人類自誕生之日起,就在與疾病作斗爭中成長和壯大。歷史和實(shí)踐都充分證明,只有依靠科學(xué)技術(shù),人類才能從根本上找到戰(zhàn)勝疾病的有效途徑和解決方案。

當(dāng)前,學(xué)科交叉已經(jīng)逐漸成為科技創(chuàng)新的源泉,成為科學(xué)時(shí)代一個(gè)不可替代的研究范式。而生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)成為匯聚多學(xué)科前沿研究的“主陣地”,那么,各個(gè)學(xué)科之間該如何交叉合作才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破?

為此,本報(bào)特邀兩院院士及專家學(xué)者圍繞這一話題展開討論,旨在進(jìn)一步推動(dòng)多學(xué)科交叉,促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展,為人類健康作出新貢獻(xiàn)。

深度交叉!醫(yī)學(xué)發(fā)展如何借勢而為-肽度TIMEDOO

中國科學(xué)院院士蘇國輝

神經(jīng)科學(xué)與管理科學(xué)必將更深“交融”

神經(jīng)科學(xué)已與眾多學(xué)科深度交叉和融合。一方面神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展已對管理科學(xué)產(chǎn)生了深刻影響。例如,在管理科學(xué)領(lǐng)域,研究者應(yīng)用神經(jīng)科學(xué)的方法,對與決策、消費(fèi)行為、信任建立、市場判斷等相關(guān)的腦科學(xué)機(jī)制進(jìn)行研究,還將管理科學(xué)的理論和神經(jīng)科學(xué)理論相融合??梢哉f,神經(jīng)科學(xué)方法的應(yīng)用拓展了管理科學(xué)的學(xué)科邊界。

除研究方法,神經(jīng)科學(xué)的研究進(jìn)展有望為管理科學(xué)的研究提供新思路。例如,基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、光療、中藥提取物等副作用小、接受度高的非傳統(tǒng)藥物干預(yù)策略可對動(dòng)物的情緒、注意、記憶乃至決策等腦功能起正性調(diào)節(jié)作用。如能將上述非傳統(tǒng)藥物干預(yù)策略在管理科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行轉(zhuǎn)化研究,無疑將為制定可高效提升決策及工作效率的新型干預(yù)方案帶來巨大契機(jī)。

另一方面,對管理科學(xué)相關(guān)學(xué)術(shù)問題的腦科學(xué)研究也有助于深入了解和探討人類大腦的復(fù)雜工作原理,而這些原理在動(dòng)物模型研究中很難被揭示。因此,管理科學(xué)與神經(jīng)科學(xué)的深度交叉將對人類行為的預(yù)測產(chǎn)生重要影響。

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中國科學(xué)院院士賀林

創(chuàng)新是學(xué)科交叉唯一目的

學(xué)科交叉歷來是科技創(chuàng)新的源泉,諾貝爾獎(jiǎng)中眾多的獲獎(jiǎng)?wù)呔鶃碜越徊鎸W(xué)科就是最好的例證。

1998年,美國斯坦福大學(xué)“Bio-X計(jì)劃”由美國科學(xué)院院士James Spudich和諾貝爾獎(jiǎng)獲得者朱棣文共同發(fā)起,以解決生命科學(xué)的問題為“初心”,基于斯坦福大學(xué)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科開展跨學(xué)科研究,促進(jìn)了生物學(xué)與各學(xué)科領(lǐng)域研究人員的溝通交流與合作,成功破譯了人類遺傳基因密碼,成為美國以大型跨學(xué)科研究計(jì)劃為核心推動(dòng)跨學(xué)科研究和協(xié)同創(chuàng)新的典范。

今年恰逢上海交通大學(xué)最早建設(shè)的學(xué)科交叉平臺(tái)——Bio-X研究院(上海交通大學(xué)原Bio-X中心)成立20周年。20年來,我們始終以生命科學(xué)為“交叉點(diǎn)”、解碼生命為“初心”,交叉融合校內(nèi)外多學(xué)科資源,在腦科學(xué)、遺傳與發(fā)育生物學(xué)、生物信息學(xué)、DNA納米技術(shù)、基因組解析與合成等方向取得突破,徹底破解“有記載的人類第一例孟德爾式遺傳病”的致病基因和分子機(jī)制,并堅(jiān)持不懈地探索精神分裂癥等腦疾病的致病原因、創(chuàng)新生物學(xué)大數(shù)據(jù)分析理論和方法、智造DNA納米機(jī)器人、突破“卡脖子”瓶頸實(shí)現(xiàn)超高通量化學(xué)生物學(xué)基因合成。

