許小燕 周書婷

高端醫(yī)療器械融合了物理技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)、智能技術(shù)與生命醫(yī)學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，高度依賴技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。我國大力推動高端醫(yī)療裝備自主可控和國產(chǎn)替代，對該領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展水平提出了更高要求。作為高端醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新要素的核心主體，高校、研究院、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、企業(yè)如何發(fā)展自身創(chuàng)新驅(qū)動能力，積極開展聯(lián)合攻關(guān)，推動“產(chǎn)學(xué)研用”一體化，推動校企聯(lián)合開發(fā)、優(yōu)勢互補(bǔ)、成果共享、共創(chuàng)市場成為重要話題；加快0-1創(chuàng)新突破、新產(chǎn)品迭代，共同推進(jìn)高端醫(yī)藥裝備產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新成為關(guān)鍵目標(biāo)引領(lǐng)。

（川腦）研究院：“產(chǎn)業(yè)+科研”搶占腦科學(xué)前沿制高點(diǎn)

近年來，腦科學(xué)、腦健康與人工智能、類腦智能受到了全球各界的極大關(guān)注，并引發(fā)了全球性的研究熱潮。在科技強(qiáng)國的今天，腦科學(xué)與類腦智能作為事關(guān)國家安全和發(fā)展全局的核心領(lǐng)域，被正式寫入了“十四五”規(guī)劃。

四川（成都）作為中國西部最主要的科技創(chuàng)新中心，也是國內(nèi)最早專門設(shè)立“腦智”研究基地的地區(qū)之一。為支撐國家戰(zhàn)略和地方重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，在成都市人民政府、電子科技大學(xué)和溫江區(qū)人民政府的支持下，聚焦“產(chǎn)業(yè)+科研”，盤活創(chuàng)新資源，疏通創(chuàng)新鏈條，2020年6月新型研發(fā)機(jī)構(gòu)“四川腦科學(xué)與類腦智能研究院”（簡稱：（川腦）研究院）應(yīng)運(yùn)而生，其成立初心就是堅持“四個面向”服務(wù)成都生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，發(fā)揮科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展核心驅(qū)動力的重要作用。

科技攻關(guān)形成產(chǎn)業(yè)微生態(tài)

“以腦認(rèn)知原理為主體，類腦計算與腦機(jī)智能、腦重大疾病診治為兩翼，以此搭建關(guān)鍵技術(shù)平臺，將搶占我國腦科學(xué)前沿研究制高點(diǎn)?！保ùX）研究院院長堯德中教授介紹，（川腦）研究院借力國際、國內(nèi)資源，在應(yīng)用基礎(chǔ)研究、前沿引領(lǐng)科技、卡脖子技術(shù)、顛覆性技術(shù)等方面實(shí)施科技攻關(guān)。同時，對腦智行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)實(shí)施技術(shù)研發(fā)。

基于原有的研究基礎(chǔ)并經(jīng)過多年發(fā)展，（川腦）研究院已在神經(jīng)工程、腦器交互、神經(jīng)數(shù)據(jù)、類腦智能等關(guān)鍵領(lǐng)域取得了一定的突破：原創(chuàng)的腦電零參考技術(shù)，已獲國際電生理聯(lián)盟（IFCN）等推薦使用；提出涵蓋BCI的腦器交互概念，據(jù)此發(fā)展了獨(dú)特的無標(biāo)度腦波音樂技術(shù)；構(gòu)建全腦尺度數(shù)字孿生腦模型對SSVEP-BCI進(jìn)行了模擬，開創(chuàng)了基于數(shù)字腦的BCI研究新模式；構(gòu)建自主云腦信息平臺（WeBrain），實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)、工具和算力”三方面的實(shí)物資源與人力資源的整合，助力中國腦計劃相關(guān)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)管理與分析，推動中國-加拿大-古巴（CCC）三方的國際腦科學(xué)合作，服務(wù)全球腦科學(xué)聯(lián)盟（GBC）的發(fā)展愿景。

