朝阳学科：“生物医学工程”顶尖高校盘点

生物医学工程是一门综合了工程学、物理学、生物学和医学理论与方法的新兴交叉学科。它从工程角度运用高科技手段解决生物学与医学基础理论及临床中的防病、治病问题，保障人类健康。它的发展过程与高科技密切相关，比如航天技术，微电子技术等高科技成果。生物医学工程因其对于征服人类重大疾患、探究生命的奥秘、以及对社会经济的和谐发展都有着深远意义而成为世界各国科学家研究热点，是一个具有巨大发展潜力的“朝阳学科”。

这么“牛”的学科，生命奥秘，科技更替，上天入地，简直就是人类的希望啊！那么纵观内地高校，到底哪家的生物医学工程更强呢？今天，就来盘点生物医学工程领域的中国内地顶级高校。

首先，为了下文数据库信息检索的科学性和连贯性，本文需要定义研究学科的范围，教育部的一级学科为生物医学工程，映射到爱思唯尔数据库科研分析工具Scival中也是生物医学工程（Biomedical Engineering），本文将以此映射关系为基础展开相关阐述。此映射关系虽是经多位专家论证得出，但是现实因素所限仍稍显不足，如有不当之处，还请批评指正。

从全国范围来看，共计35所高校拥有生物医学工程学科一级博士点。结合第四轮教育部一级学科评估进一步限制范围，全国范围内生物医学工程一级学科获得“A-”类及以上的高校共有7所，这7所高校分别是江苏省（1所）的东南大学；湖北省（1所）的华中科技大学；上海市（1所）的上海交通大学；北京市（2所）的清华大学、北京航空航天大学；浙江省（1所）的浙江大学；四川省（1所）的四川大学。

结合第四轮教育部一级学科评估具体来看，7所设立了生物医学工程一级博士点的高校中：“A+”类高校仅有2所，分别是东南大学和华中科技大学；“A”类高校有1所，是上海交通大学；“A-”类高校有4所，分别是清华大学、北京航空航天大学、浙江大学、和四川大学。第四轮学科评估生物医学工程学科评估结果详见下表1：

表1：第四轮学科评估生物医学工程学科评估结果

考虑到了第四轮学科评估就不得不提一下我国高等教育领域的另一热点关键词“双一流”。能否入选“双一流”学科也是目前衡量我国高校学科实力的重要参考。统计发现，在我国的465个“双一流”学科中，有3所高校生物医学工程学科入选。以上7所对比高校中生物医学工程学科入选有2所，它们分别是东南大学和清华大学，因此，该2所高校是第四轮学科评估和“双一流”学科的双料宠儿。而另外一家拥有生物医学工程一流学科的是北京协和医学院。

本文基于全球领先的科研分析平台Scival分析工具，对前文所提7家设有生物医学工程学科一级博士点的高校进行整体的科研状况比较。下图1展示的是近十年7所高校在生物医学工程领域的科研发文比较。

图1：7所对比高校生物医学工程领域科研发文比较

很明显，上海交通大学在发文量上有绝对的实力，排在第一梯队，年均发文在260篇以上；排在二梯队的是华中科技大学、清华大学和浙江大学，三所大学发文数交叉领先，不过近三年清华大学和浙江大学的发展态势要更好一些，而华中科技大学科研论文发表数量有所下降；排在第三梯队的是四川大学，自2012年至2016年间，科研论文发表数量基本持平，年均发文在150篇左右，自2016年起四川大学开始在科研论文发表数量上持续追赶第二梯队，并成功反超华中科技大学；排在第四梯队的是东南大学和北京航空航天大学，两所高校在科研论文发表的步调上基本保持一致，年均发文在100篇左右。

下图2和表2展示的是近十年来7所高校在生物医学工程领域科研论文的被引比较。

图2：7所对比高校生物医学工程领域科研发文被引次数比较

表2：7所对比高校生物医学工程领域科研发文被引次数汇总表

由图2与表2可知，清华大学在论文被引量上取得优势，近十年论文被引数量达28918次，上海交通大学以25303次紧跟其后，浙江大学以被引总次数20512位于第三位。在第二梯队中，四川大学和华中科技大学2所高校近十年的论文被引总数均在17000次以上，彼此间差距并不明显。东南大学处于第三梯队，近十年论文被引总数在10000次以上，但不足15000次；值得一提的是，东南大学在2013年和2014年这两年的论文被引数量有冲入第二梯队之势，但是之后却迅速回落，这和其发文趋势的变化有明显的吻合，值得深思。最后，北京航空航天大学在这一指标上表现不佳，处于第四梯队，近十年被引总次数分别为6990。

下图3展示的是近十年7所高校在生物医学工程领域科研论文的综合指标比较。其中，横坐标表示前10%高被引论文占比（Outputs in Top Citation Percentiles），纵坐标表示论文国际合作占比（Collaboration），圆圈大小表示归一化影响因子（Field-Weighted Citation Impact）。

图3：7所对比高校生物医学工程领域科研发文综合指标比较

由上图可知，在国际化方面表现最好的是浙江大学，在前百分之十高被引论文占比和归一化影响因子方面表现最好的则是在前文一直默默无闻的东南大学，清华大学、浙江大学紧跟其后。而前面一直有优异表现的上海交通大学在这三个指标上则稍显逊色，究其原因可能是与其科研体量较大有关，因为这三个指标容易被论文体量稀释。反倒是那些科研规模小，但是科研质量比较高的高校在这三个指标上略占优势。北京航空航天大学和华中科技大学这2所高校在三个指标的表现上较为相似，相较于上述高校均稍显逊色。而四川大学虽在国际化方面略微欠缺，但其前百分之十高被引论文占比这一指标上表现尚可，处于居中位置。