此外,我們還在以心理精神疾病遺傳學(xué)為代表的文理交叉、為掃除出生缺陷開展的醫(yī)工交叉的“遺傳咨詢”、生物學(xué)大數(shù)據(jù)與信息科學(xué)的交叉、納米科學(xué)與核酸分析的交叉、化學(xué)生物學(xué)交叉等方面取得了成績。

開展跨學(xué)科研究,自然需要多學(xué)科人才的支撐。但客觀地說,目前整體的教育體系相對交叉學(xué)科研究的需求來說還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,特別是缺乏對學(xué)生將基礎(chǔ)知識內(nèi)化成獨(dú)立的科學(xué)精神、思想和方法的能力培養(yǎng)。

開展學(xué)科交叉工作必須打破常規(guī)、兼容并包,特別需要科學(xué)家能耐得住、呆得住、堅(jiān)持得住。而對于交叉學(xué)科研究,不論是評項(xiàng)目還是評人,都應(yīng)當(dāng)“唯創(chuàng)新”,因?yàn)閯?chuàng)新是學(xué)科交叉的唯一核心目的。

其實(shí),很多交叉學(xué)科的研究嘗試起始于突發(fā)的“靈感”,往往連最基本的驗(yàn)證都還沒有做過,更不要提研究基礎(chǔ),幾乎很難申請到專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持。因此,如何真正精準(zhǔn)地支持有原始創(chuàng)新潛力的交叉研究項(xiàng)目啟動(dòng),仍需要在政策上和程序上有更多細(xì)節(jié)的考量。

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中國工程院院士叢斌

多學(xué)科共推科學(xué)研究新范式創(chuàng)建

當(dāng)前,生命科學(xué)研究遇到了一定的困境,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)Υ蠖鄶?shù)疾病的認(rèn)知和治療并沒有實(shí)質(zhì)的突破。人類疾病模型研制基本采用的是模式動(dòng)物,由于物種差異,動(dòng)物疾病模型的發(fā)病過程、病理機(jī)制、發(fā)病狀態(tài)和康復(fù)等與人體的真實(shí)世界尚存較大差距。

生命科學(xué)領(lǐng)域的研究并不只局限于用先進(jìn)的觀測手段,揭示亞細(xì)胞水平或分子水平的微觀結(jié)構(gòu),用先進(jìn)技術(shù)所發(fā)現(xiàn)的這些靜態(tài)結(jié)構(gòu),依然不能表征生命的微觀動(dòng)態(tài)過程。而細(xì)胞、亞細(xì)胞或分子水平的微觀生命活動(dòng)是基于一定的結(jié)構(gòu)存在所表征的結(jié)構(gòu)間系統(tǒng)互作,以這種互作所行使一定功能的時(shí)空變化動(dòng)態(tài)過程。

因此,需要建立新的科學(xué)范式研究生命領(lǐng)域的三大基本科學(xué)問題:一是解析人體微觀結(jié)構(gòu),二是揭示結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,三是探索結(jié)構(gòu)及其行使功能的時(shí)相性變化規(guī)律。人體是最復(fù)雜的高智商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng),通過對該生命系統(tǒng)的科學(xué)解析能夠破解生命領(lǐng)域的諸多難題。

解析人體網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)行機(jī)制需要生命科學(xué)與數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、工程技術(shù)、化學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科交叉互鑒、深度融合,創(chuàng)新研究范式。利用現(xiàn)代信息技術(shù)對生命信息進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、整合、挖掘和解析,推進(jìn)系統(tǒng)生物學(xué)研究向可定量、可計(jì)算、可調(diào)控、可預(yù)測的方向躍升,驅(qū)動(dòng)生命科學(xué)研究轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵?shù)據(jù)密集型科學(xué)發(fā)現(xiàn)”的新范式,以實(shí)現(xiàn)對生命本質(zhì)的系統(tǒng)揭示;全面系統(tǒng)刻畫人類數(shù)字生命和全息人體,研制更逼近人類疾病真實(shí)世界的數(shù)字化人體疾病模型,是生命科學(xué)領(lǐng)域的世界前沿。

