
医疗创新有赖跨国跨科合作 ─ 从发展医疗机械人有感

医疗创新有赖跨国跨科合作 ─ 从发展医疗机械人有感
撰文:香港中文大学医学院助理院长(常务)、周毓浩创新医学技术中心主任 赵伟仁
新冠肺炎肆虐,香港情况尚算稳定,惟疫情须待疫苗及有效治疗药物出现,大众才可松一口气。疫情出现,更突显医疗科技及设备的重要。一直以来,香港拥有顶尖的医疗技术及人才,回望本港医疗科技发展及中大团队发明内窥镜机械人的经验,我认为跨学科及国际院校之间合作,是未来医疗科技发展的重要方向,政府与学术界应加倍重视。
据美国科学资讯研究所(ISI)《基本科学指标》,本港两所医学院在临床医学领域中达顶尖水平,成就包括研发药物治疗疾病及发明崭新医疗工具,如手术机械人。在生物医学研究方面,香港每年出版约250份具高影响力的生物医学文献,是全球出产量最高的地区之一。不论在“沙士”或禽流感病毒等新型传染病中,香港在国际大规模基因工程项目中,均作出重要的科学贡献。

举世闻名手术机械人诞生
从前,“大国手大伤口”是对出色前辈最贴切不过的形容。微创手术的出现,不仅为医学界带来翻天覆地的改变,更令大伤口不再,对病人带来莫大的裨益。当年初出茅庐的我,正好见证着开腹及微创手术的交接,犹如菲林和数码相机交替的年代,也因而驱使我与团队一起努力,研发内镜手术机械人。
事实上,内镜当年最初的应用,只是放进病人体内观察,并非作手术用途。后来,有外国专家在镜头上加上手术刀,放入病人的胃部,进行切割手术治疗早期肠胃癌,发展出内镜切除术(EMR)和内镜黏膜下剥离术(ESD)。然而,这项手术难度极高,医生一旦失手,可能令病人并发出血和穿孔,甚至严重的伤害。于是,中大团队与新加坡工程师着手改良技术,于2011年研发出内镜机械人雏形,在内镜装上两把机械臂,一臂用于拉高,一臂用于操作手术,并完成5宗临床手术ESD,引证跨学科合作的成功。
作为医生,我们拥有丰富临床经验,能够提出现行医疗科技问题及改良方向,而工程师则拥有改良机器的技术,可以就医生提出的问题提出解决方法。正因如此,我的团队与工程系团队一拍即合,共同研发内镜手术机械人。
合作代竞争 由改变评核开始
在设计机械人初期,团队曾因手术机械臂的粗幼费尽心思,若机械臂太幼,会不够力;若其太粗,将不能放入病人体内。此外,工程团队更要考试当中的自动化操作及解决机械臂阻碍视线的问题。经工程团队精密模型计算及各专家的反覆设计后,团队最终成功研发出现时直经只有3.8毫米,前端镜头与两只机械臂分开独立操控的内镜手术机械人,更夺得全球首个“环球创新医学工程设计大奖”。内镜手术机械人发展为微创手术必不可少的机器,全赖医生团队与工程系团队的跨学科协作,才可发明改变世界的科技。
尽管跨学科合作为科研带来无限的可能,但内镜手术机械人的跨学科合作其实只是冰山一角。根据研资局的报告,香港的研究生态以小额资助的个人研究项目为主,占研资局研究资助项目总数的93%,而获资助的跨学科或跨院校合作研究的项目则仅占7%,只有不足100个项目。院校或学科各自为政,一切源于教资会的资助分配机制在本质上也并不鼓励合作。在现行的经费分配制度中,研究评审工作(RAE)成为各大学或学科获得研究经费最重要的决定因素。各大院校及其学科均要提升自己的研究质素,在研究评审获得更高评分,击败对手,夺取有限的资源,导致各方无意合作。为进一步推动本港创科发展,政府应正视恶性竞争的问题,改善院校分配资源的制度,才可有效促进跨学科或跨院校的合作。政府可参考团结香港基金建议,在研究评审中,提升跨学科或跨院校合作项目在评核标准中的占分权重,应提供更明确的参考范例,并提升对研发合作的重视程度,从而鼓励各大学充分发挥各自的研究优势,以合作代替竞争,提升香港的整体研发能力。
夥知名国际院校取长补短
跨学科合作以外,我们更应放眼世界,与国际知名院校合作与交流,促进医疗创新的发展,研发更多的医疗科技。去年,中大与与苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)、伦敦帝国学院(Imperial College London),以及约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)成立的“医疗机械人创新技术中心”,就是其中一个显例。各间院校有其优势,如苏黎世联邦理工学院掌握机械自动磁力控制的技术;约翰霍普金斯大学则拥有研发医疗机械手的经验;伦敦帝国学院则有知名的机械工程师及外科医生。中心让来自不同医学专科及电子工程、生物医学工程、机械工程等专家,参与“经腔道多规模机械人诊断及治疗平台”、“经腔道磁力导航机械人平台”及“影像追踪机械人介入技术”,为研发各种医疗新科技奠定重要基础。

