磁共振、人工心臟、重離子治癌設備等自主創(chuàng)新
擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端醫(yī)療器械不斷涌現(xiàn)(深度觀察)
全球首款人體全身5.0T磁共振問世，我國率先實現(xiàn)超高場全身臨床成像；首個國產(chǎn)全磁懸浮人工心臟獲批上市，心力衰竭患者有了“中國心”；首臺國產(chǎn)重離子治癌設備投入使用，為腫瘤患者帶來新希望……
從跟跑、并跑到領(lǐng)跑，從組裝零部件到掌握核心技術(shù)，我國科技自主創(chuàng)新能力持續(xù)提升，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高端醫(yī)療器械不斷涌現(xiàn)，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，打破國外壟斷。例如，磁共振、人工心臟、重離子治癌設備等高端醫(yī)療器械國產(chǎn)化取得重大進展，為患者提供了便利。
國家藥品監(jiān)督管理局的數(shù)據(jù)顯示，今年前8個月，我國批準上市的國產(chǎn)創(chuàng)新醫(yī)療器械產(chǎn)品達39件，創(chuàng)歷年新高，為滿足人民健康需求提供了有力支撐。
從跟跑到領(lǐng)跑
“如果一直跟在別人后面跑，只會越來越落后，永遠沒有出頭之日”
2011年春天，上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司創(chuàng)辦之初，國內(nèi)高端醫(yī)療影像設備市場被外國三大巨頭通用電氣、飛利浦、西門子壟斷。由于我國不掌握核心技術(shù)，國產(chǎn)磁共振設備主要占據(jù)中低端市場，高端3.0T磁共振100%依賴進口。
聯(lián)影醫(yī)療有一個夢想：打造中國人自己的高端醫(yī)療器械品牌，讓更多患者用上“高端而非高價”的醫(yī)療設備。為此，創(chuàng)業(yè)團隊定下一條“鐵律”：全線覆蓋、自主研發(fā)、掌握全部核心技術(shù)、對標國際頂尖企業(yè)。
如今，聯(lián)影醫(yī)療成功打破一系列關(guān)鍵技術(shù)封鎖，核心部件自主研發(fā)比例居全球前列。其中，全身PET-CT成像系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品填補國際市場空白，實現(xiàn)了世界范圍內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先。
十年磨一劍。聯(lián)影醫(yī)療產(chǎn)品不僅連續(xù)多年實現(xiàn)國內(nèi)新增市場占有率第一，而且遠銷美國、日本、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)，打破了跨國公司長期壟斷的格局，使我國成為第三個全面掌握高端磁共振全部核心部件技術(shù)和整機制造的國家。
截至目前，聯(lián)影醫(yī)療已推出80余款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，其中不少屬于世界首創(chuàng)。聯(lián)影醫(yī)療產(chǎn)品現(xiàn)已入駐全球約40個國家的9400多家醫(yī)療機構(gòu)。在中國，聯(lián)影醫(yī)療產(chǎn)品已落戶近900家三甲醫(yī)院。
聯(lián)影集團董事長薛敏說：“關(guān)鍵核心技術(shù)，一定要掌握在自己手里。如果一直跟在別人后面跑，只會越來越落后，永遠沒有出頭之日。”
47歲的張先生是一名心力衰竭終末期患者，前不久在北京安貞醫(yī)院成功完成人工心臟植入手術(shù)。
這顆人工心臟僅重186克，大小相當于一個乒乓球。全磁懸浮人工心臟又名“植入式左心室輔助系統(tǒng)”，由蘇州同心醫(yī)療科技股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)，是我國首個正式上市的全磁懸浮人工心臟。
同心醫(yī)療創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官陳琛學的是燃氣輪機專業(yè)，但他一直對醫(yī)學興趣濃厚。2006年，他帶領(lǐng)團隊研發(fā)出了一款全磁懸浮人工心臟，但因體積太大，沒有被臨床所接受，以失敗告終。不過，陳琛并沒有氣餒，希望重新研發(fā)一款全磁懸浮人工心臟。
