学医=厚厚的医学书+洁白的白大褂+神秘的解剖教室?在有着126年办学、70年办院经历的上海交通大学医学院,学医还可能变成工程师。
交大医学院一直有医工交叉的传统。第一套国产专用小儿心脏病手术的手术器械、第一台国产小儿体外循环机(心肺机)、国产膜式氧合器等一系列自主研发的国内尖端医疗设备……都是由上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心创建者和首任院长、中国小儿心胸外科开拓者丁文祥团队,通过医工交叉合作自主研发制造。丁文祥在医疗研究基础上,与上海手术器械厂、上海电表厂等企业深度合作,自主设计并监制的一系列医用器械,大到人工心肺机,小到穿刺针和插管,填补了国内空白,更为我国新生儿、婴幼儿复杂先心病的外科治疗铺平道路,自主研发的国产膜肺机实施的第一例深低温停循环手术获成功,更是实现了具有标志性意义的医工交叉学科开拓。
上海交大医学院率先在国内创新提出医工交叉模式,搭建平台、探索机制,培育出一批国家重大重点科研项目和成果,在生物医学工程、脑科学、精准医学三个领域已有651个研究主题居世界前沿地位,常用于衡量学科交叉程度的Rao-Stirling指数值为0.739,明显高于全球平均水平的0.5。在手术机器人、3D打印技术、人工智能辅助诊断等领域的医工研发团队,探索出一套适应交医模式的医工交叉成果转化工作机制,推动医学院科技成果快速转化。
范先群院士团队首创基于导航的多自由度眼眶手术机器人
眼科范先群院士项目组依托机器人实验室,国际首创基于导航的多自由度眼眶手术机器人,实现了高精度眼眶截骨、磨削等高负载刚性操作,获得2015年国家科技进步二等奖;并正在开发内镜导航监控下主动-主从相结合的增强现实眼眶外科机器人系统,通过多种技术全方位整合,将眼眶手术的精确性和微创性推向新高度。
耳鼻咽喉头颈外科吴皓教授团队开展国产听觉植入手术机器人的自主研发,初步完成耳科手术机器人、人工耳蜗电极植入装置、预弯电极植入装置的设计及样机制作。团队应用RobOtol耳科机器人成功开展人工耳蜗植入手术近10例,最小年龄仅1岁(世界最小)。
骨科李慧武教授团队与上海微创合作研发了具备全方位动态跟踪、灵巧构型设计以及边界控制等特性的半主动、轻便型膝关节置换手术机器人。
手术中的泌尿外科薛蔚团队,他们研制出了一套集精细化操作、肾内压实时预警功能及内镜下辅助诊治于一体的经输尿管肾内介入诊疗机器人系统
交大医学院近年来以新医科统领医学教育创新,推进医科与多学科深度交叉融合,开创了医工联合培养研究生的模式。在全国高校率先设立“医工交叉研究基金”,增设转化医学重大项目,附属医院加快以信息化建设为主的智慧医院建设,以及国家级医学中心、重点实验室等创新平台,为复合型人才培养提供有力支撑;率先在全国高水平综合性大学的理工文等学科中招录优秀本科毕业生,创新“X+医学”的复合型培养模式,学生在完成临床医学专业四年学习后,授予临床医学专业博士学位,形成一批兼具扎实工科理科背景和过硬医疗技术的杰出人才;在推进学科交叉融合上,则着力建设“医+X”人才培养体系,在已有医学专业课程中融入人工智能和5G等前沿技术,构建交叉学科课程体系和实践培养基地,培养医学生复合型创新能力。
“医+X”学科交叉与人才培养体系。 本文图片均由上海交大医学院提供
医学院携手交大校部探索依托“科研项目”的医工交叉博士生联合培养模式,将医学院与生物医学工程学院、材料学院、机动学院、电信学院、化工学院、生命学院的项目合作优势进一步转化为人才培养优势,开创“以学科为中心”迈向“以问题为中心”的新时代复合型高端人才教育新格局,将生物-心理-社会医学模式、生命健康全周期理念、科技革命和产业变革等复杂性社会问题,提升为医工交叉研究生培养模式的核心要素与价值导向。近日,新一批医工交叉博士生即将毕业,他们的科研成果包括“超声影像监控下磁调控微纳机器人用于增强血栓治疗”“OGT及其介导的O-GlcNAc糖基化修饰在肺癌骨转移中的功能机制”等。