设大型机构促进跨界合作
若果政府希望长远推动创科发展,特别利用香港在生物科技的优势,政府应担当比学界更积极角色,成立跨学科、跨机构的大型研究机构。正如《团结香港基金报告》所言,政府可参考美国博德研究所(Broad Institute)或英国弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)的运作,推动跨学科、跨机构及国际间的合作,为生物医学研究工作提供金钱、人才及技术支援。其好处一方面将能提供丰富的资源、共享的科研设施及促进合作的环境,让研究员可共同解决复杂而重大的研究难题;另一方面,研究机构可为新晋的顶尖科学家提供前景可观的职业发展路径,成为吸引本地及海外顶级人才的重要枢纽。在经费方面,政府可参照美国联邦政府对博德研究所拨款数目,预留每年10亿港元作经常拨款,并鼓励其他公私营机构赞助经费。
“鹬蚌相争,渔人得利。”香港拥有多所世界级的知名学府,更一直孕育不少出色的科学家,但跨学科、跨机构的协作却成为本港创科发展的绊脚石。要突破周边城市的科技竞争,政府有责任从制度中作出改革,更应扮演院校之间的协调者,促成更多合作。同时,我希望更多科学家同侪可以打开心扉,探索跨学科合作的机会,或许能将不可能变成可能。
撰文:香港中文大学医学院助理院长(常务)、周毓浩创新医学技术中心主任 赵伟仁
新冠肺炎肆虐,香港情况尚算稳定,惟疫情须待疫苗及有效治疗药物出现,大众才可松一口气。疫情出现,更突显医疗科技及设备的重要。一直以来,香港拥有顶尖的医疗技术及人才,回望本港医疗科技发展及中大团队发明内窥镜机械人的经验,我认为跨学科及国际院校之间合作,是未来医疗科技发展的重要方向,政府与学术界应加倍重视。
据美国科学资讯研究所(ISI)《基本科学指标》,本港两所医学院在临床医学领域中达顶尖水平,成就包括研发药物治疗疾病及发明崭新医疗工具,如手术机械人。在生物医学研究方面,香港每年出版约250份具高影响力的生物医学文献,是全球出产量最高的地区之一。不论在“沙士”或禽流感病毒等新型传染病中,香港在国际大规模基因工程项目中,均作出重要的科学贡献。

