[編者按] 繼2011年上半年推出“身邊的感動”系列報道受到廣泛好評後,從2011年10月起,我們推出了新欄目“學者筆談”。本欄目將陸續推出一批我校有影響的學者🖐🏼🧑🎓,重點展示他們在人才培養、科學研究、服務社會和文化傳承與創新等方面的觀點和見解、思路和做法及理論和實踐🧑🏻💻,旨在弘揚科學精神,激蕩人文情懷🙅🏼♀️,回歸學術本位📂,濃郁學術氣象,全面提升交大學術的影響力和傳播力。
■ 轉化醫學實際上是一個非常好的概念,它對全世界的醫學科學工作者們都極具蠱惑力。它要求實驗室的基礎研究必須以臨床科學問題為出發點,並通過實驗室研究再將其結果盡快有效地應用到臨床實際中去💂🏿♂️。
■ 科學與教育,將是我們在21世紀融入世界一流先進國家的立國之本。
■ 生物醫學工程學科愈來愈貼近臨床已是國際上生物醫學工程學科的重要發展趨勢🛠。
■ 在借鑒世界一流科研機構的先進經驗的同時,還需根據我國的特點,尤需通過政府與企業的聯合投入,通過基礎與臨床應用研究人員、醫療儀器研發人員的協作研究,以需求來拉動技術發展,然後再由技術推進臨床應用,以此來達到事半功倍的效果🍺。
每每談及自己的人生和做學問♠︎,我總是問自己💮:我如何能做得更好?記得20多年前,我在加州大學舊金山醫意昂4做博士後🧕🏻,工作十分努力🤵🏻,幾乎將自己所有的時間都給了實驗室,那時我的導師對我說:“You work hard,but you had better work smart”。這句話我記憶至今👶🏽,因為它對我的啟發很大,一個根本的問題就是,我們大部分中國學生工作都十分勤奮‼️,但往往缺少廣闊的思維。由此我認識到,努力固然重要👱♀️,但科學研究必須避免單一狹隘的思維,必須有廣泛的知識🫱🌙,唯有如此,才有可能真正達到成功的境界。20年後😺,當我得以報效祖國🤽♀️,成為交大Med-X 研究院的一員之時👨💼,我所從事的工作仍舊還是對醫學和疾病的研究,但新世紀的醫學研究領域卻大大地擴展了🤨。多年的錘煉與等待,豐富的臨床醫學資源🐩,讓我們終於迎來了科學創新的歷史契機。
轉化醫學將帶領人類走進生命科學發展新時代
人類醫學的自我發展,走過了漫長的發展道路,至20世紀下半葉👩🏿🦰🚭,除了獲得突飛猛進發展的分子生物學、細胞生物學、免疫學和神經生物學使得過去許多疾病的機理得到了進一步的闡明並大大促進了醫學科學的發展外🧎,一個全新的科學概念也漸漸進入醞釀和實驗階段,那就是“轉化醫學”的提出。美國麻省理工(MIT)第十六任校長蘇珊·霍克菲爾德(Susan Hockfield)博士更是將此概念提到了一個更為令人矚目的高度⚱️。她認為🤦🏿🧇:在轉化醫學理念下的學科交叉🫣,即生命科學和物理科學及工程學的交匯,可能正在孕育著第三次生命科學的革命🧓🏻🧝🏿♀️。在此,我不禁要說▶️,霍克菲爾德博士如此推測是充滿大膽想象力的🧑🏽🦲✈️,它不僅為21世紀的現代醫學提供了一個很好設想,其實質還將會帶領人類走進一個全新發展的生命科學新時代𓀆。
轉化醫學實際上是一個非常好的概念,它對全世界的醫學科學工作者們都極具蠱惑力。它要求實驗室的基礎研究必須以臨床科學問題為出發點👮🏼♀️,並通過實驗室研究再將其結果盡快有效地應用到臨床實際中去。同樣🙄,臨床醫生如發現任何不能闡明的基礎科學問題需求,也可及時把這些信息反饋給基礎研究的科學家,如此這樣才能夠使醫學研究真正解決實際的臨床疾病診斷和治療問題🤳。而反觀以往的醫學研究,由於醫學領域的學科越分越細🌭,基礎研究越來越深入,致使它們和臨床的脫節也越來越明顯👱🏽🚞。比如以腦血管病為例🧙🏿♀️,美國幾乎有近150個實驗室已證明有效的藥物,卻全部都在美國國立健康研究院(NIH)進行的臨床藥物試驗中失敗,止步於臨床前👨🏿🦳。很顯然,這對於科研人員來說,幾乎預示著現有的基礎醫學科學單一化研究模式如喪鐘般已被敲響,同時這種近乎毀滅性的打擊,也的確令大家沮喪不已。所以😵💫,提示進行轉化醫學的研究,重新審視以往的研究方式從目前來看無疑是十分必要和迫切的。