同時(shí),人體全息生命系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)解析的研究也可以促進(jìn)數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息科學(xué)、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。

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中國科學(xué)院院士趙繼宗

腦科學(xué)研究應(yīng)與臨床神經(jīng)學(xué)科融合

我國腦計(jì)劃是以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導(dǎo)向的腦科學(xué)研究,以建立和發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。腦科學(xué)研究需要生理學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、基因組學(xué)、生物化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料科學(xué)等多個(gè)學(xué)科參與。無論是腦科學(xué)研究抑或類腦研究,都需要神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科和精神科等臨床神經(jīng)學(xué)科融合,促使研究成果向臨床轉(zhuǎn)化。

由于倫理等原因,科學(xué)家難以用侵入式技術(shù)研究人腦。研究腦疾病(損傷)造成人的意識、語言等腦認(rèn)知功能障礙或開顱手術(shù)實(shí)時(shí)腦功能檢測,是探索人腦神經(jīng)機(jī)制的重要途徑。我國相關(guān)疾病病人絕對數(shù)量大,緊密整合臨床與基礎(chǔ)力量,從反向思路入手研究認(rèn)知功能的神經(jīng)機(jī)制,是我國腦科學(xué)研究的優(yōu)勢之一。

與認(rèn)知相關(guān)的腦疾病之所以診治困難,主要是因?yàn)閷@些疾病的發(fā)病機(jī)理缺乏認(rèn)識。臨床神經(jīng)學(xué)科在診治神經(jīng)系統(tǒng)疾病的過程中獲取人體生物學(xué)標(biāo)本,開顱手術(shù)獲得各類人腦疾病的病理學(xué)標(biāo)本,可以為腦科學(xué)基礎(chǔ)研究提供寶貴的研究材料。腦機(jī)接口是類腦研究領(lǐng)域唯一產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域。腦機(jī)接口技術(shù)在人與外部設(shè)備之間建立直接連接通路,以腦信號為基礎(chǔ),通過腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)控制人機(jī)混合系統(tǒng)。腦機(jī)接口、醫(yī)療外骨骼機(jī)器人需要向臨床轉(zhuǎn)化,為腦和脊髓損害的偏(截)癱病人或/和失語的病人提供智能化的神經(jīng)功能替代。

多年來,我們與中國科學(xué)院、北京師范大學(xué)等高校院所合作,在顱腦手術(shù)中綜合運(yùn)用正電子發(fā)射斷層掃描術(shù)和功能磁共振成像等腦成像神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù),開展腦疾病病人語言和視覺感知環(huán)路的相關(guān)研究,驗(yàn)證了中國人大腦語言區(qū)有別于拼音文字語言區(qū)的科學(xué)推論,繪制出精準(zhǔn)化的腦功能和神經(jīng)環(huán)路圖譜,從“腦認(rèn)知神經(jīng)環(huán)路連接”水平進(jìn)一步揭示語言區(qū)功能重塑的機(jī)制。目前繼續(xù)開展“腦損傷后認(rèn)知相關(guān)環(huán)路的特征、重塑和修復(fù)機(jī)制研究”,為進(jìn)一步揭示人腦損傷后意識障礙機(jī)制,尋找新診治方法。

腦科學(xué)領(lǐng)域需要培養(yǎng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域復(fù)合型人才,有利于腦科學(xué)從基礎(chǔ)研究向臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化造福于人類。

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中國科學(xué)院院士陸林

多學(xué)科交叉融合實(shí)現(xiàn)精神疾病精準(zhǔn)診治

據(jù)2017年全球疾病負(fù)擔(dān)報(bào)告顯示,全球約有9.71億人飽受精神疾病的困擾。而在我國,各類精神疾病的患病率高達(dá)16.6%,其中以焦慮障礙和心境障礙最為常見。