2007年，蘇州工業(yè)園區(qū)聯(lián)系到了陳琛，給予一筆研發(fā)啟動資金。陳琛看到了機會，2008年創(chuàng)立了同心醫(yī)療?？萍疾繉⑷艖腋∪斯ば呐K列為“863計劃”重點項目，陳琛擔任項目負責人。
“我堅信中國人一定能做出全球領(lǐng)先的產(chǎn)品！”2021年11月，陳琛帶領(lǐng)團隊耗時13年研發(fā)的全磁懸浮人工心臟獲批上市。目前，全球獲批上市的全磁懸浮人工心臟只有兩款，另一款來自美國。相比美國同類產(chǎn)品，國產(chǎn)的體積更小、重量更輕、血液相容性更好，在手術(shù)創(chuàng)傷、感染風險、裝置可靠性等方面更有優(yōu)勢。
1993年，位于甘肅省蘭州市的中國科學院近代物理研究所科研人員在面臨基礎研究成果產(chǎn)業(yè)化方向時，最終選擇了重離子治療癌癥領(lǐng)域。
國科離子醫(yī)療科技有限公司董事長馬力禎見證了首臺國產(chǎn)重離子治癌設備的誕生過程。馬力禎1995年進入中科院近代物理所工作，擔任重離子加速器工程師，負責加速器運行維護，2008年開始設計，2012年正式開始建設整套治癌裝置。
“一大批科學家、工程師在西北咬牙堅持，才換來了重離子治癌設備研制的成功?！瘪R力禎回憶，科研人員艱苦創(chuàng)業(yè)，堅信一定能造出國際先進水平的設備。2020年3月，我國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的碳離子治療系統(tǒng)在甘肅省武威腫瘤醫(yī)院重離子中心投入臨床應用。自此，我國成為繼美國、日本和德國之后，第四個實現(xiàn)重離子束治療腫瘤的國家。
馬力禎介紹，與進口重離子治癌設備相比，國產(chǎn)設備建設成本只有其1/3至1/2，重量和體積更小，醫(yī)院投入更少，患者負擔更輕。
突破核心技術(shù)
“關(guān)鍵核心技術(shù)不是別人賜予的，只能靠自力更生、自主創(chuàng)新”
“創(chuàng)業(yè)之初，我們也可以通過購買核心技術(shù)來研制磁共振設備。如果走了這條路，我們的產(chǎn)品永遠要比別人落后至少一代?！甭?lián)影醫(yī)療董事長兼首席執(zhí)行官張強說。
一切從零起步，挑戰(zhàn)可想而知。當時，跨國巨頭企業(yè)占據(jù)高端醫(yī)療影像設備市場已達數(shù)十年，其積累的技術(shù)“護城河”高不可攀。為了早日突破核心技術(shù)，聯(lián)影醫(yī)療創(chuàng)業(yè)團隊夜以繼日地奮戰(zhàn)。
“剛開始，很多人不相信中國人能研發(fā)出高端磁共振，認為國產(chǎn)設備的性能不可靠?！睆垙娬f，早期聯(lián)影醫(yī)療設備入駐醫(yī)院的時候，旁邊總會有進口同類設備。在這種無形的壓力下，聯(lián)影醫(yī)療研發(fā)團隊常常駐守在醫(yī)院里，隨時傾聽醫(yī)生的反饋意見，迅速解決臨床中遇到的問題，使產(chǎn)品性能不斷提升，令醫(yī)生們贊嘆不已。
2017年8月，日本藤田保健衛(wèi)生大學醫(yī)院引進了一臺聯(lián)影醫(yī)療的超清光導PET-CT。這是第一臺進駐日本市場的中國高端醫(yī)學影像設備。日本素以醫(yī)療準入嚴苛著稱，聯(lián)影醫(yī)療的高端醫(yī)療設備在日本“破冰”，意味著真正登上了世界舞臺。中國一名三甲醫(yī)院院長到日本考察，看到這臺國產(chǎn)設備非常驚訝，回國后便決定采購聯(lián)影醫(yī)療設備。
面向國家重大需求、面向人民生命健康，奔著最緊急、最緊迫的問題去，是聯(lián)影人不懈的追求。2020年初，新冠肺炎疫情突如其來，上海瑞金醫(yī)院急需一臺專用于發(fā)熱門診的CT。聯(lián)影醫(yī)療在24小時內(nèi)完成裝機調(diào)試，創(chuàng)下行業(yè)紀錄。這臺“天眼CT”搭載了“天眼AI”全智能自動掃描導航，支持隔室智能定位，醫(yī)生不用進檢查間，大大降低了交叉感染風險。大疫如大考，聯(lián)影醫(yī)療跑出了令人驚嘆的“加速度”，每一個產(chǎn)品都與疫情防控的需求精準對接。
