在“健康中國\"戰略穩步推進及“醫學 + X\"建設持續深化的發展背景下,醫工交叉已被明確列為國家科技創新的重點發展方向。在此情形下,越來越多的高校逐漸意識到醫工交叉在推動科研創新、解決醫療臨床難題等方面的重要作用,積極投身于學科交叉的建設中,它們已然成為醫工交叉研究發展的核心陣地。然而,對比國際發展進度,我國在科研成果轉化率、醫工協同深度等方面仍存在顯著差距。本文聚焦國內高校醫工交叉協同發展現狀與困境,力求推動醫工深度融合、加速醫療技術創新突破。
一、國內外醫工交叉協同發展歷程
(一)國外醫工交叉協同發展歷程
目前,多個發達國家已經相繼出臺了相應的診療政策與發展規劃以支持醫工交叉創新發展。美國為加速醫療技術創新,頒布了《21世紀治愈法案》(21stCenturyCuresAct),該法案著重強調精準醫療、再生醫學與數字醫療技術的發展,積極鼓勵醫工交叉創新。美國嘗試通過政策法案的引導,整合醫學與工程學的優勢資源,為解決重大疾病、提高醫療效率開辟新路徑。2]歐盟推出“地平線2020計劃”(Horizon2020),并對醫工交叉領域科研項目資助,重點支持個性化醫療、人工智能輔助診斷、醫療大數據等前沿科研方向。歐盟旨在匯聚歐洲各國科研力量,搶占全球醫工交叉領域的科技制高點。3法國提出\"2030投資計劃”,并在生物醫學工程領域設立專項基金,支持3D打印器官、納米藥物等具有前瞻性研究,推動生物醫學工程領域實現重大突破。4日本發布《機器人新戰略》,將醫療機器人列為重點發展方向,試圖提升本國醫療服務的智能化和精準化水平。[5]
(二)國內醫工交叉協同發展歷程
在各國對醫工交叉予以支持和引導的大背景下,我國積極響應這一趨勢,陸續出臺了一系列覆蓋多層面、具備針對性的政策舉措。《“健康中國2030”規劃綱要》《“十四五\"國民健康規劃》《“十四五\"醫藥工業發展規劃》等一系列政策的落地實施,有力推動我國醫療產品和技術從仿制向自主創新跨越。因此,我國積極推動5G、人工智能等前沿技術與醫療健康深度融合,開發智能化診療設備、遠程醫療系統等創新工具,提升醫療服務的效率和精準度,全方位助力健康中國建設目標的達成。2023年8月,國務院總理李強主持召開國務院常務會議,審議通過了《醫藥工業高質量發展行動計劃(2023—2025年)》與《醫療裝備產業高質量發展行動計劃(2023—2025年)》,旨在全面提升我國醫藥與醫療裝備的現代化水平。會議明確提出支持高校、醫院與科研院所共建醫工交叉創新平臺,重點發力高端影像設備、體外診斷試劑等關鍵領域,提升我國高端醫療設備的自主研發能力,推進科研成果轉化落地。
在國內醫工交叉政策推動下,高校作為打破學科壁壘的主陣地不斷實踐創新,自1980年起主要歷經以下三個關鍵發展階段:一是學科探索與高校布局(1980年代末一2000年)。1980年末清華大學、北京大學率先設立醫學工程學科,開啟我國高校醫工交叉的探索之路。2000年左右國內部分工科院校如哈爾濱工業大學、華中科技大學積極跟進,嘗試將醫學與部分工科專業結合并聚焦醫用材料等前沿方向,為醫工交叉的發展奠定了初步基礎。二是學科完善與技術突破(2001—2020年)。高校在醫工交叉領域持續深人推進,部分高校逐漸成立醫工交叉實體機構,如上海交通大學“Med-X研究院”和醫療機器人研究院、北京航空航天大學生物與醫學工程學院等,各高校通過整合醫學與工科資源有效促進多學科間的交流協作,推動醫工交叉的理論探索與創新實踐。