆成六個主題,幾乎覆蓋了「工程能碰醫學的每個接口」。據 BME 研究主題頁,該系目前的六大研究主題如下表。這裏值得注意的是,主題劃分近年從早期的四主題(醫學影像與生物傳感、分子與細胞工程、神經肌肉骨骼科學與工程、義肢矯形與康復工程)擴展重組為六塊,新增了「智齡科技」與「運動科學與科技」的明確方向——反映理大近年把健康工程往老齡化與運動表現兩端延伸。

研究主題(英文原名) 中文歸納 關鍵詞
Biomedical Imaging, Sensing, AI and Wearable Technology 生物醫學影像、傳感、AI 與可穿戴 超聲儀器、光聲成像、生物傳感、微流控、可穿戴傳感
Brain-Machine Interface and Neural Engineering 腦機接口與神經工程 解碼神經活動、治療性電刺激
Molecular/Cellular Engineering and Biomaterials 分子/細胞工程與生物材料 免疫細胞治療、幹細胞工程、再生醫學、納米技術
Precision Diagnostics and Therapy 精準診斷與治療 多組學、超靈敏早期診斷、靶向治療
Prosthetics-Orthotics, Smart Ageing and Rehabilitation Engineering 義肢矯形、智齡與康復工程 義肢設計、智能矯形器、長者自主科技
Sports Science and Technology 運動科學與科技 神經肌肉骨骼評估與干預

這六塊背後還掛着幾個研究院級平台。據 BME 研究主題頁,與之關聯的有運動科學及科技研究院(Research Institute for Sports Science and Technology,RISports)、智齡研究院(Research Institute for Smart Ageing,RISA),以及生物傳感與精準診療聯合研究中心等。這説明生物醫學工程學系並非孤立學系,而是理大跨學科研究院網絡裏的一個工程節點。

對讀者而言,記住兩點即可:其一,這個系的強項傳統上落在生物力學、生物醫學超聲、康復工程與義肢矯形,這是它從1987年康復工程起點帶來的老本行;其二,它近年正把觸角伸向腦機接口、精準診斷、智齡與運動科技等新興方向。前者是它的地基,後者是它的擴張。

理大生物醫學工程學系官網的自述,該系團隊「在生物力學、生物醫學超聲與康復工程/義肢矯形等領域一直扮演區域領先角色,並在分子與細胞工程上形成了規模」。這句自我定位值得拆開看:「區域領先(regional leading)」指的是在亞太乃至更大範圍內的比較優勢,而非僅限香港本地;而它點名的三項——生物力學、生物醫學超聲、康復工程/義肢矯形——恰好都是能追溯到1987年康復工程起點的傳統強項。分子與細胞工程則是後來「形成規模(formed a critical mass)」的新增長點,對應上表裏「分子/細胞工程與生物材料」那一主題。換言之,這個系一邊守着康復工程的老陣地,一邊在細胞與分子層面開新戰線。

這種「工程主修+跨學科」的取向,也寫進了本科課程的知識結構。據 BME 本科課程頁,該本科「同時提供生命科學與工程兩方面的科目」,並把它們整合到「改善人類健康的跨學科應用」中——學生既要學人體解剖、生理、病理這些生命科學基礎,也要學材料、信號、機械這些工程科目,再把兩者擰在一起解決臨牀問題。生物醫學工程被該頁稱為「全球公認增長最快的創新領域之一」。這套「一半生命科學、一半工程」的課程配方,正是生物醫學工程學科區別於純工科或純醫科的根本特徵。


四、義肢矯形(P&O):理大最「硬」的臨牀工程學科

如果要在生物醫學工程學系裏挑一個最能體現「工程遇上臨牀」的方向,那是義肢矯形(Prosthetics and Orthotics,P&O)。它是該系從賽馬會康復工程中心繼承下來的看家學科——為截肢者裝配義肢、為骨骼肌肉問題者製作矯形器,既要懂材料力學,也要懂人體解剖與病理,還要直接面對病人量身定製。