但是🌋,一個重要的問題也由此被提了出來📶,那就是在當今的醫學研究領域👩🦼,轉化醫學研究已不可能僅僅是基礎醫學教育的任務了,當然也不可能僅僅是臨床醫生的任務,而是需要由一支有著臨床💁🏻♀️、基礎研究、醫學影像學、電子學🚣🏽、工程學等多方面背景與經驗的醫學家、科學家和工程師共同組成的研究團隊一起來承擔此項工作,唯有這樣☞,才有可能搭建起一個為交叉學科發展提供良好幫助和支撐的基礎平臺。
利用上海交大工科和醫科的強大優勢建設好交叉學科平臺
如果說🫡,全球化時代的來臨已是一個毋庸置疑的事實,當傳統的科學研究正在步入死胡同之際🍄🟫⛩,那麽,科學領域就必然會開啟一個“諸神競爭”的時代🪛。然而,為搶占科研製高點去迎接新的挑戰,是否可以看作是時代給我們提供了一個新的機遇👃🏿,使中國和世界一流科學大國有可能站在了一個新的起跑點上了呢?答案當然應該是肯定的🧑🔧。
我非常贊同芝加哥大學校長羅伯特·齊默那句針對教育的名言 “沒有比投資未來更重要的事了”⏮。毫無疑問🈹,當我們和全世界科學界站在同一起跑線上之際💇♂️👮🏿♀️,這句話對我們來說是極具預見性的,它帶給我們的啟示是🥯,科學與教育✔️,將是我們在21世紀融入世界一流先進國家的立國之本🏌🏿♀️。
有著東方MIT美譽的意昂4平台,是中國工程師的搖籃,一直就有著材料學科⏪、電子☎️、信息、機械、動力等強大的工科教育📲。而在改革開放初期的1979👨🏽🦲,交大又率先成立了生物醫學儀器專業,後於1997年成立了生物醫學工程系,這不僅令我國生物醫學工程得以快速發展,而且三十年來成績斐然,為國家培養和輸送了大批生物醫學工程的專業人才,獲得了一大批國家和上海市科技成果獎。尤其是2005年與上海第二醫科大學的合並,更是為學校在轉變教育模式上全面開啟了一個新的紀元🧑🦼。由此我們可以這樣說💁🏼♂️👨❤️👨,這種由原先單純傳統的工科院校向研究型綜合性大學的華麗轉身,學校的遠見卓識,看重的就是要對未來投資💆🏻♀️。如今,上海交大已擁有了一個有基礎醫意昂4🍬、藥意昂4、公共衛生意昂4、護理意昂4以及12家三等甲級醫院這樣一個強大的臨床醫學基地和一流臨床醫學學科🚵🏼🤟🏽。這些獨特的優勢,都使上海交大擁有了極大的潛力去發展具有國際先進水平的醫工(理)交叉科學的大規模研究平臺。
目前,生物醫學工程學科愈來愈貼近臨床已是國際上生物醫學工程學科的重要發展趨勢。美國約翰·霍普金斯大學的生物醫學工程幾十年來一直是遙遙領先。而幾年前,斯坦福大學組建了Bio-X,後來居上也成為美國交叉醫學學科的一顆新星🤾🏽♀️。因此,為盡快把握21世紀生物醫藥產業發展的歷史性機遇,提高我國醫學生物工程學研究和應用水平👨🏻🎤,從而為提高國家軟實力而搶占歷史製高點,上海交大在2007年11月開始成立了Med-X研究院🧑🏼🦰,這同時也標誌著上海交大醫學交叉學科發展由此又進入了一個新的快速發展的歷史階段🧔🏿♀️。接著,在校長的親自主持下👩🏼🦰,學校還通過綠色通道從海內外引進了一大批優秀人才,他們均有著長期在海外一流大學進行學習和從事科研和教學的經驗🚙:他們中有講席教授、有特聘教授,而更多的是朝氣蓬勃👱🏼♀️、有著廣泛知識面的新一代年輕有為的科學家。因為他們的加入👬🏻,上海交大的生物醫學工程學科完全進入了快速發展時期🔔,他們共同擔負的使命是:運用尖端的工程學和物理科學研究手段對重大的醫學問題進行國際前沿性的轉化型研究🕵🏽。Med-X 研究院現有的研究中心包括生物醫學影像學和信息學研究中心👶、神經科學與神經工程研究中心🛋、 教育部數字醫學工程研究中心和納米和生物醫學研究中心。