隨著人口老齡化以及新冠疫情的影響,精神心理問題的疾病發(fā)病率和疾病負(fù)擔(dān)將進(jìn)一步加大。精神疾病的發(fā)生與遺傳、環(huán)境、年齡等因素密切相關(guān),是多種因素共同作用的結(jié)果,但其確切病因并不明確,診斷主要依靠患者的臨床表現(xiàn)和醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn),缺乏客觀依據(jù),導(dǎo)致臨床上難治性比例高達(dá)30%左右。

因此,精神醫(yī)學(xué)與其他學(xué)科的交叉對于精神疾病的預(yù)防、識別和干預(yù)有重要意義。當(dāng)代腦科學(xué)的研究涉及多學(xué)科的交叉融合,綜合運(yùn)用影像學(xué)、分子生物學(xué)、信息科學(xué)及工程學(xué)等新技術(shù),便于深入探索精神疾病的發(fā)病機(jī)制,加快新型精神科藥物的研發(fā),以實(shí)現(xiàn)精神疾病的精準(zhǔn)治療。

我們團(tuán)隊(duì)既往通過心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和精神醫(yī)學(xué)相結(jié)合,利用病理性記憶再鞏固理論發(fā)現(xiàn)了喚起—消退范式,可以有效消除恐懼和成癮的復(fù)燃,為恐懼相關(guān)精神疾病以及藥物成癮的治療提供了新的視角。我們還利用神經(jīng)科學(xué)技術(shù)和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物發(fā)現(xiàn),成癮記憶的儲(chǔ)存和表達(dá)需要大腦基底外側(cè)杏仁核的參與,基底外側(cè)杏仁核神經(jīng)元集群介導(dǎo)了這一過程。

隨著未來醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展以及神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物信息學(xué)、物理學(xué)、生物化學(xué)等多學(xué)科研究的不斷創(chuàng)新,精神疾病的發(fā)病機(jī)制與診治技術(shù)將得到全面突破。結(jié)合腦磁圖、核磁共振、PET、近紅外成像等神經(jīng)影像技術(shù)將發(fā)現(xiàn)精神疾病的客觀生物學(xué)標(biāo)志物,實(shí)現(xiàn)精神疾病早防早療;結(jié)合生物信息學(xué),通過大數(shù)據(jù)模擬建??梢詫?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)最佳決策,改善診療流程,快速從數(shù)百萬候選化合物中識別潛在的生物活性分子,促進(jìn)精神類藥物的研發(fā);結(jié)合人工智能,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對社交障礙等精神疾病進(jìn)行心理康復(fù)訓(xùn)練,具有豐富的表情和肢體動(dòng)作、擬人的情感思維、環(huán)境感知的機(jī)器人醫(yī)療在與孤獨(dú)癥兒童互動(dòng)和康復(fù)教育中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

此外,精神醫(yī)學(xué)還將與神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)內(nèi)科、睡眠醫(yī)學(xué)、消化科、心內(nèi)科、耳鼻喉科、功能外科學(xué)等大醫(yī)學(xué)建立更實(shí)時(shí)便捷、更深入的聯(lián)絡(luò)會(huì)診模式,整合多學(xué)科醫(yī)療資源,提高疑難重癥的診治能力,培養(yǎng)復(fù)合型人才,開創(chuàng)全學(xué)科醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新的新局面。

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廣東省人民醫(yī)院院長余學(xué)清

生物醫(yī)學(xué)成多學(xué)科前沿交叉“聚集點(diǎn)”

從科學(xué)發(fā)展的歷史來看,最開始并沒有明確學(xué)科分類,人們只是有認(rèn)識自然的樸素愿望。隨著研究內(nèi)容的增多,分工越來越細(xì),類似的研究內(nèi)容慢慢就形成了一個(gè)學(xué)科。

而人體是非常復(fù)雜而又精密的系統(tǒng),單一學(xué)科往往難以揭示其內(nèi)在規(guī)律,需要多學(xué)科合作,采用新的研究手段、方法和技術(shù)的集成以及新的理論突破。

21世紀(jì)是生物醫(yī)學(xué)的世紀(jì)。生物醫(yī)學(xué)與物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科,與材料、信息、工程等應(yīng)用學(xué)科之間的交叉日趨緊密。電子顯微鏡和冷凍電鏡、新的組學(xué)技術(shù)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用使醫(yī)學(xué)研究的手段有了質(zhì)的飛躍。許多過去無法識別的疾病如今變得簡單可行,過去難以治療的頑疾也有了治愈的希望。

