1、生物医学工程学基础理论生物电磁学生物力学超声医学生物医学光子学生物技术生物电磁学生物电磁学 生物电磁学 是研究 生物体的电现象和磁现象 以及生物电磁的应用 的一门学科。 生物电磁学是建立在膜生物物理学基础之上的侧重于从 宏观 角度研究生物电现象和生物磁现象。 现代生物电磁学 在很多方面都已深入到细胞级甚至是分子级的研究水平。生物电磁学的研究范围 外界电磁波（场）与生物体的相互作用 主要包括生物组织的介电特性、各层次的生物学效应及其作用机理、生物电磁剂量容许暴露限值、生物医学中的应用及用于生物和医疗的辐射系统等。Bioelectromagnetics 生物体自身产生的电磁现象 主要包括电磁现象的
2、产生机理，电磁信号的测量、处理和应用等。 Bioelectromagnetism 主要内容 生物电及生物电的发现 生物电现象 电磁波在医学中的应用 微波的生物效应 毫米波生物学效应 生物磁场现象 生物电磁剂量学和电磁辐射的安全标准 生物电磁场热点问题生物电磁学生物电生物电的发现生物电 生物电现象是 “生命的火花 ” 。一旦生命活动停止，电现象也就消失了。 正常的生物电活动是生物和人体 保持生命功能 必不可少的条件。若由于机体内部或外界原因造成生物电活动障碍，如神经中毒、心电传导阻滞等，会引起疾病甚至死亡。 生物电的主要基础 是细胞膜内外有电位差，即 膜电位 。生物电现象是生物系统内一种普遍的
3、共有现象 。 生物电的测量 宏观测量 ，如脑电、心电和肌电等。 微观测量 ，利用微电极技术测量到单个细胞的电活动。 生物电的发现 人类很早就发现了生物体的电现象。 早在公元前 300多年前，古希腊人亚里士多德记载了地中海电鳐有强烈的 “震击 ”作用。 以后的资料陆续记载了非洲尼罗河内的电鲶和美洲的电鳗等都具有发电器官。 早在公元一世纪，古罗马的医生就曾用 电鳗的放电来治疗痛风 。 人类关于生物电现象的系统研究，就起源于 伽伐尼 与 伏特 的有益争论。 从科学发展史可知，对生物体内电现象的深入研究，开始于意大利的医生、生理学家 伽伐尼 与同时代的物理学家 伏特 间的一场著名争论。 1678年荷兰
4、生物学家 斯威莫尔登 用蛙的肌肉做实验，他把肌肉放在玻璃管内，用一根银丝和一根铜棒去触及肌肉，可引起肌肉的收缩活动。 伽伐尼 于 1791年发表了 肌肉运动中的电效应 ，提出： 一块蛙的神经 -肌肉标本，即使放在离放电的静电区很远的地方，当观察者触及它时，也会发生收缩。 在雷电时刻竖立一条长的导线，那么大气的电荷也可用来刺激蛙腿。 当将蛙腿用铜钩挂在铁栏杆上时，即使没有雷电，也会产生收缩。 伽伐尼将这些现象发生的原因归之于标本中带有 动物电。他认为，神经与肌肉带有相反的电荷，而金属导体的作用仅是把神经与肌肉之间的通路接通而已。 伏特 认为，伽伐尼实验中发现的所有能使蛙肌肉收缩的实验都是由于双金
5、属电流所引起的。他认为只要具备三件东西，即 两种不同的金属以及完成电路的导体就能产生电流 。由于伽伐尼连接标本所用的金属性质不同就可以产生电位差，而神经肌肉上的组织液体是含有电解质的。因此，用金属与组织液接触时就产生了电流，蛙肌肉只充当了电路的导体。伏特认为伽伐尼实验中所发生的现象，是外加电流刺激了肌肉标本，才引起肌肉收缩。 伏特和伽伐尼的争论促使他们各自的派别进行 进一步的实验 ，以此验证自己论点的正确。 伏特 采用一组铜板和一组锌板，中间用盐水浸过的呢绒隔开，由于不同金属与电解质相接触，产生了电动势，制造出了世界上第一个 直流电电池 伏特电池 ，这也是科学史上的一个重大发现。 伽伐尼 为了验证自己的观点，舍去金属作为通路，他发现，在无金属参与的情况下，神经肌肉标本上的肌肉仍可发生收缩现象，这就有力地证明了生物电的存在。
