在有著巨大臨床需求和產(chǎn)業(yè)需求的手術(shù)機器人領(lǐng)域，新一輪的創(chuàng)新正在拉開帷幕。
一方面，在早期跟隨式創(chuàng)新的模式中，國內(nèi)企業(yè)面對海外巨頭的強勢引領(lǐng)，缺乏自主的核心競爭力；另一方面，手術(shù)機器人在臨床落地中所遇到的種種挑戰(zhàn)，也使得國內(nèi)臨床需求未能得到充分滿足的問題逐漸浮出水面。這些現(xiàn)象無不揭示了一個深刻的事實：單純模仿、簡單跟隨的微創(chuàng)新模式需要逐步轉(zhuǎn)向與臨床需求緊密結(jié)合的源頭創(chuàng)新。但要實現(xiàn)這樣的“創(chuàng)新”并非易事。創(chuàng)新過程中，無論是方向選擇、技術(shù)驗證，還是市場推廣等環(huán)節(jié)都是對入局者的巨大考驗。而當(dāng)大量科技創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新走出實驗室，如何快速獲取人才、市場、資源，同時規(guī)避創(chuàng)新之中潛藏的風(fēng)險又是一個不容忽視的挑戰(zhàn)。它需要一個“前提條件”，即擁有一套完善且具有長期應(yīng)用價值的創(chuàng)新體系。上海交大醫(yī)療機器人研究院（以下簡稱“研究院”）已經(jīng)在該領(lǐng)域探索了五年，走出了一條少有人走的創(chuàng)新之路。自建院以來，研究院便充分整合上海交大醫(yī)工交叉團隊，進行前沿技術(shù)研究和臨床應(yīng)用，同時與上海的多家高水平研究型醫(yī)院開展合作研究，基于醫(yī)院的優(yōu)勢特色?？平⑴R床聯(lián)合研究中心，促進臨床轉(zhuǎn)化。并以多學(xué)科人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)孵化基地，扶持創(chuàng)新機器人技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化，進一步促進醫(yī)療機器人技術(shù)創(chuàng)新鏈與臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈的有機融合。在近日舉辦的國際學(xué)術(shù)論壇暨成果展上，研究院以及合作企業(yè)展出顯微手術(shù)機器人、經(jīng)自然腔道手術(shù)機器人等系列代表行業(yè)前沿創(chuàng)新的產(chǎn)品，吸引國際專家駐足探討。而實現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)，正是研究院所建立的完善、成熟的創(chuàng)新體系。毫無疑問，上海交大醫(yī)療機器人研究院的模式正在被驗證。
2018年達芬奇手術(shù)機器人第一批專利保護陸續(xù)到期是手術(shù)機器人史上重要的一筆。那時，無論是美敦力、強生、西門子、史賽克等醫(yī)械巨頭，還是國內(nèi)擁有相關(guān)技術(shù)儲備的企業(yè)均爭相入局。但在這個競爭激烈的市場中，過去以跟隨式創(chuàng)新為主的發(fā)展模式，也為當(dāng)前相關(guān)產(chǎn)品落地臨床留下了許多問題。于是，部分企業(yè)逐漸在市場中銷聲匿跡，行業(yè)方才意識到與臨床需求緊密結(jié)合的“源頭創(chuàng)新”重要性。上海交大醫(yī)療機器人研究院首席科學(xué)家楊廣中院士是手術(shù)機器人領(lǐng)域的頂尖專家，是帝國理工學(xué)院哈姆林手術(shù)機器人研究中心創(chuàng)始人，Science Robotics的創(chuàng)刊主編，并任英國機器人與自控系統(tǒng)協(xié)會顧問委員會主席。他榮膺英國皇家工程院院士，并被英女皇授予CBE勛章，是首位獲此殊榮的華人科學(xué)家。2019年底，楊廣中院士毅然選擇回到自己的母校上海交通大學(xué)，擔(dān)任醫(yī)療機器人研究院創(chuàng)始院長，首席科學(xué)家。近五年來，他和團隊在低調(diào)、潛心專研醫(yī)療機器人的關(guān)鍵科學(xué)問題的同時，正探索著一條適合我國國情，且與其在英國不同的創(chuàng)新之路。楊廣中院士看到了四個契機：一是手術(shù)機器人對產(chǎn)業(yè)鏈和加工技術(shù)有很高要求，有助于帶動國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型；二是國內(nèi)臨床資源豐富，醫(yī)生創(chuàng)新能力強，為醫(yī)療機器人提供了廣闊的應(yīng)用與發(fā)展空間；三是中國的基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的差距正在不斷縮??