大數(shù)據(jù)時(shí)代催生了數(shù)字醫(yī)療的迅速發(fā)展,廣東省人民醫(yī)院(廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)一方面加強(qiáng)“醫(yī)療+互聯(lián)網(wǎng)”等智慧醫(yī)療的建設(shè),方便病人便捷和安全就診;另一方面利用海量醫(yī)療數(shù)據(jù)信息,加強(qiáng)基于大人群樣本的真實(shí)世界醫(yī)學(xué)研究。新冠疫情期間,我院臨床檢驗(yàn)診斷學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)與材料工程學(xué)專家團(tuán)隊(duì)合作,將納米膠體金、稀土探針等新興材料應(yīng)用到病原體檢測體系的構(gòu)建中,成功研發(fā)新型冠狀病毒核酸快速檢測試劑盒。腎內(nèi)科團(tuán)隊(duì)與新加坡等國際研究團(tuán)隊(duì)合作,通過采用新的遺傳學(xué)技術(shù),找到了中國漢族人群IgA腎病特有的易感基因,并進(jìn)一步利用冷凍電鏡技術(shù)研究IgA腎病患者IgA分子的晶體結(jié)構(gòu),探明IgA腎病的確切致病機(jī)制。

多學(xué)科的前沿交叉匯集在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,必將催生新的生命科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展,進(jìn)而從徹底上改變生命科學(xué)的面貌,并帶動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)步。生命醫(yī)學(xué)的發(fā)展必然會(huì)對人類健康做出直接貢獻(xiàn),更加重要的是它將促進(jìn)科學(xué)模式的轉(zhuǎn)變和整體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)而通過經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對人類健康產(chǎn)生根本性的影響。

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北京大學(xué)人民醫(yī)院臨床免疫中心主任栗占國

跨學(xué)科交叉為風(fēng)濕免疫病學(xué)發(fā)展“提速”

跨學(xué)科交叉對于風(fēng)濕免疫病學(xué)的臨床診治和研究至關(guān)重要。風(fēng)濕免疫病多為病因復(fù)雜的疑難性疾病,從發(fā)病機(jī)制到臨床診斷和治療無不需要學(xué)科間的合作和創(chuàng)新,如致病性分子的發(fā)現(xiàn)和靶向治療藥物的研究。而突破和靈感多源于不同領(lǐng)域知識的碰撞。

正是與不同臨床??啤⑨t(yī)技學(xué)科的合作,風(fēng)濕免疫病診治水平才得到發(fā)展提高。臨床醫(yī)生時(shí)常面對診治中的問題,如早期診斷中的困難和治療方法的缺乏,但卻無力解決,而跨學(xué)科專家則可能通過創(chuàng)新技術(shù)和不同的方法,破譯發(fā)病機(jī)制、發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵致病分子和標(biāo)志物。

從近20年來的發(fā)展可見,風(fēng)濕免疫病領(lǐng)域離不開跨學(xué)科合作,經(jīng)典例證之一是腫瘤壞死因子(TNFα)作為類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)治療靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)。由于TNFα在RA中的致病機(jī)制得到免疫學(xué)家的證實(shí),推動(dòng)了抗TNFα生物靶向藥物的研發(fā),并由臨床進(jìn)行驗(yàn)證,使之成為RA治療的重要方法。另一例證是我們在新型治療方法的研究中,通過與免疫學(xué)專家的合作,發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)患者的免疫細(xì)胞缺陷以及白介素—2(IL—2)的調(diào)控作用,經(jīng)過與免疫學(xué)及藥學(xué)等學(xué)科的專家合作,證明了低劑量IL—2治療SLE的臨床療效顯著,完成了從發(fā)病機(jī)制到治療的臨床轉(zhuǎn)化,成為臨床上SLE的治療藥物之一。