這個「工程+臨牀」的雙重性,寫進了本科課程結構裏。據 生物醫學工程(榮譽)理學士課程頁,該本科(JUPAS/JEE 編號 JS3150)分兩條 stream:普通生物醫學工程 stream 學生要完成 280小時的工業實習(industrial internship),而生物醫學工程連義肢矯形(BME with P&O) stream 學生要完成 560小時的臨牀實習(clinical attachment)——後者的臨牀時數是前者工業實習的兩倍,正因為 P&O 要把學生送進醫院與病人打交道。據同頁,實習地點涵蓋業界與醫院,部分學生還有海外實習機會,舉例包括加拿大、中國內地、捷克、日本、新加坡、英國與美國。

在專業註冊上,義肢矯形師同樣走「工程學位換執業資格」的路徑。理大的生物醫學工程本科同時提供兩個副修:人工智能與數據分析(AI and Data Analytics)、創新與創業(Innovation and Entrepreneurship),讓工程底子疊加數據或創業能力(JS3150 課程頁)。這種「工程主修+副修」的配置,把義肢矯形從一門傳統輔具技藝,推向了帶 AI 與創業色彩的現代醫療工程職業。

為什麼 P&O stream 的臨牀時數要比普通 stream 高出一倍?答案在這門學科的特殊性:義肢矯形師不是在實驗室裏畫圖,而是要為一個個具體病人量體裁衣——量殘肢、取模、試戴、調整,每一步都得病人在場。560小時的臨牀實習,意味着學生要在醫院與康復機構裏,在註冊專業人員督導下,反覆經歷「評估—製作—適配—複評」的完整循環。這也是為什麼該 stream 的實習會安排進醫院而非純工業設施:它培養的是一個既懂工程、又能面對病人的臨牀工程師。據 BME 本科課程頁,部分學生的海外實習地點橫跨加拿大、捷克、日本、英國、美國等地,反映義肢矯形作為一門國際化專業,其訓練標準與海外接軌。

義肢矯形的對外臨牀一端——賽馬會康復工程診所——屬理大五所對外教學診所之一,門診運營詳見 health-disciplines-and-clinics-3.md。本節只處理學科與培養,不重複診所細節。


五、康復機械人:從「希望之手」到踝足外骨骼

生物醫學工程學系最有公眾能見度的產出,不是論文,而是能穿在中風者身上的康復機械人。這些器械把該系的強項——生物力學、神經肌肉電刺激、外骨骼工程——變成看得見摸得着的可穿戴設備,也一次次拿下國際發明獎。

較早成名的是「希望之手(Hand of Hope)」。據公開報道,這套外骨骼手部機械訓練裝置由該系(當時名為「生物醫學工程跨學科部」)的唐啓宇(Raymond Tong Kai-yu)教授擔任首席研究者,用於協助中風者重新訓練手部動作。它把「病人自己發力、機械輔助完成動作」的康復理念做成了可用設備,是理大康復工程走向產品化的早期代表作。

更新的一件是踝足外骨骼機械人。據 理大2024年12月10日傳媒稿,由生物醫學工程學系副教授胡曉翎(Dr Xiaoling Hu)帶領研發的「移動式踝足外神經肌肉骨骼系統(Mobile Ankle-foot Exoneuromusculoskeleton)」,獲選 CES 2025 創新獎(CES 2025 Innovation Awards) 得獎者,此前已在 2024年4月第49屆日內瓦國際發明展奪得金獎。該裝置把外骨骼、軟性氣動肌肉、神經肌肉電刺激與振動觸覺反饋集成到一套輕量可穿戴系統裏,用於協助中風偏癱者改善下肢運動功能與步行能力,矯正足下垂與足內翻。據同稿,「輕量可穿戴設計配合一枚可連續使用四小時的9V充電電池,讓病人可隨時隨地進行康復訓練」(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)。

這條「希望之手→踝足外骨骼」的產品線,揭示了生物醫學工程學系的一個特點:它的研究不滿足於發表,而追求可穿戴、可遙距、可商品化。據上引傳媒稿,胡曉翎於2021年共同創立公司,計劃將該踝足裝置於2025年商品化——學術成果直接對接創業與產業,這也呼應了該系本科副修裏那條「創新與創業」的設計。以上均屬研究者的公開學術與創業成就,非爭議語境,故據實記名。