與其他城市相比成都在腦科學(xué)領(lǐng)域具有研究基礎(chǔ)和特色優(yōu)勢，聚集了電子科技大學(xué)、四川大學(xué)、四川大學(xué)華西醫(yī)院、成都中醫(yī)藥大學(xué)等眾多腦科學(xué)相關(guān)研究單位，在腦神經(jīng)科學(xué)、腦機(jī)接口、深度學(xué)習(xí)、機(jī)器證明等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域具有國際先進(jìn)水平，擁有較好的人才儲備，云集了一批國內(nèi)頂尖、國際一流的專家團(tuán)隊。

“腦科學(xué)所依托的基礎(chǔ)行業(yè)如電子信息產(chǎn)業(yè)和醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)，均是成都市的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好、產(chǎn)業(yè)鏈齊全、上下游合作企業(yè)聚集度高、市場需求旺盛、協(xié)同基礎(chǔ)牢固，有利于腦科學(xué)產(chǎn)業(yè)高效快速發(fā)展和生態(tài)圈加速成型成勢。（川腦）研究院是成都最早開展腦科學(xué)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的平臺，已孵化腦科學(xué)相關(guān)企業(yè)5家；高新區(qū)與北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司簽訂合作協(xié)議，將在天府國際生物城建設(shè)品馳醫(yī)療腦神經(jīng)科學(xué)技術(shù)研究院及產(chǎn)業(yè)化基地，可進(jìn)一步推動成都形成腦科學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)微生態(tài)。”

堯德中表示，根據(jù)腦科學(xué)這種多學(xué)科融合學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)，目前成都的生物醫(yī)藥、電子信息產(chǎn)業(yè)配套，可以更好地推動產(chǎn)學(xué)研深度融合，有利于搶抓國際國內(nèi)腦智產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機(jī)，推進(jìn)企業(yè)培育和發(fā)展，加快打造領(lǐng)軍本土腦科學(xué)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)成都腦智產(chǎn)業(yè)突破式發(fā)展，努力為成都打造西部經(jīng)濟(jì)核心增長極、建設(shè)現(xiàn)代化國際化大都市提供有力支撐。

中試平臺探索腦智發(fā)展

技術(shù)積淀和創(chuàng)新實(shí)力是腦科學(xué)等未來前沿科學(xué)持續(xù)發(fā)展的活水源泉。（川腦）研究院建立面向高校和科研院所的中試平臺，加快科技成果從樣品到產(chǎn)品再到商品的轉(zhuǎn)化模式，以行業(yè)共性技術(shù)和產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，打造了腦健康產(chǎn)品和腦智數(shù)據(jù)、算法與軟件中試熟化平臺。

堯德中指出，“目前，中試平臺建成了覆蓋整個腦智相關(guān)醫(yī)療器械領(lǐng)域、從基礎(chǔ)科學(xué)到工程實(shí)踐及產(chǎn)業(yè)化的平臺體系，由單純的中試配套向上下游配套，實(shí)現(xiàn)研發(fā)與工程配套、研發(fā)與檢驗(yàn)檢測配套、研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新配套的協(xié)作配套轉(zhuǎn)變，聚合、整合研究院一切有效的資源，與成都醫(yī)療裝備企業(yè)進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展的良好態(tài)勢?！?/p>

同時，（川腦）研究院將研發(fā)能力定義為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的核心能力，通過科研人員績效多元化評價機(jī)制、投資收益退出機(jī)制、衍生企業(yè)反哺機(jī)制、開放創(chuàng)新合作機(jī)制等制度建設(shè)，實(shí)現(xiàn)科研活動和商業(yè)活動之間的有效銜接和融合，走出“技術(shù)合作”“院內(nèi)孵化”和“產(chǎn)權(quán)融資”三條各具特色的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。將在教育、康復(fù)、睡眠、腦健康等重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)力，加大產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)模，已孵化多家科技型企業(yè)公司。