三是政策驅動與產業升級(2021一2024年)。國家出臺一系列政策大力支持醫工交叉協同發展。2020年9月,國務院辦公廳發布《關于加快醫學教育創新發展的指導意見》,明確提出建設醫工交叉創新基地,助力高端醫療設備國產化;2023年3月,教育部等五部門發布《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》,明確提出促進醫學與工科深度融合,旨在從學科專業建設層面,為醫工交叉搭建堅實基礎;國家自然科學基金委設立交叉科學部,2020—2023年教育部共批準120個醫學相關交叉學科,為醫工交叉科研工作注人強勁動力。
二、醫工交叉協同發展的現存問題
醫工交叉的核心在于將基礎研究成果轉化為有效的預防和診療手段,即在臨床實踐中發現并提出問題,針對問題展開研究,隨后將研究成果再應用推廣至臨床,實現“轉化醫學\"的循環。然而,當前高校在醫工交叉協同發展及成果轉化進程中面臨諸多阻礙。如跨學科間的學科壁壘、高校與醫院在臨床需求方面交流匱乏、醫工交叉科研成果難以真正應用于臨床實踐等。綜合來看,高校醫工交叉協同發展困境集中體現在以下幾個方面。
(一)科研與臨床需求對接不暢
首先,學科差異顯著導致問題理解偏差。醫學與工科分屬不同知識體系,工科側重技術理論的深度探索與創新突破,而醫學高度依賴實證性和臨床應用,這種差異導致雙方對同一問題的理解存在偏差。工科團隊在開展醫工交叉研究時對臨床需求的理解不夠深入,部分研究停留在理論探索與技術驗證階段,未能針對實際診療場景進行優化,導致科研成果雖具有技術先進性,但成本過高或操作復雜,難以在臨床推廣;醫務人員雖能發掘臨床實踐中的痛點問題,但受限于自身專業知識結構,缺乏將需求轉化為技術方案的能力,導致工科團隊難以精準把握研發方向。
其次,平臺資源匱乏,交流溝通受限。目前醫工交叉平臺建設數量遠不能滿足該領域發展需求,限制了臨床醫生與高校科研人員在知識、技術、經驗等方面的交互,嚴重阻礙了信息的深度共享與融合。
再次,學術交流質量不高且缺乏深度。目前高校和醫院的學術交流局限于表層,未能充分拓展多元學科領域及復雜臨床場景,無論是在交流議題的深度挖掘,還是覆蓋范圍的廣度拓展上,均存在顯著不足,難以有效促進跨學科醫工交叉的深度融合與創新性應用。
(二)資金受制度與項目雙維制約
醫工交叉與現有評估標準存在適配性矛盾。由于科研基金體系尚未設立專項申請類別,因此醫工交叉項目在競爭有限科研資源時相較傳統項目處于顯著劣勢,導致從事跨學科醫工交叉研究的科研人員獲取經費的難度大幅增加,極大地限制了相關研究工作的啟動與持續開展。
醫工交叉項目面臨資金瓶頸。一方面,資金來源單一且企業投資謹慎;另一方面,項目全周期呈現長周期、高風險、高投入特征。基礎研究階段因成果轉化滯后難以吸引資金,制約前沿理論探索;應用開發及產品轉化階段,受技術與市場雙重不確定性影響,投資方風險偏好低,導致關鍵環節資金注入不足。此外,醫工交叉科研項目的資金短缺嚴重制約了其創新發展,使得科研人員在面對相關項目時,因缺乏足夠的資金保障,逐漸喪失研發動力,導致項目進度緩慢,難以推動從實驗室成果到臨床應用產品的有效轉化,進而阻礙了醫工交叉領域的整體發展進程。
(三)組織管理機制不完善
單一學科管理模式對醫工交叉項目的適配不足。目前多數高校在管理體系上依舊秉持單一學科管理模式,面對醫工交叉這類典型的跨學科項目,其管理架構的固有缺陷隨之凸顯,如組織歸屬模糊、協同機制缺失、資源配置失衡等。這些弊端極易導致項目在推進過程中頻繁陷入溝通不暢、決策延誤的困境,嚴重影響研發效率。
