以“研發(fā)力”驅動“創(chuàng)新力”

許小燕 周書婷

高端醫(yī)療器械融合了物理技術、信息技術、材料技術、智能技術與生命醫(yī)學等多學科技術，高度依賴技術水平和創(chuàng)新能力。我國大力推動高端醫(yī)療裝備自主可控和國產替代，對該領域創(chuàng)新發(fā)展水平提出了更高要求。作為高端醫(yī)療器械產業(yè)創(chuàng)新要素的核心主體，高校、研究院、重點實驗室、醫(yī)療機構、企業(yè)如何發(fā)展自身創(chuàng)新驅動能力，積極開展聯合攻關，推動“產學研用”一體化，推動校企聯合開發(fā)、優(yōu)勢互補、成果共享、共創(chuàng)市場成為重要話題；加快0-1創(chuàng)新突破、新產品迭代，共同推進高端醫(yī)藥裝備產業(yè)協同創(chuàng)新成為關鍵目標引領。

（川腦）研究院：“產業(yè)+科研”搶占腦科學前沿制高點

近年來，腦科學、腦健康與人工智能、類腦智能受到了全球各界的極大關注，并引發(fā)了全球性的研究熱潮。在科技強國的今天，腦科學與類腦智能作為事關國家安全和發(fā)展全局的核心領域，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，也是國內最早專門設立“腦智”研究基地的地區(qū)之一。為支撐國家戰(zhàn)略和地方重點產業(yè)高質量發(fā)展，在成都市人民政府、電子科技大學和溫江區(qū)人民政府的支持下，聚焦“產業(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)機構“四川腦科學與類腦智能研究院”（簡稱：（川腦）研究院）應運而生，其成立初心就是堅持“四個面向”服務成都生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展，發(fā)揮科技創(chuàng)新作為引領發(fā)展核心驅動力的重要作用。

科技攻關形成產業(yè)微生態(tài)

“以腦認知原理為主體，類腦計算與腦機智能、腦重大疾病診治為兩翼，以此搭建關鍵技術平臺，將搶占我國腦科學前沿研究制高點?！保ùX）研究院院長堯德中教授介紹，（川腦）研究院借力國際、國內資源，在應用基礎研究、前沿引領科技、卡脖子技術、顛覆性技術等方面實施科技攻關。同時，對腦智行業(yè)關鍵共性技術、現代工程技術實施技術研發(fā)。

基于原有的研究基礎并經過多年發(fā)展，（川腦）研究院已在神經工程、腦器交互、神經數據、類腦智能等關鍵領域取得了一定的突破：原創(chuàng)的腦電零參考技術，已獲國際電生理聯盟（IFCN）等推薦使用；提出涵蓋BCI的腦器交互概念，據此發(fā)展了獨特的無標度腦波音樂技術；構建全腦尺度數字孿生腦模型對SSVEP-BCI進行了模擬，開創(chuàng)了基于數字腦的BCI研究新模式；構建自主云腦信息平臺（WeBrain），實現“數據、工具和算力”三方面的實物資源與人力資源的整合，助力中國腦計劃相關項目的數據管理與分析，推動中國-加拿大-古巴（CCC）三方的國際腦科學合作，服務全球腦科學聯盟（GBC）的發(fā)展愿景。

與其他城市相比成都在腦科學領域具有研究基礎和特色優(yōu)勢，聚集了電子科技大學、四川大學、四川大學華西醫(yī)院、成都中醫(yī)藥大學等眾多腦科學相關研究單位，在腦神經科學、腦機接口、深度學習、機器證明等基礎研究領域具有國際先進水平，擁有較好的人才儲備，云集了一批國內頂尖、國際一流的專家團隊。

