上海交通大学医学院

医工交叉“新医科”为“健康中国”奠定人才基础

日前，上海交通大学医学院首批“医工交叉”博士生毕业在即，他们的科研成果在临床医疗中体现了突出的创新性和应用价值，极大地拓宽了跨高校、跨院系、跨学科间合作协同创新培养研究生的新思路。

为探索新的人才培养体系，上海交通大学医学院设立“医工交叉研究基金”，增设转化医学重大项目，以项目带动平台建设，以平台促进本科生创新能力培养。该校创新“X+医学”复合型培养模式，吸引多学科背景生源学医，并在医学专业中融入人工智能、5G等前沿技术，构建了交叉学科课程体系，设立交叉学科创新人才实践培养基地，由院士领衔课程建设，组建跨学科、跨院系、跨学校、跨领域的高水平师资团队，培养出一大批复合型创新人才，为“健康中国”奠定了坚实的人才基础。

突破藩篱 开创交叉传统

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……

这些医疗器械均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。

该团队在足医疗研究，与上海手术器械厂、上海电表厂等传统制造工厂展开深度合作，从医学的角度结合临床需求，指导工厂去选材、设计、测试，实现医学与工科结合。

丁文祥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，更为我国开展婴幼儿心脏手术提供了基本的条件，带领我国进入真正意义上的婴幼儿先心病的疗领域，尤其是通过采用自主研发的国产膜肺机，实施第一例深低温停循环手术获得成功，更是实现了里程碑式的医工交叉学科开拓。

布局大健康 全面启动学科交叉

工科为新医科提供了神器，医科则是新工科的未来。

在大健康布局下，交大医学院与交大校部理工科深度交叉，率先在国内提出“医工交叉”模式，并搭建平台、探索机制，提高医工交叉和转化医学领域科技创新能力，培育出一批国家重大重点科研项目和成果。

2021年1月，“交叉学科”正式被教育部新设置为第14个学科门类。根据全球科研大数据分析显示，上海交大医学院在生物医学工程、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。纳米科技、分子及再生医学、工程化类器官等领域已成为当前医工交叉的策源地，神经科学与计算机科学、物理学、机械工程学等学科不断交叉，也推动医学院脑科学与脑疾病研究。材料学、计算科学、工程学作为医工交叉最大的工学学科，在推动医疗领域发展和促进人类重大疾病攻克方面起到重要的作用。

手术机器人、3D打印技术、人工智能辅助诊断等领域，该院多个医工研发团队，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。

在眼科领域，中国工程院院士、上海交通大学医学院院长范先群项目组研发的眼眶外科内镜导航系统，实现眼眶手术精确定位和引导，将眼眶手术的精确性和微创性推向一个新的高度。

上海交通大学医学院附属第九人民医院院长、耳鼻咽喉头颈外科专家吴皓团队开展国产听觉植入手术机器人的自主研发，初步已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多例人工耳蜗植入手术，患者最小年仅1岁。

该院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，已获批国家药监局医疗器械注册证。

在口腔颌面头颈肿瘤科，该院教授张陈平团队已初步开发完成“下颌骨重建手术机器人系统”，通过模型实验与临床前研究，促进下颌骨重建外科手术向个性化、安全化、精确化与微创化方向发展，并将引领国际数字化口腔颌面外科领域研究的方向。

在泌尿外科，该院薛蔚团队历经多年研制出一套集精细化操作、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。与传统输尿管软镜相比，该机器人系统具有明显的人体工程学优势，操控精细化、舒适度评分更优。

“X+医学”孵化新医科人才

当前，传统的医学人才培养已难以满足新时代对医学人才的需求，多学科背景的复合型医学人才培养势在必行。

交大医学院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，大胆创新改革招生模式，开创“X+医学”人才培养模式。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，吸引多学科背景的一流生源来学医，并构建交叉学科课程体系，大力优化医学生交叉学科知识体系，培养医学生复合型创新能力。

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 。

在此培养模式下，该校首批医工交叉博士的科研成果，在临床医疗中体现了较为突出的创新性和应用价值，研究包括“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。极大地拓宽了跨高校、跨院系、跨学科间合作协同创新培养研究生的新思路，开创了“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，真正将生物-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。为解决医学与健康学科领域的重大科学问题，培养了一批复合型新医科人才。