“關(guān)鍵核心技術(shù)不是別人賜予的，只能靠自力更生、自主創(chuàng)新。只有突破關(guān)鍵核心技術(shù)，在國際市場上才有話語權(quán)。”薛敏說。
心臟是人體的“發(fā)動機”。所謂全磁懸浮人工心臟，就是一個植入心尖的微型高功率血泵，替代人體心臟的“泵”功能。因此，血泵是全磁懸浮人工心臟的核心技術(shù)。
研發(fā)全磁懸浮人工心臟第一大難題，就是在保證血泵高效率運轉(zhuǎn)的同時，把血泵體積盡量縮小。陳琛帶領(lǐng)團隊創(chuàng)造性地利用永磁鐵和電磁鐵的不同特性，通過“四兩撥千斤”的特殊調(diào)制方法，降低電磁鐵的體積和功耗，從而減小轉(zhuǎn)子直徑，優(yōu)化血泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將血泵體積整體縮小。
研發(fā)全磁懸浮人工心臟第二大難題是解決血液相容性問題。陳琛團隊不斷優(yōu)化血泵內(nèi)部流道設計，讓血液在血泵里高效流過，同時減少對血液破壞，有效解決了溶血、血栓、出血等血液相容性問題。
“我們不能做跟隨者，要做就要做得比別人的產(chǎn)品好。研發(fā)一款創(chuàng)新產(chǎn)品，必須要吃透每一項核心技術(shù)，要有耐心，不斷嘗試，不斷修正。”陳琛說，國產(chǎn)全磁懸浮人工心臟的所有技術(shù)都掌握在中國人自己手里，與產(chǎn)品相關(guān)的核心技術(shù)已經(jīng)在美國、歐洲、日本等地申請了多項專利，突破了國際知識產(chǎn)權(quán)壁壘。
惡性腫瘤嚴重威脅人類健康，而放療是最主要的治療方法之一。常規(guī)的放療主要采用X射線和γ射線等，射線進入人體后，容易產(chǎn)生副作用。
“重離子束進入人體后，不會在淺層釋放掉大量能量破壞正常組織，而是在某一特定深度才釋放幾乎全部能量，從而大大提高放療精度，減輕患者痛苦。因此，重離子放療技術(shù)是國際公認的尖端技術(shù)?！瘪R力禎說。
“我們直接參與研發(fā)與建設的有500多人，其中基礎物理、核技術(shù)及應用等領(lǐng)域的院士就超過10人。”馬力禎介紹，從圖紙到設備，從體積巨大的科研裝置到能放進醫(yī)院的醫(yī)療器械，其中的每一步都需要科研和工程人員克服重重困難。目前，重離子治癌設備已經(jīng)全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，共獲得60多項專利技術(shù)。
廣納優(yōu)秀人才
“用夢想吸引人、用事業(yè)留住人、用舞臺成就人，充分釋放人才的創(chuàng)新活力，營造鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗的氛圍”
人才是自主創(chuàng)新之本。高端醫(yī)療設備行業(yè)是一個技術(shù)密集型行業(yè)，創(chuàng)新人才從何而來？
張強說：“用夢想吸引人、用事業(yè)留住人、用舞臺成就人，充分釋放人才的創(chuàng)新活力，營造鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗的氛圍，就是聯(lián)影醫(yī)療成功的秘訣?！?/p>
張強記得，創(chuàng)業(yè)之初，聯(lián)影醫(yī)療就提出了公司愿景——成為世界級醫(yī)療創(chuàng)新引領(lǐng)者。很多有理想、有情懷的人才，毅然加入聯(lián)影醫(yī)療創(chuàng)業(yè)團隊。目前，聯(lián)影醫(yī)療匯聚了一大批優(yōu)秀專業(yè)人才，人才梯隊總數(shù)達5400多人，其中超過39%為研發(fā)人員。
2021年5月，聯(lián)影微電子發(fā)布了首款高端醫(yī)學影像專用“中國芯”。隨著這款“中國芯”誕生，聯(lián)影集團正式建成了從整機系統(tǒng)到核心部件、再到底層元器件的全鏈條垂直創(chuàng)新體系。這主要得益于整機與芯片兩支團隊高效配合、優(yōu)勢互補，凸顯了人才團隊的凝聚力和戰(zhàn)斗力。
“我們致力于成為一家世界級公司，這是一條艱難但注定長遠的路。未來，聯(lián)影還要挺進許多‘無人區(qū)’，只有廣納天下英才，才能不斷超越?！毖γ粽f。
立足國內(nèi)科研院所和高校，培養(yǎng)本土人才，這是國產(chǎn)重離子治癌設備成功的關(guān)鍵。