六、醫療化驗科學:診斷鏈條上的另一半「硬科學」

如果説生物醫學工程學系管的是「治療與輔助」的器械端,那麼醫療化驗科學(Medical Laboratory Science,MLS)管的是「診斷」的檢測端。它不面對病人,而面對樣本——血液、組織切片、微生物培養——把它們變成醫生據以判斷的化驗報告。這是一門被公眾嚴重低估、卻支撐整個診療流程的硬科學。

醫療化驗科學在理大歸屬於醫療及健康科學暨資訊學系(HTI)。據 HTI 官網,該系以「4M」四大醫學領域為目標——醫療化驗科學、醫學影像及放射科學、醫學物理、醫學數據科學,醫療化驗科學是其中之一。據 FHSS 醫療化驗科學專業頁,醫療化驗科學家「在醫院、政府診所及私營化驗室的臨牀化驗室提供重要服務」(原文:provide important services in clinical laboratories in hospitals, government clinics and private laboratories),負責診斷檢測與健康篩查,對疾病診斷、療效評估與研究都至關重要。

這門學科的專業面貌,可以從它的四大學科分支看出來。據 FHSS 醫療化驗科學專業頁,課程覆蓋以下四塊——每一塊都對應醫院化驗室裏的一個實際部門:

學科分支(英文) 中文 做什麼
Cellular pathology 細胞病理學 組織與細胞切片判讀,癌症等病理診斷
Clinical chemistry 臨牀生化 血液生化指標檢測(血糖、肝腎功能等)
Haematology and transfusion science 血液學與輸血科學 血細胞分析、凝血、配血輸血
Medical microbiology and virology 醫學微生物與病毒學 細菌培養、病毒檢測、抗藥性判定

在註冊執業上,醫療化驗科學走的是法定註冊路徑。據 醫務化驗師管理委員會「註冊資格」頁,醫務化驗師註冊受《輔助醫療業條例(Allied Health Professions Ordinance)》規管;據 FHSS 醫療化驗科學專業頁,理大醫療化驗科學(榮譽)理學士畢業生「可直接進入醫務化驗師管理委員會註冊名冊的第二部分(Part II)」——這是在本地化驗室執業的法定門檻。醫管局與政府職位一般要求至少 Part II 註冊,而最高的 Part I 註冊需在取得認可資歷後再累積工作經驗。此外,據同頁,畢業生還可申請英國生物醫學科學學會(Institute of Biomedical Science)的準會員資格。

理大這個課程還有一層「首個」的分量。據 醫療化驗科學(榮譽)理學士 JS3478 課程頁,該課程自述為香港首個全日制公帑資助的醫療化驗科學本科課程,結合大學教育與醫療化驗專科科目,並安排在香港各醫療化驗室的臨牀訓練。這一「公帑資助首創」的定位,讓理大在本地醫療化驗人才供給上佔據了源頭位置。

醫療化驗科學畢業生的出路,也遠比「化驗室技術員」這個刻板印象要寬。據 FHSS 醫療化驗科學專業頁,畢業生除進入醫院、衞生服務與私營診所的化驗室外,還可進入醫療生物科技、製藥、法證科學(forensic science)、食品檢測與研究等領域;據 JS3478 課程頁,出路更涵蓋環境、農業與食品檢測等方向。這條職業光譜説明,醫療化驗科學訓練出來的核心能力——精準的實驗室檢測與結果判讀——在任何需要「把樣本變成可信數據」的行業裏都通用,並不侷限於醫院化驗室一途。

值得一提的是,理大醫療化驗科學畢業生的國際認可度也相當高。據 FHSS 醫療化驗科學專業頁,畢業生可申請英國生物醫學科學學會(Institute of Biomedical Science)的準會員資格,並有資格考取美國臨牀病理學會(ASCP)的國際醫療化驗技師認證。對於打算在海外化驗室執業或深造的學生,這兩項國際資歷把理大學位的通行範圍從香港延伸到了英美體系。