本文基于Scival开发的论文研究主题（Topics）以及主题的全球显示度（Prominence）尝试探寻7所对比高校目前在生物医学工程领域的研究前沿热点情况。图4展示的是7所高校目前产生过论文的Topics数量对比。由图可以看出，上海交通大学和浙江大学在研究的Topics数量上要明显多于其他对比高校，说明这两所学校在生物医学工程领域的研究范围更加广泛。

图4：7所对比高校生物医学工程领域研究的Topics数量对比

上图可以看出研究的范围广度，但是看不出研究的前沿性。接下来本文通过Scival的全球显示度指标揭示各校在生物医学工程领域的研究前沿情况。下表3展示的是7所对比高校在全球显示度排名最靠前的10个Topics中的表现情况。

表3：7所对比高校在全球显示度排名最靠前的10个Topics中的表现

由上表可知，目前国内生物医学工程领域在全球范围内研究热度最高的关键词是“间充质基质细胞；干细胞；诱导多能干细胞”、“细胞；肿瘤；水凝胶”和“中风；步态；康复”，在这三个Topics上，上海交通大学拥有绝对的实力。而从前10热点Topics的总量来看，浙江大学、四川大学和清华大学也有不俗的表现，在“微流体；流体装置；微通道”等热点Topics上，浙江大学和清华大学表现出较大的科研优势，四川大学在“羟基磷灰石；磷酸钙；支架”等主题词方面也有不错的表现。值得一提的是，东南大学虽然在前10热点Topics的总量上略显平庸，但在“纳米磁学；磁流体；纳米颗粒” 热点Topics上表现最为突出。

学科发展的好坏师资是关键。由于客观条件限制很难获取各个学校生物医学工程的精准师资配置情况。因此，本文基于7所对比高校官网信息披露，采集了7所对比高校生物医学工程学科所在学院的大致师资配置和顶尖人才的数据。由下表可知，华中科技大学和东南大学无论是在教师总数还是顶尖人才的配置上都有一定的优势。其次，北京航空航天大学和上海交通大学在教师总量上也拥有相当的规模。在顶尖人才数量方面，北京航空航天大学、上海交通大学、浙江大学和清华大学4所高校之间难分伯仲。四川大学目前生物医学工程方向并没有形成一个独立的学院。具体详见下表4。

表4：7所对比高校师资及人才数量表

在师资的科研水平方面，我们可以参考爱思唯尔的中国高被引学者榜单，该榜单有独立的生物医学工程分类。根据2019年1月份发布的最新一期中国高被引学者榜单来看，生物医学工程共有20位学者上榜。清华大学独占3席，东南大学和中国科学院各占2席位，剩下的13席被四川大学、浙江大学、上海交通大学、同济大学、北京理工大学、北京大学、浙江理工大学、西湖大学、华东理工大学、武汉纺织大学、山东大学、厦门大学和北京工业大学瓜分。具体详见下表5。

表5：中国高被引学者物医学工程领域名单

由师资和人才情况综合来看，东南大学稍胜一筹，其余几所高校之间互有优势，整体差距并不明显。

尽管各高校学科建设经费在公开渠道很难获取，不过考虑到生物医学工程偏工程技术，故本文采用2016-2018年国家自然科学基金立项及经费情况间接表征各高校相关学科项目及经费实力。笔者通过关键词结合自科申请的项目方向，统计了7所对比高校近三年来在生物医学工程领域的立项情况，统计结果如下表6。

表6：7所对比高校近三年生物医学工程领域自科立项数据

表7：7所对比高校近三年生物医学工程领域自科立项金额及项目总计

由以上表6和表7可知，在近三年的国家自科立项中，上海交通大学所拥有的项目数量是最多的，以6项立项雄踞榜首，经费总额达到607万元。值得一提的是，四川大学虽然只拥有1项国家自科项目，但其经费总额直逼其他6所高校近三年所有国家自科项目的经费总额，达到1050万元，可谓是“财力雄厚”。同样，东南大学也是如此，仅1项国家自科项目的经费总额就超过了分别拥有3项、2项和2项国家自科项目的浙江大学、清华大学和北京航空航天大学，其实力也不容小觑。

综上所述，本文分别从学科评比，科研水平，前沿热点，师资配置、科研项目五个方面对7所生物医学工程领域的顶尖高校作了对比分析。上海交通大学、清华大学和浙江大学三所高校挺进前三：上海交通大学在科研论文发表数量、科研热点研究、科研项目数量上占尽优势；清华大学在论文被引量上有绝对的实力，在科研论文发表数量、科研论文的综合指标中前百分之十高被引论文占比和归一化影响因子方面的表现也较为亮眼；浙江大学在国际化方面取得优势，在科研热点研究和科研项目数量上也有不错的表现；东南大学、华中科技大学和四川大学在总体表现上也可圈可点：东南大学在科研论文的综合指标中前百分之十高被引论文占比和归一化影响因子方面的表现最好；华中科技大学在师资配置上抢尽风头；四川大学在科研项目总额上独占鳌头。