為了推動重離子治療技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，國科離子打造了一個近500人的隊伍，其中包括一線工人100余人、技術(shù)人員300余人、研發(fā)人員近100人。他們很多畢業(yè)于國內(nèi)著名高校，專業(yè)涉及物理、生物、醫(yī)學、核技術(shù)、電器、機械等。
為了充分發(fā)揮人才的創(chuàng)造性，國科離子給予員工寬松自由的工作環(huán)境?！肮緦嵭薪Y(jié)果為導向的考核，只要到期能保質(zhì)保量提交產(chǎn)品，中間怎么工作由員工自己決定?！瘪R力禎介紹，對于項目牽頭人，需要配人、財、物，公司會快速配齊，具體怎么干，由項目牽頭人決定，公司不會干涉。研究人員進入公司后，只要研發(fā)項目符合公司產(chǎn)品的發(fā)展方向，相關(guān)經(jīng)費就有保障，并給予了一定的容錯空間。
廣納海內(nèi)外優(yōu)質(zhì)人才，發(fā)揮國內(nèi)外協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢，是人工心臟團隊的“法寶”。
陳琛介紹，同心醫(yī)療在成立之時只有不到10人的研發(fā)力量，但第二年就在國外成立了一個全資子公司，聘請全球顧問團隊來協(xié)助研發(fā)。如今，公司的人才隊伍已經(jīng)超過200人，在國內(nèi)外都設有研發(fā)中心，匯集了全球人工心臟領(lǐng)域頂尖行業(yè)資源，充分發(fā)揮兩地的研發(fā)優(yōu)勢。
“我們組建了一個能打勝仗的國際研發(fā)團隊?！标愯≌f，同心醫(yī)療的研發(fā)團隊是一個多學科團隊，包括醫(yī)學、機械、電子、軟件、材料等。對于招進來的人才，按照國際最高標準，將其培養(yǎng)成為優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工程師。
暢通創(chuàng)新鏈條
“打破學科間的創(chuàng)新孤島，搭建產(chǎn)學研醫(yī)協(xié)同創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)創(chuàng)新價值鏈條上下聯(lián)動”
高端醫(yī)療器械是多學科交叉的產(chǎn)物。生產(chǎn)企業(yè)不能“單打獨斗”，必須依靠團隊合作，打通創(chuàng)新鏈條，實現(xiàn)產(chǎn)學研醫(yī)深度融合。
2021年11月，由聯(lián)影醫(yī)療牽頭，中科院深圳先進技術(shù)研究院、中國人民解放軍總醫(yī)院、復旦大學附屬中山醫(yī)院共同完成的“高場磁共振醫(yī)學影像設備自主研制與產(chǎn)業(yè)化”項目，榮獲“2020年度國家科學技術(shù)進步獎一等獎”。這是產(chǎn)學研醫(yī)深度融合的“樣本”。
張強說：“聯(lián)影醫(yī)療的一條重要成功經(jīng)驗是，打破學科間的創(chuàng)新孤島，搭建產(chǎn)學研醫(yī)協(xié)同創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)創(chuàng)新價值鏈條上下聯(lián)動?！?/p>
10年前，聯(lián)影醫(yī)療與中科院深圳先進技術(shù)研究院攜手，創(chuàng)造了科技與產(chǎn)業(yè)“彌散融合”的新機制。中科院深圳先進技術(shù)研究院為科研人員開辟“特區(qū)”，規(guī)定研究員只需要考慮企業(yè)的難題，而不必為申請課題、寫論文發(fā)愁。只要在磁共振技術(shù)上取得突破，就能獲得晉升和漲薪。在這樣的機制下，科學家與工程師實現(xiàn)了“無縫對接”。很多科研人員從深圳到上海常住，與工程師團隊一起聯(lián)合攻關(guān)。
過去，國產(chǎn)醫(yī)學影像設備很難敲開頂尖三甲醫(yī)院的大門。然而，解放軍總醫(yī)院、復旦大學附屬中山醫(yī)院等機構(gòu)卻獨具慧眼，主動擁抱自主創(chuàng)新的“生產(chǎn)者”，全力支持國產(chǎn)高端醫(yī)療裝備走自主創(chuàng)新之路，共同孵化前瞻性的科研成果。