七、「4M」裏最少人知道的兩塊:醫學物理與醫學數據科學

在 HTI 的「4M」裏,醫療化驗科學與醫學影像/放射科學廣為人知,但另外兩塊——醫學物理(Medical Physics)與醫學數據科學(Medical Data Science)——是理大健康硬科學裏最低調、卻最能代表學科前沿的部分。

醫學物理處理的是放射治療、醫學影像背後的物理學。據 HTI 官網,該系設有臨牀放射實驗室、磁共振成像(MRI)實驗室、放療規劃與治療模擬實驗室等——這些設施對應的正是醫學物理的實踐場景:劑量計算、影像質量控制、放療計劃。醫學物理師是醫院放療與影像部門裏不可或缺的角色,卻因為躲在設備與算法背後,鮮少被公眾看見。

醫學數據科學則是最新的一塊。它把統計、機器學習與醫療數據結合,用於從海量臨牀與影像數據中提取診斷與預後信息。把醫學數據科學列為「4M」之一,反映理大健康硬科學的一個趨勢:診斷與治療越來越依賴算法與數據,而不只是儀器與試劑。這一趨勢與生物醫學工程學系「Biomedical Imaging, Sensing, AI and Wearable Technology」主題裏的 AI 元素,以及本科副修裏的「人工智能與數據分析」遙相呼應——AI 正在成為理大整條健康硬科學線的共同底色

這兩塊的存在説明一件事:理大雖無醫學院,卻在「醫學的技術支撐層」布得相當完整。從化驗診斷(MLS)、影像與放療物理(醫學物理),到數據分析(醫學數據科學),再到器械與康復工程(BME),理大把醫療流程裏所有「非臨牀照護」的技術環節幾乎補齊了。缺的只是站在病牀前開處方的那個角色——醫生。


八、這條硬科學線與「聯合醫療」有何不同?

把本篇與聯合醫療條目並讀,理大健康版圖的兩條線索就清楚了。它們服務同一個醫療系統,卻在歸屬、方法與培養路徑上各成一套。下表把兩條線並置,便於一眼看清切割。

維度 聯合醫療線(護理/視光/康復) 硬科學線(BME/化驗/醫學物理)
歸屬學院 健康及社會科學院(FHSS) 工程學院(BME)+ FHSS 內 HTI(化驗/物理/數據)
核心方法 面對面臨牀照護 工程、材料、信號、診斷化學、數據
培養場所 教學診所+外部醫院臨牀輪科 工業實習、臨牀實習、化驗室與工程實驗室
代表產出 視光驗配、物理治療、護理照護 義肢矯形、康復機械人、化驗診斷報告
面對對象 病人 器械、樣本、數據(部分工程/P&O 也面對病人)
專業註冊 護士局、視光師管理委員會等 義肢矯形(工程學位路徑)、醫務化驗師管理委員會

這張表也解釋了為什麼本站要把它們分篇立檔。聯合醫療那條線的故事,是「無教學醫院卻靠診所網絡與外部合作把臨牀訓練撐起來」;而硬科學這條線的故事,是「一個從1987年康復工程起點長出的工程學系,加上一個撐起診斷鏈條的化驗學科,共同構成理大醫療版圖裏最工科的一半」。兩條線拼起來,才是理大健康科技的全貌:它不做醫生,但把醫生身邊幾乎所有的技術角色都培養了。

理大沒有醫學院,這一點本站反覆寫明。但「無醫學院」不等於「無醫療科技」。恰恰相反,正因為沒有醫學院把資源與話語權收攏到臨牀醫學,理大的健康科技反而在工程與診斷兩端長得格外結實——義肢矯形、康復機械人、醫療化驗,這些「硬科學」學科各自都能自成一派,並在國際發明展與產業化上交出成績。這是理解理大醫療定位時,容易被「無醫學院」四個字蓋過、卻不該錯過的一面。


來源

互見

來源 · 自行復核