“腦科學所依托的基礎行業(yè)如電子信息產業(yè)和醫(yī)藥健康產業(yè)，均是成都市的支柱產業(yè)，產業(yè)基礎好、產業(yè)鏈齊全、上下游合作企業(yè)聚集度高、市場需求旺盛、協同基礎牢固，有利于腦科學產業(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成果轉化和產業(yè)發(fā)展的平臺，已孵化腦科學相關企業(yè)5家；高新區(qū)與北京品馳醫(yī)療設備有限公司簽訂合作協議，將在天府國際生物城建設品馳醫(yī)療腦神經科學技術研究院及產業(yè)化基地，可進一步推動成都形成腦科學相關產業(yè)微生態(tài)。”

堯德中表示，根據腦科學這種多學科融合學科的發(fā)展特點，目前成都的生物醫(yī)藥、電子信息產業(yè)配套，可以更好地推動產學研深度融合，有利于搶抓國際國內腦智產業(yè)發(fā)展契機，推進企業(yè)培育和發(fā)展，加快打造領軍本土腦科學企業(yè)，實現成都腦智產業(yè)突破式發(fā)展，努力為成都打造西部經濟核心增長極、建設現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

技術積淀和創(chuàng)新實力是腦科學等未來前沿科學持續(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品再到商品的轉化模式，以行業(yè)共性技術和產業(yè)需求為導向，打造了腦健康產品和腦智數據、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醫(yī)療器械領域、從基礎科學到工程實踐及產業(yè)化的平臺體系，由單純的中試配套向上下游配套，實現研發(fā)與工程配套、研發(fā)與檢驗檢測配套、研發(fā)與技術創(chuàng)新配套的協作配套轉變，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)進行合作，實現共同發(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制、投資收益退出機制、衍生企業(yè)反哺機制、開放創(chuàng)新合作機制等制度建設，實現科研活動和商業(yè)活動之間的有效銜接和融合，走出“技術合作”“院內孵化”和“產權融資”三條各具特色的產業(yè)化發(fā)展道路。將在教育、康復、睡眠、腦健康等重點領域發(fā)力，加大產業(yè)化發(fā)展規(guī)模，已孵化多家科技型企業(yè)公司。

腦科學是人類理解自然界現象和人類本身的“最終疆域”，也是本世紀最重要的前沿科學之一。我國在腦科學領域研究等方面會取得更大的突破，圍繞成都市產業(yè)“建圈強鏈”行動，（川腦）研究院將持續(xù)以建設具有較大國際影響的腦科學與類腦智能研究中心、國內重要的腦科學與類腦智能高新技術產業(yè)孵化基地為目標，面向世界科技前沿重構腦器交互/腦機接口和類腦智能相關的卡脖子技術鏈、面向經濟主戰(zhàn)場促進腦智產業(yè)鏈各創(chuàng)新要素與腦智人才協調發(fā)展等，聚力腦智相關學科與產業(yè)領域，進一步助推成都醫(yī)藥健康產業(yè)高質量發(fā)展。

生材中心：生物醫(yī)用材料研制或為“源頭活水”

當下，生物材料技術發(fā)展日新月異，越來越多的新技術、新材料在醫(yī)療器械中得到廣泛應用，支撐著高端醫(yī)療器械領域創(chuàng)新發(fā)展。根據統(tǒng)計，2023年中國以生物材料及終端制品為代表的各種醫(yī)療器械產品產值預計將超過萬億。未來將有更多的先進醫(yī)療器械、設備不斷涌現，以原創(chuàng)技術為引領、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)學材料專業(yè)研發(fā)機構，國家生物醫(yī)學材料工程技術研究中心（簡稱：生材中心）成立于1999年，長期以來立足生物醫(yī)學材料科學與工程的國際前沿和發(fā)展方向，重點開展再生醫(yī)學的生物材料及植入器械等方面的基礎與應用基礎研究，為形成和發(fā)展我國高技術生物醫(yī)用材料前沿產業(yè)及其持續(xù)發(fā)展奠定科學基礎，并以此引導傳統(tǒng)產業(yè)的技術更新和產品換代。

