為實現(xiàn)“強工、厚理、振文、興醫(yī)”，建設(shè)具有中國特色的世界一流綜合性大學(xué)的戰(zhàn)略目標(biāo)，2018年4月，天津大學(xué)成立醫(yī)學(xué)部。醫(yī)學(xué)部以“醫(yī)學(xué)牽引、工程支撐、轉(zhuǎn)化創(chuàng)新、臨床示范”為理念，促進(jìn)我校工科、理科等傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科與醫(yī)學(xué)學(xué)科交叉融合，帶動電子、物理、數(shù)學(xué)、計算機(jī)、信息技術(shù)等多個學(xué)科的發(fā)展，同時以醫(yī)學(xué)需求為牽引，突破學(xué)科發(fā)展瓶頸，培育新興學(xué)科生長點，規(guī)劃良好學(xué)科生態(tài)，力爭以科技力量守護(hù)人民生命健康。
一、研究方向
（1）腦科學(xué)與神經(jīng)工程
腦科學(xué)與神經(jīng)工程作為新興的交叉學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)用生命、神經(jīng)科學(xué)與工程學(xué)的原理與技術(shù)，從分子、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)到行為，探究大腦高級認(rèn)知功能的神經(jīng)機(jī)制；融合生命科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、工程科學(xué)、材料科學(xué)、計算機(jī)與信息科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)手段，瞄向生命體與非生命體之間的人-機(jī)交互協(xié)同與共融機(jī)制，開展新一代腦-機(jī)交互與類腦智能全鏈條研究；突破聲、光、電、磁發(fā)生原理與多源神經(jīng)信息耦合的技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新發(fā)展先進(jìn)神經(jīng)功能檢測、調(diào)控基礎(chǔ)核心器件與系統(tǒng)。實現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的理解、增強、功能替代與修復(fù)等醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用以及人-機(jī)補充、控制、協(xié)同與共融的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
（2）救援醫(yī)學(xué)
救援醫(yī)學(xué)聚焦于研究自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件、社會安全事件等各類突發(fā)公共事件所面臨的醫(yī)學(xué)問題，重點涉及衛(wèi)生應(yīng)急管理、救援醫(yī)學(xué)技術(shù)以及救援醫(yī)學(xué)裝備等領(lǐng)域。以危機(jī)管理為引領(lǐng)，開展現(xiàn)場醫(yī)學(xué)救援風(fēng)險分析與態(tài)勢監(jiān)控、災(zāi)難流行病學(xué)分析等救援醫(yī)學(xué)管理研究；從“創(chuàng)傷急救、心肺復(fù)蘇、緊急救治、檢傷分類、醫(yī)療后送”現(xiàn)代救援醫(yī)學(xué)五項技術(shù)出發(fā)，開展地震擠壓傷、爆炸沖擊傷、煙霧吸入傷、創(chuàng)傷感染等災(zāi)害特色傷病的現(xiàn)場診斷和救治研究；研發(fā)現(xiàn)場便攜式急救與生命支持裝備、救援移動醫(yī)院平臺、以及救援個體防護(hù)裝備等。
（3）智能醫(yī)學(xué)
智能醫(yī)學(xué)聚焦大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等前沿技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的融合與應(yīng)用。以研發(fā)高精度、多模態(tài)、智能化的磁共振成像技術(shù)為支撐，服務(wù)于人類腦連接圖譜、腦網(wǎng)絡(luò)與認(rèn)知功能、神經(jīng)系統(tǒng)疾病早期診斷；將計算機(jī)視覺與CT、MRI、X光、超聲、內(nèi)窺鏡等醫(yī)學(xué)影像相結(jié)合，研究病灶分割、疾病預(yù)測等AI醫(yī)學(xué)影像輔助診斷和智能分析技術(shù)；開發(fā)先進(jìn)的生物信息學(xué)技術(shù)，推動解決大分子藥物設(shè)計、免疫治療預(yù)測、多組學(xué)癌癥早期診斷等生物醫(yī)學(xué)問題；探索遠(yuǎn)程醫(yī)療、重大疾病智能健康管理的新模式、新方法，構(gòu)建智能健康管理體系。
（4）組織工程與再生醫(yī)學(xué)
組織工程與再生醫(yī)學(xué)聚焦生物3D打印、器官芯片、人工智能等前沿技術(shù)與干細(xì)胞精準(zhǔn)誘導(dǎo)、神經(jīng)生物與信息融合（BT-IT融合）等創(chuàng)新理論，研究皮膚、腦等軟組織的發(fā)育、疾病發(fā)展與再生。重點涉及解析組織發(fā)育的結(jié)構(gòu)與時空發(fā)生規(guī)律，研發(fā)生物相容性良好、適用于軟組織打印的功能性生物墨水，建立生理與病理性皮膚類器官、開發(fā)血管化腦類器官、構(gòu)建腦類器官智能復(fù)合體，篩選抑制瘢痕促進(jìn)難愈性創(chuàng)面閉合的小分子藥物，搭建體內(nèi)外腦類器官BT-IT交互驗證平臺，實現(xiàn)基于IT調(diào)控的腦類器官成熟度提升、基于BT-IT融合的移植宿主腦損傷修復(fù)等。
（5）麻醉與重癥醫(yī)學(xué)
