1、医学基础生物医学工程专业生物工程专业 1 绪论 医学的概况 “医学是研究如何维持健康及预防、减轻、治疗疾病的 科学 ，以及为上述目的而采用的 技术 。 ”（ 简明大不列颠百科全书 ） “医学是认识、保持和增强人体健康，预防和治疗疾病，促进机体康复的 科学知识体系 和 实践活动 。 ”（ 中国百科大辞典 1990） “单就临床工作而言，现代医学看来更接近于一门技艺，而不是科学。提高临床技艺的科学性，是今后研究的一项主要目标。 ”（ 希氏内科学 第 15版中译本） 医学的科学性植根于生物学、数理科学、化学等学科的进步。在 19世纪前这些学科的成果被大量地用于医学以前，医学临床实践基本依赖于医生的经
2、验。有人否认这一阶段医学的科学性。这一观点的代表是 Osler氏编写的 医学教科书 （ 1892）。1.医学的定义生物医学工程是应用生命科学、工程学、数理科学等现代科学提高临床技艺的科学性的一门边缘学科。医学科学的自然科学属性与社会科学属性医学的社会科学属性取决于 ：（ 1）人的社会属性；（ 2）社会体制及意识形态参与的对医学资源的分配以及对医学科学进步的影响；（3）医学科学与社会学的交叉：医学社会学、医学心理学、医学辩证法、医学伦理学、卫生经济学。2. 现代医学的历史演变及发展趋势(1)古代西方医学的历史特点巫医时代：医学巫术和迷信的影响，医疗成为巫师和祭司的职责。在古希腊有供奉医神埃斯克莱
3、彼（ Asculaapius）的神庙医学。古希腊医学：在初步解剖观察的基础上，医学与哲学的高度结合，在中世纪受极端宗教思想的影响。 “四元素学说 ”气（冷）、火（热）、土（干）、水（湿） 和 “原子论 ”(1) 希波克拉底（ Hippocrates，公元前 459-377）认为机体中存在四种体液（血液、粘液、黄胆汁和黑胆汁）。疾病的本质是四种体液比例失调。体液学说德谟克利特（ Democritus，公元前 470-380）认为疾病是由 身体密度改变引起的。阿斯克列匹阿德（ Asclepiades，公元前 128-56）根据上述观点认为人体是由极小的原子颗粒组成的，原子之间的位置和摩擦将影响到人
4、体密度从而决定人体的健康状态。固体病理学说。亚里士多德（ Aristotle，公元前 384-322）对生命现象解释的灵气学说：植物生长发育（自然灵气）；动物生长发育、运动（自然灵气 +活力灵气）；人生长发育、运动、思维（自然灵气、活力灵气、理性灵气）。生物界由此分为三个等级盖伦（ Galen，公元 130-200）在希波克拉底的体液学说和亚里士多德灵气学说的基础上提出了他的人体体系学说，为人体生理学的发展奠定了初步基础。 食物经消化吸收（无用部分在脾脏生成黑色胆汁） 有用成分在肝脏生成自然灵气 随静脉血运行至右心 穿过隔膜进入左心 吸收空气从肺进入人体的活力灵气成鲜红的动脉血 自然灵气和活力
5、灵气在大脑下部细血管网生成理性灵气 运行至全身。 盖伦的理论中血液是单向运行，不构成血液循环。是中世纪占统治地位的医学理论。（ 2）近代西方医学的形成始于 14-17世纪文艺复兴时期对极端宗教思想的批判。A.在医学方法论方面， 巴拉塞尔萨斯（ Paracelsus,约 1496-1541）首先否定 Aristotle的灵气学说和 Gailen的医学体系。发展了化学元素学说：化学元素是整个有机界的基础，人体各脏器是由硫磺、食盐及水银三元素组成。疾病是由体液化学成分（首先是消化液和血液）改变所致。但同时， Paracelsus又认为非物质的生命力是调节生命活动的主要源泉，也是疾病的最终原因。迪卡尔
6、（ Descartes,1596-1650）和拉美特利（ Lamettrie， 1709-1751） 人体运动完全遵从机械规律。 拉美特利还匿名发表了 人是机器 。B. 在解剖学方面， 维萨里（ Vesalius， 1514-1564） 通过尸体解剖，发表了 人体的构造 并指出 Gailen解剖学两百多处谬误，成为现代解剖学的奠基人。C. 在生理学方面， 哈维（ Harvey, 1598-1657） 通过计算指出 Gailen有关血液运输理论的错误并提出了血液循环的观点，发表了 论心脏与血液的运动 ，奠定了现代生理学的基础。 Harvey的理论是在显微镜尚未发现的情况下提出的，其研究方法值得生