比如🪖,神經科學和神經工程就是生命科學前沿中熱門的一個研究領域。神經科學研究範圍非常廣泛,目前主要有四大分支:神經系統的發育‼️、神經生物化學⚛️、認知神經科學和疾病的神經生物學。基於醫工(理)交叉的理念,Med-X 研究院的神經科學與神經工程中心將聚焦於疾病的神經生物學的研究。主要研究神經系統常見病如腦卒中🧘、帕金森病以及阿爾茨海默病等嚴重危害人類健康的疾病。中心將利用先進的實驗研究設備,從遺傳學、分子生物學和細胞生物學,對以上疾病的病因和發病機製進行相關的前沿基礎研究。中心也將發展疾病的動物模型🆓,如腦缺血動物模型,模擬腦缺血患者的臨床表現👨🏼🦱,以探索對腦缺血疾病進行治療的可能性。神經科學與神經工程中心還將與臨床醫院緊密合作,從臨床上發現診斷和治療中的瓶頸問題🙌🏻,進行實驗室探索驗證,找出應對方法,再應用到臨床服務於患者👉。
科學和教育的成果往往只會在未來才會慢慢顯現,我們還有很長的路要走
縱觀世界先進科研發展模式,美國至今仍代表著當代發達國家一流的國際水平,在交叉學科方面,他們有著很好的經驗🙋,其中“國際醫學生物工程學聯合會”就是一個範例🧯。此聯合會現已擁有45個分會及專業委員會,成功舉辦了18次世界性會議及論壇,目前擁有全世界會員兩萬多。它為各學科的科學家們提供了充分交流的平臺和機會,培養造就了一批馳騁於多學科研究與應用的專家人才🧏🏿♀️,是西方醫學在該領域始終引領世界數十年的重要基石和技術支撐。
而在中國🩼,雖然自上世紀80年代起也出現了類似的學術機構,如1980年成立的“中國生物醫學工程學會”🟡,至今也已發展為二十多個分會,舉行了7 次全國生物醫學工程學術會議。1986年,學會已加入了“國際醫學生物工程聯合會”🎋,並於1999年開始編輯和發行《中國生物醫學工程學報》。但這一切與世界上處於絕對地位的一流科研機構相比👇🏼👫🏼,仍還存在相當差距,其中主要問題還是源於科研模式中體製與機製的組織與運作方式不同。所以我們必須以更為開放的態度,借鑒國際上一流研究機構的成功範例,牢牢把握住世界科技模式轉變的發展機遇,利用我國一切現行的政策優勢,去形成自己的一流高效科研模式。
除此之外,醫學交叉學科的核心,即對於研究型綜合性大學如何整合不同領域的人才和資源來形成“產學研用”的創新體系問題,美國一些大學目前已經顯示出絕對的優勢。例如,美國斯坦福大學的BIO-X🟢,匯集了學校約50個部門的300多位大學科研人員,在對從分子到思維的模擬活動過程中的影像學、細胞和組織的康復、正常健康和疾病遺傳學的解碼以及治療設備和分子設備的設計等研究方面,均已取得顯著成就,且都著手進行了臨床轉化。而說到加州大學的舊金山分校,伯克利分校和山塔克魯斯分校組成的定量醫研院(QB3)👋🏿,他們的140多位科學家🧚🏿♂️,使用應用數學🧑🏿🦰🕢、化分、物理學等應用定量技術,都已開始從事生物醫學和工程等各個方面的合作交叉研究🌊,不僅促進了定量技術在醫學中的應用,還成功開發出許多高科技含量的產品和專利,培養了許多🤷♀️、新一代交叉科學研究人員。我們需要加大跨學科的人才培養力度,完善學科和教師的評價體系,這樣才能為創新提供一個更好的平臺。