跨學(xué)科、多專業(yè)交叉合作在風(fēng)濕免疫領(lǐng)域已成共識。從不同形式的小型交叉學(xué)科論壇、研討會(huì)到跨領(lǐng)域的年會(huì),搭建了多學(xué)科交流的平臺(tái),促進(jìn)了本學(xué)科的發(fā)展。最近,我們聯(lián)合歐美、亞太國家等國際上10余位風(fēng)濕免疫領(lǐng)域的知名專家形成共識并發(fā)表文章,呼吁本專業(yè)與其他領(lǐng)域的合作,推動(dòng)風(fēng)濕免疫病研究和診治方法的“顛覆性創(chuàng)新”,從而促進(jìn)本學(xué)科的創(chuàng)新和突破,此舉得到國際風(fēng)濕免疫學(xué)界的積極響應(yīng)。

跨學(xué)科合作就是博采眾長,聚四海之氣,它必將成為風(fēng)濕免疫學(xué)科發(fā)展的基石。

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解放軍總醫(yī)院肝膽胰外科學(xué)部主任劉榮

多學(xué)科交叉的“創(chuàng)新邏輯”

醫(yī)學(xué)發(fā)展伴隨科技的進(jìn)步與創(chuàng)新,從最初的依靠經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué),到對數(shù)字影像、大數(shù)據(jù)、手術(shù)機(jī)器人等新技術(shù)全面應(yīng)用的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)。醫(yī)療科技創(chuàng)新不僅要具備醫(yī)學(xué)思維,同時(shí)還要具備工程思維等學(xué)科思維。不同的學(xué)科相互碰撞,在交叉創(chuàng)新的邏輯中誕生新的醫(yī)療技術(shù)。

醫(yī)學(xué)需求提供了科技進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力。因手術(shù)視野與操作受限,手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)誕生。它通過自動(dòng)過濾手的顫抖、自由操作的機(jī)械臂、3D高清穩(wěn)定放大的視野等技術(shù)解決了這些問題,賦能外科醫(yī)生。同時(shí)工程學(xué)思維也可以指導(dǎo)臨床醫(yī)學(xué),我們團(tuán)隊(duì)通過工程學(xué)中的橋梁對攏理論對胰腺良性疾病新術(shù)式進(jìn)行了臨床探索性研究,誕生了“榮氏”機(jī)器人胰腺中段手術(shù)。這一術(shù)式不僅縮短了手術(shù)時(shí)間,減少了對胃腸道的創(chuàng)傷,而且更符合正常的胰腺解剖及生理。

醫(yī)學(xué)與其他學(xué)科之間的交叉融合不僅會(huì)促進(jìn)其他學(xué)科的進(jìn)步,同時(shí)其他的學(xué)科思維與知識也將促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展取得更大進(jìn)步,最終提升了各個(gè)學(xué)科整體的科技水平。

針對偏遠(yuǎn)地區(qū)交通不便、醫(yī)療資源受限的問題,我們率先開展了遠(yuǎn)程手術(shù)的試驗(yàn)。通過與機(jī)器人和通信企業(yè)的合作,利用機(jī)器人和5G技術(shù),成功實(shí)施了世界首例5G遠(yuǎn)程外科手術(shù)和多點(diǎn)協(xié)同5G遠(yuǎn)程多學(xué)科機(jī)器人手術(shù)。

為解決胰腺囊腺瘤兩種分型鑒別難、治療決策難的問題,我們團(tuán)隊(duì)結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù),利用兩步卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,進(jìn)行胰腺黏液性/漿液性囊腺瘤的智能核磁影像診斷,實(shí)現(xiàn)在術(shù)前計(jì)算/預(yù)測病理結(jié)果,并大幅提高診斷效率,為臨床治療提供幫助和指導(dǎo)。

此外,我們還利用新型生物納米材料技術(shù),成功構(gòu)建出一種納米粒子,實(shí)現(xiàn)了抗腫瘤藥物的精準(zhǔn)釋放以及肝癌的深層穿透治療,并抑制它的早期轉(zhuǎn)移。

未來,我們將通過工學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)外科操作中的全輔助導(dǎo)航功能、通過人工智能技術(shù)替換傳統(tǒng)的依靠人工進(jìn)行的影像學(xué)診斷系統(tǒng)、通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行個(gè)體化的手術(shù)方案風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測等。最終通過學(xué)科交叉達(dá)到提高醫(yī)學(xué)效率和醫(yī)療質(zhì)量的目的,降低醫(yī)療成本減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān),并為患者提供更為優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療體驗(yàn)。

來源: 中國科學(xué)報(bào)