；四是國內(nèi)需要探索一條與達芬奇等現(xiàn)有系統(tǒng)不同的路線，解決早期診斷和早期治療的問題。而當(dāng)務(wù)之急，則是尋找具體的突破口。與此同時，楊廣中院士指出，僅僅復(fù)制傳統(tǒng)手術(shù)方法并不是手術(shù)機器人的發(fā)展方向，真正的創(chuàng)新應(yīng)聚焦于解決傳統(tǒng)方法無法解決的問題，即通過技術(shù)創(chuàng)新，錨定特定市場，建立起穩(wěn)固的市場地位。而突破口不必拘泥于傳統(tǒng)模式，可以是從基礎(chǔ)研究中超脫出來的、不直接與應(yīng)用掛鉤的探索，也可以是根據(jù)我國國情和培養(yǎng)體系，從解決具體臨床問題中提煉出的科研議題。總結(jié)來說，就是要用創(chuàng)新來錨定市場，用基礎(chǔ)科學(xué)來推動機器人的發(fā)展（science for robotics），用機器人來推動基礎(chǔ)研究（robotics for science）的發(fā)展路徑。與此同時，通過國際合作，規(guī)避不必要的底層障礙，推動科研更快、更深入地發(fā)展。
用基礎(chǔ)科學(xué)推動機器人創(chuàng)新發(fā)展
以此為基礎(chǔ)，研究院瞄準臨床需求，以及手術(shù)機器人未來發(fā)展前沿，強調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)、臨床需求和工程創(chuàng)新三者的結(jié)合，構(gòu)建起全面的創(chuàng)新體系。圍繞手術(shù)機器人、康復(fù)與輔助機器人、醫(yī)院自動化與高通量機器人技術(shù)三大核心研究領(lǐng)域，研究院建設(shè)手術(shù)機器人、康復(fù)與輔助機器人、醫(yī)院自動化與高通量機器人、微納系統(tǒng)、感知與認知、智能復(fù)合材料、仿生和生物混合系統(tǒng)、生物光子學(xué)、精密機電與制造及機器人視覺與影像介入十大研究中心，以實現(xiàn)創(chuàng)新概念的引領(lǐng)、優(yōu)質(zhì)科研成果的持續(xù)產(chǎn)生，以及機器人科研、教育、技術(shù)開發(fā)與臨床轉(zhuǎn)化的發(fā)展。搭建起平臺后，研究院依托上海在工程技術(shù)、基礎(chǔ)科學(xué)研究和臨床醫(yī)學(xué)上的優(yōu)勢，成立醫(yī)工交叉團隊，通過跨學(xué)科合作，推動醫(yī)療機器人技術(shù)的快速發(fā)展。團隊不僅包括了來自不同學(xué)科背景的專家，還吸引了眾多有志于醫(yī)療機器人領(lǐng)域的年輕科研人員。結(jié)合機器人技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、材料科學(xué)等多學(xué)科，團隊持續(xù)推動醫(yī)療機器人技術(shù)的深度融合與創(chuàng)新。圍繞腫瘤、心血管、神經(jīng)退行性疾病等重大疾病的早期診斷和個性化治療，研究院聚焦研發(fā)靈巧、智能和微創(chuàng)的醫(yī)療機器人技術(shù)，以及以機器人和人工智能技術(shù)為核心的新一代醫(yī)療裝備。不止于此，研究院還依托交大工科基礎(chǔ)和臨床資源，以多學(xué)科人才培養(yǎng)為核心，建立面向國家重大戰(zhàn)略需求的多學(xué)科交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)機制，以引領(lǐng)醫(yī)療機器人關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新研究。同時與世界知名研究機構(gòu)開展學(xué)術(shù)交流和國際合作，組織國際會議、學(xué)術(shù)論壇（如“零號灣機器人大講壇”）和醫(yī)療機器人競賽，匯聚國際一流人才，建成為醫(yī)療機器人前沿研究的學(xué)者薈萃地、臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的發(fā)明家聚集地。