復旦大學附屬中山醫(yī)院院長、中國科學院院士樊嘉至今難忘與聯(lián)影醫(yī)療的“第一次相遇”。從2014年開始，中山醫(yī)院和聯(lián)影醫(yī)療共同探索產(chǎn)學研醫(yī)創(chuàng)新模式，孕育出多個世界級創(chuàng)新產(chǎn)品。從中國首臺3.0T磁共振誕生到中國首臺PET/MR臨床試驗，從全球首臺2米PET-CT率先應用到全球首臺5.0T磁共振落戶，中山醫(yī)院與聯(lián)影醫(yī)療強強聯(lián)合，為全面攻克“卡脖子”技術(shù)、掌握國際話語權(quán)奠定了基礎。
早在2013年，同心醫(yī)療就開始與中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院開展合作。一開始由阜外醫(yī)院牽頭做動物實驗，取得良好效果后，進一步優(yōu)化產(chǎn)品設計，開始進行臨床試驗。自2017年6月開始，中國工程院院士、國家心血管病中心主任、阜外醫(yī)院院長胡盛壽將全磁懸浮人工心臟用于救治3例危重患者并獲得成功，開創(chuàng)了我國人工心臟成功獲得臨床應用的先河。
“全磁懸浮人工心臟雖然已經(jīng)獲批上市，但還有進一步優(yōu)化的空間?！标愯≌f，人工心臟最終需要由醫(yī)生用到患者身上，產(chǎn)品好不好用，效果怎么樣，醫(yī)生和患者最有發(fā)言權(quán)。除了阜外醫(yī)院，同心醫(yī)療還與北京安貞醫(yī)院、西安西京醫(yī)院、上海市胸科醫(yī)院、武漢協(xié)和醫(yī)院等醫(yī)院開展合作，切實解決臨床問題。
陳琛介紹，目前的全磁懸浮人工心臟使用體外電池供電，患者需要全天候攜帶電池，供電的導線穿透腹腔，影響患者正常生活?！跋乱淮a(chǎn)品必須解決無線充電問題，患者不再需要導線。這涉及電池、無線充電、電氣工程等領(lǐng)域，希望能獲得突破性創(chuàng)新?！?/p>
中科院近代物理所的科研人員在一批腫瘤科醫(yī)生的幫助下，邊學邊改，邊檢邊調(diào)，建成了我國第一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的醫(yī)用重離子治癌設備。2018年4月，中國科學院控股有限公司聯(lián)合中科院近代物理所發(fā)起設立國科離子醫(yī)療科技有限公司，其骨干團隊主要由中科院近代物理所研發(fā)和工程技術(shù)人員組成。目前，武威建成的重離子治癌設備已經(jīng)投入臨床應用，在蘭州建成的重離子治癌設備即將投入臨床應用，在湖北武漢、浙江杭州、福建莆田等地的項目正在施工建設。
馬力禎說，公司正在研發(fā)新一代重離子治癌設備，并組建中控室，集中管理全國設備，為各地腫瘤患者提供規(guī)范化治療。公司將繼續(xù)與中科院近代物理所、北京大學、清華大學、中山大學附屬腫瘤醫(yī)院、北京大學第三醫(yī)院等機構(gòu)進行深度合作，讓更多科技成果惠及百姓。
■記者手記
把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中
全球首款人體全身5.0T磁共振、首個國產(chǎn)全磁懸浮人工心臟、首臺國產(chǎn)重離子治癌設備……這些產(chǎn)品的問世，標志著我國高端醫(yī)療器械打破國外壟斷，科技自主創(chuàng)新取得重大進展，令人振奮。
創(chuàng)新，是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭源泉。歷史經(jīng)驗證明，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中，才能擺脫被“卡脖子”的命運。
長期以來，我國高端醫(yī)療器械絕大部分依靠進口?？鐕熬揞^”經(jīng)營數(shù)十年甚至上百年，在核心技術(shù)領(lǐng)域搶占先機，以此壟斷市場并獲得超額利潤。中國企業(yè)要想“突圍”，需要長時間的科研攻關(guān)和技術(shù)積累。只有堅定自信、耐住寂寞、勇于探索、不怕失敗，才能把握先機、贏得主動。人才是自主創(chuàng)新之本，要善于吸引人才、留住人才、用好人才，聚天下英才而用之，讓創(chuàng)新潛力充分釋放、創(chuàng)新活力充分涌流。
無限風光在險峰。希望更多企業(yè)努力實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動權(quán)、發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中。
本報記者 白劍峰 申少鐵