7、物力学借鉴。 贝尔纳（ Bernard， 1813-1878） 在实验生理学方面做出了奠基性的工作，并提出了内环境（internal environment）的重要概念。D. 细胞学说的确立 施莱登（ Schrden， 1810-1885）和施旺（ Schwan， 1810-1882） E. 在遗传学方面， 孟德尔（ Mendel） 于 1865年创立了遗传学说， 摩尔根（ Morgan） 于 1910年提出了基因学说。到 1944年 艾弗瑞（ Avery） 通过证明了 DNA是携带遗传信息的基因物质。F.在病理学方面， 莫干尼（ Morgagni， 1682-1771） 在 解剖学家所阐明的
8、疾病的定位和原因 中描述了器官的病变，将疾病归结为器官形态学的改变，确立了器官病理学。 毕夏（Bithat， 1771-1802） 把人体区分为 21种组织，并进一步描述了患病时器官组织的形态学改变，确立了组织病理学。在细胞学说确立后， 魏尔啸（ Virchow， 1821-1902） 第一个获得疾病时组织细胞形态学变化的大量形态学资料，认为疾病的本质在于特定细胞的损伤。创立了细胞病理学。G.在病原学方面， 巴斯德（ Pasteur， 1822-1895） 奠定了现代微生物学和免疫学的基础。 郭霍（ Koch， 1843-1910） 发明了用固体培养基的细菌纯培养法并发现结核杆菌和霍乱菌。结核
9、菌感染的郭霍氏现象。H. 在治疗学方面， 埃利希（ Ehrlich） 于 1910年采用砷凡钠治疗梅毒，开创了化学疗法。 弗来明（ Fleming） 发现了青霉素，开创了抗感染治疗的新时代。麻醉术、外科消毒术及输血术的成熟确立了现代外科学。这也标志着现代治疗学的确立。3.现代医学的特点及发展趋势A. 向微观层次的高度深入与学科的高度分化。疾病的发生发展过程以及药物的作用、毒理都需要在细胞、亚细胞乃至分子层次的研究，才能达成对机理规律的认识。分子生物学已经渗透到医学的各分支学科。B. 向宏观层次的高度综合。既是从整体上认识人体健康与疾病过程的需要，也是医学本身发展的内在规律与社会发展的要求。这些
10、发展趋势都要求医学学科在高度分化的基础上高度综合。C. 医学与其他自然科学的交叉渗透与结合更加密切，定量认识和定量研究将占据越来越重要的地位。近代医学科学的重大进展几乎是物理学、化学、生物学、计算机科学及工程技术向医学渗透的结果。而医学科学提出的重大问题几乎无一例外地是由医学科学与其他科学相结合解决的。生物医学工程学是医学科学与其他自然科学交叉结合的桥梁。 本世纪医学可能发展的方向及取得突破的领域1）人类遗传密码的完全破译。这是人类基因框架图（人类基因组计划）完成后的重大任务。2）蛋白质工程及蛋白质组学将成为细胞生物学的中心内容。有望从此取得对细胞结构与机能 的突破性认识。3）细胞工程与细胞治
11、疗、组织工程与组织替代治疗。组织工程不仅具有重要的应用前景，它对细胞 环境相互作用的阐释以及对组织结构和机能关系的研究将极大地促进医学其他领域的进展。4）伴随医学模式的转变，社会医学和心理医学将更加迅速地发展。“Health is a state of complete physical mental and social well being and not merely the absence of disease or infirmity.” （ WHO宪章，1948）5）以计算机科学为强大工具的脑科学和认知科学将获得重要进展。6）信息科学与医学结合产生的生物医学信息学有可能使医学的面貌及医生的工作方式产生根本的改变。如远程医疗的建立将极大地促进家庭医疗和急救医学的进步。