傳統評價體系與醫工交叉成果的價值認定錯位。高校現行評價體系以理論成果為核心,與醫工交叉的應用性特性存在顯著適配偏差。該類成果兼具醫學與工程學交叉創新屬性,其價值維度跨越多學科邊界,難以通過傳統量化指標(如單學科論文產出)進行有效評估。現有體系對臨床轉化效能、技術革新貢獻等關鍵維度缺乏評估工具,致使醫工交叉成果在學術評定與人才激勵中面臨學科歸屬爭議及價值低估,抑制研究主體創新動力。
(四)師資匱乏與人才培養瓶頸
盡管“醫學 +X′′ 學科建設在高校獲得廣泛響應,但其發展仍處于初期滯緩階段。在學科架構層面,多數此類新興學科仍高度依附于傳統學科框架,缺乏系統性融合設計,導致學科間的協同效應難以充分發揮,限制了醫工交叉學科的深入發展。在師資配置層面,具備醫工復合背景的教師占比不足,知識儲備的局限性影響教學指導的全面性;師資短板進一步衍生出交叉課程體系的結構性缺失,加劇教育鏈條的斷層。在學生培養層面,受制于師資與學科融合的雙重缺位,學生難以構建跨學科知識體系,核心專業能力培養受限,嚴重影響復合型人才培育質量。
三、醫工交叉協同發展典型案例分析
(一)建設背景
目前國內眾多高校紛紛開啟醫工交叉發展新征程,憑借雄厚的工科實力和周邊豐富的醫療資源,逐步開展與醫療界的合作交流。通過成立醫工交叉示范點和研究創新中心,調動高校、醫院資源推動健康科技發展,并針對國產替代或醫工交叉新興技術,加大研發創新力度,設立了連續性、長期性重大支持項目,在創新探索中積累了豐富的經驗。
例如,南京某高校以“臨床需求一技術攻關一成果轉化一人才支撐—資源支持\"為主線,形成學科交叉全鏈條創新生態[8]一是上游探尋臨床難點。高校與全國頂尖醫院以開展醫工交叉合作座談會、考察交流和科研探討的方式加強交流,掌握臨床需求及難點問題。二是聚內力攻克技術難題。通過舉辦臨床生物材料、慢病管理等專場研討和組織國內外醫工交叉交流探討活動,相關領域專家可以針對臨床現存問題展開溝通研究。三是尋下游推進成果轉化。高校走訪醫療設備企業,推進現有技術與產業深度嫁接,進一步解決醫療設備及材料的國外壟斷問題。
(二)做法借鑒
一是共建醫工交叉創新平臺。高校可與政府、醫院、醫藥企業建設多處醫工交叉交流科研平臺,其中包括智能醫用創新中心、基礎研究中心產業基地、技術研究院和化工環保新材料研究院、概念驗證中心等。平臺建成后,其可成為維系雙方交流的重要載體。在平臺助力下,雙方可實現科研資源和技術成果共享,為科研項目的順利開展及成果轉化注入動力。二是開展人才聯合培養項目。高校通過多維度協同合作,系統推進醫工交叉人才培養基地建設,如與醫院簽訂戰略合作協議聯合培養本科生、與醫藥企業共建卓越工程師聯合培養基地、與醫院共建就業創業實習實踐基地。復合型人才的培養不僅滿足了臨床需求,推進了醫學與工科的交流,也能更好地開展針對性科研工作,推動科研成果轉化應用。
四、高校醫工交叉協同發展的創新策略
(一)遵循需求導向型研發
為推動醫工交叉領域協同發展并提升科研成果轉化成效,高校與醫院應充分發揮各自在學科交叉、人才培育及科研合作等方面的優勢,開展廣泛深入的合作。首要任務是醫院與高校共同搭建“醫院一高校一企業\"需求對接平臺,該平臺基于臨床實際需求,開展醫工交叉前沿研究項目,致力于打造“醫工交叉技術蓄水池”,切實做好技術開發與儲備工作。同時高校憑借平臺優勢,吸引多所醫院依托平臺發布臨床研究和技術研發需求,進而實現醫工交叉領域科研力量與行業領先企業的深度合作。高校與醫院圍繞“醫工交叉技術蓄水池”,聚焦臨床端技術落地及成果轉化,大力推動醫工交叉技術在臨床場景中的落地應用,促進技術成果的轉化與推廣。