举世闻名手术机械人诞生
从前,“大国手大伤口”是对出色前辈最贴切不过的形容。微创手术的出现,不仅为医学界带来翻天覆地的改变,更令大伤口不再,对病人带来莫大的裨益。当年初出茅庐的我,正好见证着开腹及微创手术的交接,犹如菲林和数码相机交替的年代,也因而驱使我与团队一起努力,研发内镜手术机械人。
事实上,内镜当年最初的应用,只是放进病人体内观察,并非作手术用途。后来,有外国专家在镜头上加上手术刀,放入病人的胃部,进行切割手术治疗早期肠胃癌,发展出内镜切除术(EMR)和内镜黏膜下剥离术(ESD)。然而,这项手术难度极高,医生一旦失手,可能令病人并发出血和穿孔,甚至严重的伤害。于是,中大团队与新加坡工程师着手改良技术,于2011年研发出内镜机械人雏形,在内镜装上两把机械臂,一臂用于拉高,一臂用于操作手术,并完成5宗临床手术ESD,引证跨学科合作的成功。
作为医生,我们拥有丰富临床经验,能够提出现行医疗科技问题及改良方向,而工程师则拥有改良机器的技术,可以就医生提出的问题提出解决方法。正因如此,我的团队与工程系团队一拍即合,共同研发内镜手术机械人。
合作代竞争 由改变评核开始
在设计机械人初期,团队曾因手术机械臂的粗幼费尽心思,若机械臂太幼,会不够力;若其太粗,将不能放入病人体内。此外,工程团队更要考试当中的自动化操作及解决机械臂阻碍视线的问题。经工程团队精密模型计算及各专家的反覆设计后,团队最终成功研发出现时直经只有3.8毫米,前端镜头与两只机械臂分开独立操控的内镜手术机械人,更夺得全球首个“环球创新医学工程设计大奖”。内镜手术机械人发展为微创手术必不可少的机器,全赖医生团队与工程系团队的跨学科协作,才可发明改变世界的科技。
尽管跨学科合作为科研带来无限的可能,但内镜手术机械人的跨学科合作其实只是冰山一角。根据研资局的报告,香港的研究生态以小额资助的个人研究项目为主,占研资局研究资助项目总数的93%,而获资助的跨学科或跨院校合作研究的项目则仅占7%,只有不足100个项目。院校或学科各自为政,一切源于教资会的资助分配机制在本质上也并不鼓励合作。在现行的经费分配制度中,研究评审工作(RAE)成为各大学或学科获得研究经费最重要的决定因素。各大院校及其学科均要提升自己的研究质素,在研究评审获得更高评分,击败对手,夺取有限的资源,导致各方无意合作。为进一步推动本港创科发展,政府应正视恶性竞争的问题,改善院校分配资源的制度,才可有效促进跨学科或跨院校的合作。政府可参考团结香港基金建议,在研究评审中,提升跨学科或跨院校合作项目在评核标准中的占分权重,应提供更明确的参考范例,并提升对研发合作的重视程度,从而鼓励各大学充分发挥各自的研究优势,以合作代替竞争,提升香港的整体研发能力。
夥知名国际院校取长补短
跨学科合作以外,我们更应放眼世界,与国际知名院校合作与交流,促进医疗创新的发展,研发更多的医疗科技。去年,中大与与苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)、伦敦帝国学院(Imperial College London),以及约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)成立的“医疗机械人创新技术中心”,就是其中一个显例。各间院校有其优势,如苏黎世联邦理工学院掌握机械自动磁力控制的技术;约翰霍普金斯大学则拥有研发医疗机械手的经验;伦敦帝国学院则有知名的机械工程师及外科医生。中心让来自不同医学专科及电子工程、生物医学工程、机械工程等专家,参与“经腔道多规模机械人诊断及治疗平台”、“经腔道磁力导航机械人平台”及“影像追踪机械人介入技术”,为研发各种医疗新科技奠定重要基础。

设大型机构促进跨界合作
若果政府希望长远推动创科发展,特别利用香港在生物科技的优势,政府应担当比学界更积极角色,成立跨学科、跨机构的大型研究机构。正如《团结香港基金报告》所言,政府可参考美国博德研究所(Broad Institute)或英国弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)的运作,推动跨学科、跨机构及国际间的合作,为生物医学研究工作提供金钱、人才及技术支援。其好处一方面将能提供丰富的资源、共享的科研设施及促进合作的环境,让研究员可共同解决复杂而重大的研究难题;另一方面,研究机构可为新晋的顶尖科学家提供前景可观的职业发展路径,成为吸引本地及海外顶级人才的重要枢纽。在经费方面,政府可参照美国联邦政府对博德研究所拨款数目,预留每年10亿港元作经常拨款,并鼓励其他公私营机构赞助经费。
“鹬蚌相争,渔人得利。”香港拥有多所世界级的知名学府,更一直孕育不少出色的科学家,但跨学科、跨机构的协作却成为本港创科发展的绊脚石。要突破周边城市的科技竞争,政府有责任从制度中作出改革,更应扮演院校之间的协调者,促成更多合作。同时,我希望更多科学家同侪可以打开心扉,探索跨学科合作的机会,或许能将不可能变成可能。