腦科學(xué)是人類理解自然界現(xiàn)象和人類本身的“最終疆域”，也是本世紀(jì)最重要的前沿科學(xué)之一。我國在腦科學(xué)領(lǐng)域研究等方面會取得更大的突破，圍繞成都市產(chǎn)業(yè)“建圈強(qiáng)鏈”行動，（川腦）研究院將持續(xù)以建設(shè)具有較大國際影響的腦科學(xué)與類腦智能研究中心、國內(nèi)重要的腦科學(xué)與類腦智能高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)孵化基地為目標(biāo)，面向世界科技前沿重構(gòu)腦器交互/腦機(jī)接口和類腦智能相關(guān)的卡脖子技術(shù)鏈、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場促進(jìn)腦智產(chǎn)業(yè)鏈各創(chuàng)新要素與腦智人才協(xié)調(diào)發(fā)展等，聚力腦智相關(guān)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，進(jìn)一步助推成都醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

生材中心：生物醫(yī)用材料研制或?yàn)椤霸搭^活水”

當(dāng)下，生物材料技術(shù)發(fā)展日新月異，越來越多的新技術(shù)、新材料在醫(yī)療器械中得到廣泛應(yīng)用，支撐著高端醫(yī)療器械領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展。根據(jù)統(tǒng)計，2023年中國以生物材料及終端制品為代表的各種醫(yī)療器械產(chǎn)品產(chǎn)值預(yù)計將超過萬億。未來將有更多的先進(jìn)醫(yī)療器械、設(shè)備不斷涌現(xiàn)，以原創(chuàng)技術(shù)為引領(lǐng)、為核心的創(chuàng)新體系將得到不斷確立與鞏固。

作為我國第一個開放性國家級生物醫(yī)學(xué)材料專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)，國家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心（簡稱：生材中心）成立于1999年，長期以來立足生物醫(yī)學(xué)材料科學(xué)與工程的國際前沿和發(fā)展方向，重點(diǎn)開展再生醫(yī)學(xué)的生物材料及植入器械等方面的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，為形成和發(fā)展我國高技術(shù)生物醫(yī)用材料前沿產(chǎn)業(yè)及其持續(xù)發(fā)展奠定科學(xué)基礎(chǔ)，并以此引導(dǎo)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)更新和產(chǎn)品換代。

提升材料的安全性、組織相容性和可降解性

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)向再生、重建被損壞的人體組織和器官、恢復(fù)和增進(jìn)人體生理功能、個性化和微創(chuàng)傷治療等方向滾動著前進(jìn)齒輪，如何提升材料的安全性、組織相容性和可降解性，成為生物醫(yī)用材料研制適應(yīng)高端醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的必然路徑。

3月，在醫(yī)工研聯(lián)合創(chuàng)新論壇&全球首款全降解封堵器MemoSorb系統(tǒng)上市發(fā)布會上，生材中心聯(lián)合樂普心泰醫(yī)療、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院開發(fā)的用于先天性心臟病治療的完全可吸收封堵器宣布上市。“此次全球首款全降解封堵器的成功開發(fā)是中國原創(chuàng)性成果，也是產(chǎn)學(xué)研醫(yī)結(jié)合的典范?！敝袊こ淘簭埮d棟院士表示，這款全降解封堵器的研發(fā)上市，標(biāo)志著組織誘導(dǎo)性生物材料理論在心血管領(lǐng)域成功應(yīng)用，證明無生命的生物材料在不外加干細(xì)胞、生長因子的情況下可誘導(dǎo)缺損心臟組織修復(fù)再生。

這于技術(shù)應(yīng)用上是一項(xiàng)重要突破，于患者而言更是福音。中國是先心病大國，每年有近20萬的患兒，總患病人數(shù)目前約200萬。傳統(tǒng)的先心病治療，只能通過手術(shù)才能根治。即使是通過介入封堵術(shù)，創(chuàng)傷小、恢復(fù)快，但由于植入人體的封堵器是由金屬材料制成，永久存留在患者體內(nèi)，可引起各種遠(yuǎn)期并發(fā)癥。相比之下，全降解封堵器在完成心臟缺損的修補(bǔ)功能后，可逐步降解并被人體組織安全吸收，實(shí)現(xiàn)“介入無植入，植入無殘留”。“不希望這些孩子體內(nèi)異物伴隨終身。”作為生材中心主任，王云兵認(rèn)為生物材料與醫(yī)療器械結(jié)合能給患者帶來更大受益。