(二)拓寬資金投入渠道,優化資金分配
政府需充分發揮政策引導與資金支持的雙重作用,大力推動高校、醫院與醫藥企業三方合作。政府應積極倡導搭建跨學科研究平臺,致力于構建長效合作機制,以此有力推動醫學與工程學領域的專業人員攜手合作。在資金投入方面,政府需設立醫工交叉創新專項基金,大幅增加該領域科研資金投入,全方位支持醫工交叉從基礎科研到成果轉化落地的各環節工作。同時,政府可借助政策激勵等手段激發社會領域對醫工交叉項目的投資活力。
(三)強化人才培養與激勵機制
為有效釋放醫工交叉協同創新活力,高校、醫院及科研平臺的評價體系與激勵機制應進行系統性改革,實現創新成果價值的深度彰顯與全面認可。高校、醫院與醫藥企業應深化合作,在搭建醫工交叉科研平臺時,簽訂合作協議、擬定成果共享規范并落實獎勵制度,明確各方的權利、義務及技術成果分配規則,建立科研成果轉化后評估反饋機制,設立醫工交叉專項獎勵。在開展職稱評定工作、頒發科研獎勵時,高校與醫院可將醫工交叉項目成果的權重設定為與單一學科成果一致,做到同等認可。此外,高校可借助政策引導的方式,吸引企業投身醫工交叉科研項目中。針對企業投人的研發資金,國家可采用稅收優惠等政策作為激勵手段。
(四)革新培養模式
高校開設“醫學 + 工科”雙學位,加強“醫學 +X′′ 的學科教育培養建設,并增設醫院和高校“雙導師”制度,培養醫工交叉復合型人才。高校借助設置跨學科專業、創新教學模式以及設立獎學金和獎教金的方式,有效提升學生和教師在醫工交叉學科領域的主動性和積極性,促進學生實習和項目參與,構建起高校與企業間的人才培養路徑。
五、結語
我國高校醫工交叉已從學科自發探索邁向國家戰略驅動階段,但在機制創新、成果轉化與生態構建方面仍需突破。未來高校應以“需求牽引、生態賦能、制度創新\"為核心,通過深化政產學研協同、優化資源配置機制、搶占前沿技術制高點,推動醫工交叉成為健康中國建設的核心引擎。未來醫工交叉將向精準化、智能化方向發展,高校需前瞻布局臨床預防診療新興領域,進一步強化政策協同,完善“基礎研究一臨床驗證一產業轉化”全鏈條,積極推動我國在全球醫療科技領域內獲得領先地位。
參考文獻
[1]吳穎,宋繼彬,員榮平.醫工交叉學科建設與人才培養的挑戰與對策[J.化工管理,2024(34):26-29.
[2]ScottGottlieb,蔣蓉.21世紀治愈法案:醫藥創新的進展與發展路徑[J].中國食品藥品監管,2018(2):46-53.
[3]南方,楊云,周小林,等.歐盟地平線2020計劃管理模式及對中國重點研發計劃的啟示[J].中國科技論壇,2018(7):165-171.
[4]黃寧燕.法國明確推動顛覆性創新的最新重點領域[J].科技中國,2024(8):93-96.
[5]趙淑鈺.人工智能各國戰略解讀:日本機器人新戰略[J].電信網技術,2017(2):45-47.
[6]孫文君,王震坤.高校附屬醫院開展有組織科研實踐探索與思考[J].中國醫院,2025(2):86-89.
[7]沈曉燕,鄧見光,肖珊,等.地方性理工類高校醫工復合創新型人才培養模式探討[J].科技風,2024(29):58-60.
[8]蘇雁,劉已粲.南京工業大學:培養具備交叉學科背景的急需人才[N.光明日報,2021-07-30.