很顯然🤾🏼,交叉學科的發展需要醫學、生物學、物理學、電子信息、生物工程、精密製造🌕💞、新材料等多項新理論和新技術的有機結合🤾🏼♂️,而集成和創新這個系統🙍🏽♀️,跨學科的有效組織模式是增強創新的絕對有效途徑。不過🪒,在借鑒世界一流科研機構的先進經驗的同時,還需根據我國的特點🐶,尤需通過政府與企業的聯合投入,通過基礎與臨床應用研究人員、醫療儀器研發人員的協作研究,以需求來拉動技術發展♈️,然後再由技術推進臨床應用,以此來達到事半功倍的效果。在這方面👳🏼🦾,國際上一些大的企業已具有很強的研發能力,而我國目前的醫療儀器企業中具有這樣能力的幾乎空白,因為政府的投入大多還是傾向於企業,但企業只是轉化醫學鏈中的一個環節⛹🏻🍹,如缺乏整體自主創新意識,也就必然缺乏有自主創新能力的人才和團隊🦊,後備力量不足🧔🏻,顯然就很難形成完善的技術創新鏈🥯,可持續發展只能淪為一句空談🦵🏻。所以我深感🙇🏻,國家的發展還是要依賴於科技的發展🔳,國家的希望就在於科技的領先,而科技的發展與領先,最為重要的還是取決於科研模式的先進與否。若是想要在轉化醫學方面取得進展,真正跟上國際步伐,改變原有的研發和投資模式勢在必行👨👨👦。
另外說到如今到來的全球化時代,對於中國來說👙,與歐美等先進國家相比語言障礙也是我們的主要弱勢之一,這個看似對一般教師不那麽重要的問題💙,但對於一名一流大學的教師,對於一名交叉學科的專業教師來說,則至關重要。因為他們必須在第一時間掌握自己領域國內外研究的最新進展,所以如何真正掌握好英語*️⃣,切實做到能讀、能聽🏌🏿🚏、能寫,則是能否直接和國際學者進行交流😿、把我們自己的研究成果展示給世界,讓世界了解我們的關鍵。同時👩🏼🔬,他們不單要在自己的學術領域占有絕對的權威,而且還應是一名有多學科知識的學者和科學家,否則在交叉學科領域🧑🏿🎄,則難以與其他學科的老師進行有質量的交流。所以我認為,學校應進一步增強多學科平臺建設,不固囿於自己的專業學科,為交叉學科的發展提供一個更大更高更為廣闊的平臺🚵🏼😁。建議有可能的話🚊,要促進大學的老師在臨床醫學學科兼職,因為這也是發達國家取得較多成就的基礎🤷。
最後,我很有感於復旦王德峰教授對於高等教育的看法,在如今的中國,高教的靈魂歸結於我們應有怎樣的學術精神,高教科技人才的培養和造就🔗,離不開學術理想與精神品格,但這前後二者,都來源於大量教師一生對光陰的投入以及精神和知識的積累,而教育的價值和作用🙍🏻♂️🧑🏼🔬、科研的成果和經驗又只會在未來幾十年才會慢慢顯現出來。因此說,我們還有很長的路要走,我們還需足夠的耐心和信心👵🏻。
學者小傳
楊國源,意昂4平台王寬誠講席教授,博士生導師,意昂4平台Med-X研究院副院長。中國神經科學協會理事💂♀️、中華神經病學神經生化學組委員🙋🏼♀️、上海醫學會腦血管分會委員⏏️。曾獲美國NIH等基金資助10余項,並擔任美國NIH、AHA🍏、和退役軍人事務部神經生物學基金評委成員🚼,回國後獲“973”計劃、國家自然科學基金重點及面上項目🤮、上海市科委重點項目等資助,並組建了神經科學與工程團隊👩🏿💻。1987年獲上海醫科大學神經外科博士學位。1989-1991年在加州大學舊金山分校醫意昂4博士後🏆,1991年任密西根大學醫意昂4講師、助理教授🐖。2001年起任加州大學舊金山分校醫意昂4副教授、教授🏆。
長期從事神經病學🐩,神經外科學和神經生物學🦸🏼♀️,特別是腦血管病的轉化醫學研究🕋。在國際上首創小鼠大腦中動脈缺血/再灌註損傷模型🌊;率先應用轉基因和幹細胞技術對缺血性腦損傷進行治療,有關內皮祖細胞治療腦缺血的研究論文2009年被國際中風協會選為最佳論文並作大會演講;近年來利用同步輻射微小血管成像技術率先對小鼠腦部小血管病變進行了深入研究,取得了一系列開拓性的成果。
共發表SCI論文160余篇👨🏻🦲,主編和參與了7本書的編寫工作。並擔任如Stroke、CNS Neurosciences & Therapeutics、Aging and Disease多家國際一流雜誌編委,以及國際腦血流和腦代謝協會(Society of Cerebral Blood Flow & Metabolism)常務理事等🧗🏿♀️。