在生材中心，生物材料與醫(yī)療器械相結(jié)合，還誕生了許多重要成果。2021年11月，在張興棟院士帶領(lǐng)下，王云兵團(tuán)隊聯(lián)合企業(yè)、醫(yī)院緊急攻關(guān)，展開全國首例人工心肺機(jī)（ECMO）臨床試驗(yàn)。一直以來，這一高端醫(yī)療器械作為“救命神器”，雖能代替患者心肺進(jìn)行運(yùn)作，但幾乎完全依賴進(jìn)口。如今，團(tuán)隊突破卡脖子關(guān)鍵技術(shù)，完成首個國產(chǎn)ECMO系統(tǒng)研制，有望打破國外對ECMO系統(tǒng)的壟斷。

此外，生材中心與杭州企業(yè)合作研發(fā)的經(jīng)導(dǎo)管人工肺動脈瓣膜系統(tǒng)，可用于肺動脈疾病治療，已在全球20個國家和地區(qū)50個醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行臨床應(yīng)用；生材中心所做的生物活性涂層表面改性的研發(fā)成果促進(jìn)人工關(guān)節(jié)等行業(yè)技術(shù)升級；生材中心自主研發(fā)、國際首創(chuàng)的軟骨誘導(dǎo)性膠原基軟骨修復(fù)基質(zhì)，也有望攻克軟骨再生的世界性難題。

構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研醫(yī)用創(chuàng)新鏈

我國生物材料科技創(chuàng)新亮點(diǎn)突出，部分領(lǐng)域已經(jīng)從“跟跑”“并跑”轉(zhuǎn)向“領(lǐng)跑”，但與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的銜接仍存在不緊密等問題，研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)還存在短板，支撐生物材料領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展的政策體系、標(biāo)準(zhǔn)體系有待進(jìn)一步完善。為解決上述問題提供有益探索，生材中心在推動研發(fā)與臨床結(jié)合、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、高?？萍汲晒D(zhuǎn)化、對接產(chǎn)業(yè)需求、孵化企業(yè)、引入社會資本等方面著力頗多。

2021年3月，四川大學(xué)與成都紐脈生物科技有限公司共建“生物材料&醫(yī)療器械技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。作為校企結(jié)合快速推動成果轉(zhuǎn)化的新方式，“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”一方面意在發(fā)揮生材中心在生物材料方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，以及華西臨床醫(yī)學(xué)院在臨床技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用方面的優(yōu)勢力量；另一方面借助成都紐脈在工程應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)化方面的實(shí)力，形成雙方優(yōu)勢資源互補(bǔ)，進(jìn)一步促進(jìn)四川大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化能力，提升紐脈醫(yī)療科研實(shí)力，共同開發(fā)國際領(lǐng)先的生物材料&醫(yī)療器械產(chǎn)品，構(gòu)建起緊密的產(chǎn)學(xué)研醫(yī)用創(chuàng)新鏈。

政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新始終是生物醫(yī)用材料技術(shù)支撐高端醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。作為集科、工、貿(mào)、產(chǎn)、學(xué)、研為一體的創(chuàng)新型研究群體，生材中心以四川大學(xué)生物材料工程技術(shù)研究中心為工程技術(shù)研發(fā)及孵化的載體，建有包含磷酸鈣粉體、羥基磷灰石生物活性陶瓷、骨誘導(dǎo)磷酸鈣生物陶瓷、等離子噴涂生物醫(yī)用涂層、醫(yī)用膠原、機(jī)械加工、潔凈包裝等在內(nèi)的7條中試生產(chǎn)線，提供生物材料領(lǐng)域的科學(xué)研究、高級人才培養(yǎng)及新產(chǎn)品新技術(shù)開發(fā)和服務(wù)，可促進(jìn)我國高技術(shù)生物醫(yī)用材料前沿產(chǎn)業(yè)的形成及持續(xù)發(fā)展。