麻醉與重癥醫(yī)學(xué)聚焦于麻醉監(jiān)測、ICU重大疾病的診斷及臨床治療技術(shù)瓶頸的突破，以多模態(tài)生理監(jiān)測技術(shù)為基礎(chǔ)，開展麻醉、重癥ICU腦保護(hù)以及無創(chuàng)腦氧系列技術(shù)研究，包括麻醉精準(zhǔn)監(jiān)測、腦積水患病機(jī)理探究、早期基因篩查、腦積水客觀精準(zhǔn)診斷新技術(shù)及新型診療技術(shù)的開發(fā)；針對ICU腦創(chuàng)傷患者開發(fā)個性化腦灌注治療技術(shù)；針對心臟搭橋手術(shù)患者開發(fā)腦保護(hù)精準(zhǔn)技術(shù)；針對膿毒癥患者開發(fā)多器官衰竭預(yù)測技術(shù)。旨在通過工程技術(shù)手段，解決當(dāng)前麻醉重癥遇到的臨床診療瓶頸問題，為一線醫(yī)生提供更精準(zhǔn)的治療手段及策略，降低重癥死亡率，改善重癥患者的預(yù)后。
（6）康復(fù)醫(yī)學(xué)
康復(fù)醫(yī)學(xué)聚焦于神經(jīng)類疾病所導(dǎo)致功能障礙的康復(fù)醫(yī)學(xué)問題，重點涉及神經(jīng)康復(fù)、運動康復(fù)、視聽覺康復(fù)、言語康復(fù)、精神康復(fù)、作業(yè)康復(fù)等研究方向。以主動健康需求為引領(lǐng)，開展上下肢運動模式與步態(tài)平衡能力分析、情緒精神狀態(tài)及聽覺能力評估等臨床智能評估技術(shù)研究；探索神經(jīng)調(diào)控機(jī)制、認(rèn)知與運動交互作用機(jī)制，開展神經(jīng)調(diào)控康復(fù)、感知功能重建、運動功能恢復(fù)等智能康復(fù)方法研究；發(fā)展智能人機(jī)交互策略，研發(fā)面向情緒、聽覺診斷的新式腦機(jī)接口設(shè)備、腦控外肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)、腦控主被動融合助行外骨骼系統(tǒng)等智能康復(fù)裝備研究。
（7）特種醫(yī)學(xué)
特種醫(yī)學(xué)聚焦航空、航天等特殊環(huán)境條件下作業(yè)人群的特有衛(wèi)生保健需求，解決在實踐中涉及到的各種特殊醫(yī)學(xué)問題。從分子、細(xì)胞與整體水平，研究特殊環(huán)境條件作用于人體所引起的生理及病理變化的現(xiàn)象及規(guī)律；研究航空、航天對人體健康的影響機(jī)制，以及相應(yīng)疾患的預(yù)防、診斷和治療；提出防護(hù)措施，保障作業(yè)人員在健康、安全、舒適的環(huán)境下工作，為發(fā)展我國航空、航天事業(yè)提供相關(guān)的醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)方面的理論和技術(shù)保障。
（8）精準(zhǔn)診療與納米醫(yī)學(xué)
精準(zhǔn)診療與納米醫(yī)學(xué)聚焦于癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病、呼吸/代謝系統(tǒng)疾病、組織/器官損傷等臨床所面臨的棘手問題，通過醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科交叉研究，實現(xiàn)重大疾病的發(fā)病機(jī)理解析、病理演進(jìn)追蹤和個體化精準(zhǔn)診療。以疾病發(fā)展過程精確分類診斷為引領(lǐng)，結(jié)合納米孔、電分析、微流控、分子探針，開展疾病精準(zhǔn)診斷和生物醫(yī)學(xué)傳感研究；基于材料生物學(xué)效應(yīng)，設(shè)計開發(fā)具有良好生物相容性與生物活性的智能材料，發(fā)展新型生物制造工藝，研究其在生命系統(tǒng)中的行為與作用，探索針對重大疾病的創(chuàng)新治療策略。
二、成果轉(zhuǎn)化
天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部在醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的相關(guān)研究已形成包括100余項國家發(fā)明專利和國際專利在內(nèi)的完整自主知識產(chǎn)權(quán)體系，并實現(xiàn)在臨床康復(fù)、載人航天、救援醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重大應(yīng)用，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，陸續(xù)設(shè)計出新型卒中人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)“神工一號”（2014年）、“神工二號”（2015年）并通過國家食品藥品監(jiān)督管理局（CFDA）檢測，在多地醫(yī)院臨床測試成功，受益患者超過3000余例；2021年，自主研發(fā)的首款“神經(jīng)調(diào)控式機(jī)械外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)”，實現(xiàn)了“體外人工神經(jīng)通路”與外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)的可穿戴便攜式集成，適用于腦卒中等下肢運動功能障礙患者的神經(jīng)功能康復(fù)。在航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，與中國航天員中心合作，為2016年我國“天宮二號”和“神舟十一號”載人飛行任務(wù)主持研制了空間腦-機(jī)交互技術(shù)試驗系統(tǒng)，開展國際上首次在軌進(jìn)行腦-機(jī)交互技術(shù)空間適應(yīng)性測試，并成功完成后續(xù)多項“神舟”載人飛行任務(wù)。