提升材料的安全性、組織相容性和可降解性

現代醫(yī)學向再生、重建被損壞的人體組織和器官、恢復和增進人體生理功能、個性化和微創(chuàng)傷治療等方向滾動著前進齒輪，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)用材料研制適應高端醫(yī)療器械產業(yè)發(fā)展需求的必然路徑。

3月，在醫(yī)工研聯合創(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，生材中心聯合樂普心泰醫(yī)療、中國醫(yī)學科學院阜外醫(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?！按舜稳蚴卓钊到夥舛缕鞯某晒﹂_發(fā)是中國原創(chuàng)性成果，也是產學研醫(yī)結合的典范?！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，標志著組織誘導性生物材料理論在心血管領域成功應用，證明無生命的生物材料在不外加干細胞、生長因子的情況下可誘導缺損心臟組織修復再生。

這于技術應用上是一項重要突破，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，總患病人數目前約200萬。傳統(tǒng)的先心病治療，只能通過手術才能根治。即使是通過介入封堵術，創(chuàng)傷小、恢復快，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，可引起各種遠期并發(fā)癥。相比之下，全降解封堵器在完成心臟缺損的修補功能后，可逐步降解并被人體組織安全吸收，實現“介入無植入，植入無殘留”?！安幌Ｍ@些孩子體內異物伴隨終身?！弊鳛樯闹行闹魅危踉票J為生物材料與醫(yī)療器械結合能給患者帶來更大受益。

在生材中心，生物材料與醫(yī)療器械相結合，還誕生了許多重要成果。2021年11月，在張興棟院士帶領下，王云兵團隊聯合企業(yè)、醫(yī)院緊急攻關，展開全國首例人工心肺機（ECMO）臨床試驗。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行運作，但幾乎完全依賴進口。如今，團隊突破卡脖子關鍵技術，完成首個國產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)的經導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)學中心進行臨床應用；生材中心所做的生物活性涂層表面改性的研發(fā)成果促進人工關節(jié)等行業(yè)技術升級；生材中心自主研發(fā)、國際首創(chuàng)的軟骨誘導性膠原基軟骨修復基質，也有望攻克軟骨再生的世界性難題。

構建產學研醫(yī)用創(chuàng)新鏈

我國生物材料科技創(chuàng)新亮點突出，部分領域已經從“跟跑”“并跑”轉向“領跑”，但與產業(yè)發(fā)展的銜接仍存在不緊密等問題，研發(fā)、生產環(huán)節(jié)還存在短板，支撐生物材料領域高質量發(fā)展的政策體系、標準體系有待進一步完善。為解決上述問題提供有益探索，生材中心在推動研發(fā)與臨床結合、知識產權保護、高?？萍汲晒D化、對接產業(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)療器械技術創(chuàng)新聯合實驗室”。作為校企結合快速推動成果轉化的新方式，“聯合實驗室”一方面意在發(fā)揮生材中心在生物材料方面的應用基礎研究，以及華西臨床醫(yī)學院在臨床技術開發(fā)與應用方面的優(yōu)勢力量；另一方面借助成都紐脈在工程應用等產業(yè)化方面的實力，形成雙方優(yōu)勢資源互補，進一步促進四川大學科技成果轉化能力，提升紐脈醫(yī)療科研實力，共同開發(fā)國際領先的生物材料&醫(yī)療器械產品，構建起緊密的產學研醫(yī)用創(chuàng)新鏈。

政產學研用協同創(chuàng)新始終是生物醫(yī)用材料技術支撐高端醫(yī)療器械產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。作為集科、工、貿、產、學、研為一體的創(chuàng)新型研究群體，生材中心以四川大學生物材料工程技術研究中心為工程技術研發(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、機械加工、潔凈包裝等在內的7條中試生產線，提供生物材料領域的科學研究、高級人才培養(yǎng)及新產品新技術開發(fā)和服務，可促進我國高技術生物醫(yī)用材料前沿產業(yè)的形成及持續(xù)發(fā)展。