完成前沿技術(shù)創(chuàng)新的探索后，研究院深知，創(chuàng)新技術(shù)的真正價值在于能夠解決實際問題并落地臨床。因此，其搭建起一條從源頭創(chuàng)新到技術(shù)孵化，再從技術(shù)孵化到落地的創(chuàng)新生態(tài)鏈。在創(chuàng)新過程中研究院特別強調(diào)與臨床需求的緊密結(jié)合，基于各醫(yī)院的優(yōu)勢特色?？疲c上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院、仁濟醫(yī)院、上海市胸科醫(yī)院、上海市第九人民醫(yī)院、上海市第一人民醫(yī)院、上海市第六人民醫(yī)院、上海國際和平婦幼保健院、上海市兒童醫(yī)院、上海市新華醫(yī)院、同仁醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院等10多家單位建立了臨床聯(lián)合研究中心，以促進臨床轉(zhuǎn)化，同時確保研發(fā)的機器人技術(shù)能夠真正解決實際問題。值得一提的是，臨床聯(lián)合研究中心的合作研究涵蓋腫瘤、心血管、腦卒中、骨科、泌尿、口腔、眼科、耳鼻喉、婦科、兒科、康復(fù)科、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域的智能化手術(shù)及康復(fù)機器人，且每個臨床聯(lián)合研究中心將聚焦各自的 2 - 3 個優(yōu)勢方向開展醫(yī)療機器人的合作研究，共同推動醫(yī)療機器人的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及臨床應(yīng)用。目前，在面向泌尿、胸科、口腔與頜面疾病的醫(yī)療機器人，以及基于軟體外骨骼的輔助機器人等領(lǐng)域，研究院已經(jīng)取得創(chuàng)新技術(shù)突破。在項目孵化層面，研究院積極激勵團隊成員提出創(chuàng)新思維及方案，并全力協(xié)助其將創(chuàng)意孵化為實實在在的產(chǎn)品或服務(wù)，給予項目涵蓋資金注入、技術(shù)賦能及人才引進等多方面的支持。同時，研究院還主動與行業(yè)內(nèi)伙伴攜手，共促項目的商業(yè)化進程與產(chǎn)業(yè)化落地。具體而言，研究院建立了“上海市醫(yī)療機器人技術(shù)創(chuàng)新中心”。中心聚集上海及國內(nèi)外醫(yī)療機器人優(yōu)質(zhì)高端創(chuàng)新資源，在17平方公里的大零號灣地區(qū)初步建成集聚醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，加快推進醫(yī)療機器人領(lǐng)域創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)與整合，形成以上海市為核心，聯(lián)動長三角，輻射全國的醫(yī)療機器人創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的融合體系，同時全面開展國際產(chǎn)業(yè)合作，實現(xiàn)國際化發(fā)展。面向醫(yī)療機器人產(chǎn)品需求，中心依托上海醫(yī)療資源與臨床優(yōu)勢，構(gòu)建了“公司自研+交大研究院原創(chuàng)科技”雙核驅(qū)動模型，為客戶提供產(chǎn)業(yè)孵化服務(wù)。同時，中心還構(gòu)建起產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，打造功能平臺服務(wù)，通過創(chuàng)新機制體制，以及科技與資本、醫(yī)院、產(chǎn)業(yè)的深度合作，落成醫(yī)療機器人領(lǐng)域的國家級功能型創(chuàng)新平臺。其目的，則是促進醫(yī)療機器人技術(shù)創(chuàng)新鏈與臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈的有機融合，并聯(lián)合一批高水平醫(yī)院建設(shè)醫(yī)療機器人臨床示范應(yīng)用基地，與地方政府合作建立醫(yī)療機器人和科創(chuàng)示范區(qū)，協(xié)同促進臨床應(yīng)用和醫(yī)療機器人經(jīng)濟的形成與發(fā)展。這無疑是醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，這一動作也將最大限度地釋放醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)的潛力。當(dāng)前，手術(shù)機器人市場競爭激烈，面臨同質(zhì)化嚴重、一二級市場價值錯位、技術(shù)與醫(yī)生臨床經(jīng)驗融合不足、成本控制及安全性能等挑戰(zhàn)。然而，研究院的探索展現(xiàn)了創(chuàng)新突破的光明前景：實現(xiàn)創(chuàng)新突破并非遙不可及，憑借豐富的臨床資源、廣闊的市場需求，加之杰出的科研團隊和深厚的技術(shù)積累，以及持之以恒地追求創(chuàng)新，定能不斷攀登新的高峰，取得更多成果。
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