2019年，聯(lián)合中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，發(fā)布了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首款腦機(jī)編解碼集成芯片“腦語者”，適用范圍覆蓋特種醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、腦認(rèn)知、神經(jīng)反饋、信號處理等腦-機(jī)混合智能的重點應(yīng)用領(lǐng)域。該芯片獲“2020年度中國機(jī)器人科學(xué)引領(lǐng)獎”，有望為實現(xiàn)我國腦-機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)自主可控，促進(jìn)腦-機(jī)交互技術(shù)可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。2023年研發(fā)了時-頻-相混合多址的新型編碼范式，成功實現(xiàn)了216鍵的高速拼寫操作，創(chuàng)造了迄今為止國際上非侵入式腦機(jī)接口最大指令集的世界紀(jì)錄。
在應(yīng)急救援醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，自主研發(fā)方艙醫(yī)院，主要承擔(dān)重大災(zāi)害救援、應(yīng)急支援保障等任務(wù)。由8個醫(yī)療方艙、8頂充氣式帳篷、12臺保障車輛組成，開設(shè)床位50張，日手術(shù)量40人次，傷病員通過量300人次，救治能力相當(dāng)于二級甲等醫(yī)院水平，獲2014年國家科技進(jìn)步二等獎。研發(fā)高原增壓增氧醫(yī)療車，具有增壓增氧、通訊指揮、醫(yī)療救治、生活保障等功能，解決由平原快速進(jìn)入高原執(zhí)行任務(wù)遇到的急性高原反應(yīng)問題，獲2016年天津市科技進(jìn)步一等獎。自主研發(fā)創(chuàng)傷救治裝備：便攜式血液凈化機(jī)、野外現(xiàn)場截肢工具箱等，與醫(yī)院大型血透機(jī)相比，體積減小1/2，重量減輕1/3，解決了現(xiàn)場無法透析的問題，操作方便、快速可靠，獲得2017年軍隊科技進(jìn)步二等獎。研發(fā)國內(nèi)首套急救轉(zhuǎn)運型體外膜肺氧合設(shè)備（以下簡稱ECMO）并成功救治數(shù)十名猝死患者，該產(chǎn)品已在12家三甲醫(yī)院展開推廣，有望打破國外產(chǎn)品在這一領(lǐng)域的壟斷地位，實現(xiàn)國產(chǎn)高端ECMO自主化研制的重大突破。
三、科研合作
為充分把握資源優(yōu)勢和發(fā)展方向，積極推進(jìn)新興醫(yī)學(xué)與工程學(xué)科的交叉，天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部建有醫(yī)工結(jié)合全國重點實驗室、衛(wèi)健委國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)研究院、智能醫(yī)學(xué)工程教育部工程研究中心、神經(jīng)重癥教育部醫(yī)藥基礎(chǔ)研究創(chuàng)新中心、醫(yī)學(xué)救援關(guān)鍵技術(shù)裝備應(yīng)急管理部重點實驗室、腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實驗室、天津市智能人機(jī)交互康復(fù)工程技術(shù)中心、天津腦科學(xué)與類腦研究中心、天津市腦科學(xué)與神經(jīng)工程重點實驗室、天津市災(zāi)難醫(yī)學(xué)技術(shù)重點實驗室、天津市神經(jīng)工程國際聯(lián)合研究中心、天津市人機(jī)交互智慧醫(yī)療工程研究中心、天津市五大類衛(wèi)生應(yīng)急培訓(xùn)演練基地等多個研究平臺。團(tuán)隊與荷蘭格羅寧根大學(xué)共建中荷老齡健康科技發(fā)展基地，推進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)等高端智能技術(shù)與醫(yī)學(xué)深度融合；與中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)等合作，共建“國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)（試點工程）云腦中心”，推動海量健康醫(yī)療數(shù)據(jù)融合、共享和產(chǎn)業(yè)孵化。
此外，天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部與包括軍事科學(xué)院、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國殘疾人聯(lián)合會、中國航天員中心、中國航天科技集團(tuán)公司第一研究院、第五研究院、中國航天科工集團(tuán)第二研究院、第三研究院、中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、中國電子科技集團(tuán)等近30所企事業(yè)單位展開深入?yún)f(xié)作共建，在天津、合肥等地布局了產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化基地，豐富實踐就業(yè)通道。與溫州市人民政府合作共建天津大學(xué)溫州安全（應(yīng)急）研究院，開展應(yīng)急醫(yī)學(xué)領(lǐng)域科研孵化、成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。醫(yī)學(xué)部還密切與多家高水平附屬醫(yī)院及醫(yī)學(xué)中心建立雙向聯(lián)動協(xié)作機(jī)制，在醫(yī)工結(jié)合領(lǐng)域展開全方位的務(wù)實合作。
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