地方综合院校医工结合实践路径的思考与探索

摘  要：医工结合是加速医学科学技术创新和创新型人才培养的重要驱动力。该文通过对以工科为优势学科的十所“双一流”高校在科学研究、学科发展、人才培养等方面的医工结合的实践路径和特征进行分析，提出地方综合院校应在借鉴“双一流”高校的经验基础上，审视自身学科专业优势与资源保障条件，抓住发展机遇，深度融入区域发展，勇于打破传统学科壁垒培养跨学科师资队伍，争取、联合多方力量，构建政、教、研、用医工结合联合体，因地制宜开展医工结合学科专业建设和复合型人才培养探索，切实推动地方综合院校实现高质量、内涵式发展。

关键词：地方综合院校；医工结合；路径；思考；探索

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）29-0046-05

Abstract： The disciplinary integration of medicine with engineering is an important driving force to accelerate the innovation of medical science and technology and the training of innovative talents. Based on the analysis of the practice path and characteristics of disciplinary integration of medicine with engineering in the aspects of scientific research， development of academic subjects and talent training among ten "double-first-class" universities with engineering as their preponderant disciplines， participating in China's construction plan of world-class universities and first-class disciplines， this paper is devoted to some suggestions and recommendations for local comprehensive universities as follows. On the basis of learning from the experiences of "double-first-class" universities， they should seize development opportunities， survey their own professional advantages and resource guarantee conditions， and deeply integrate into regional development. We should be brave in breaking the barriers between traditional disciplines to train interdisciplinary teachers， strive to cooperate with various forces to build a unifiedmed icine-engineering entity involving governance， education， research， practice， explore professional construction of medicine-engineering discipline and cultivation of inter-disciplinary talents adapted to local conditions， and effectively promote local comprehensive colleges and universities to achieve high-quality and intensive development.

Keywords： local comprehensive colleges and universities; disciplinary integration of medicine withengineering; path; reflection; exploration

以人工智能、大数据为代表的新的一轮科技革命和产业革命及全球化给人类社会、政治、经济、文化和健康领域带来了重要的影响和变革。21世纪医学的发展，不仅取决于医学本身，更取决于物理、大数据计算、人工智能、物联网和生物信息学等工科类学科在医学领域的渗透与拓展。在健康领域，人工智能、机器人和大数据等新技术与医药健康相关领域的结合日趋紧密，以跨界融合创新和系统集成创新为主要特征的医工融合已经成为创新发展的先导力量[1]。2018年，为培养高水平学术型创新人才和应用型人才，教育部提出了“新工科、新农科、新医科、新文科”的建设目标，2019年启动实施“六卓越一拔尖2.0”和一流本科专业“双万计划”[2]进一步推动“四新”建设，提高高校服务经济社会发展能力以及人才培养能力。而“四新”建设旨在促进学科之间融合、推动学科和产业之间融合，在融合中推动创新，以融合与创新为基本特征[3]，其中新医科是构筑健康中国、提升全民健康力的重要基础，而其在健康领域的创新发展必然借助新工科、新农科、新文科之力。目前医工结合一般是指围绕医学实际需求，将工程、信息的手段和工具运用到医学领域，将医学科学和理工科学在学科范畴进行交叉融合、协同创新，最终实现医学学科的跨越式发展。

众多综合性院校尤其是以工科为优势学科的“双一流”高校为优化学科发展路径，创新人才培养模式开始医工结合的发展之路。对于地方综合院校借鉴“双一流”高校医工结合经验，理性分析其发展路径和特征，积极抓住新工科、新医科发展机遇，积极开展医工结合实践探索，对实现地方综合院校高质量、内涵式发展有重要意义。

一  “双一流”高校医工结合发展现状

健康中国战略下，医疗领域的新技术、新需要绝非医学专业自身所能完成，现代医学领域的重大原创性突破几乎都是医工交叉的产物。医工结合作为一种新的学科研究方式推动着医学学科与理工学科的交叉与融合。“医”涵盖了基础医学、临床医学、预防医学和康复医学等；“工”包含机械类、电子信息类、生物工程类和材料类等众多学科。对于高校而言医工结合既是学科专业建设及新型人才培养的需要，也是科学研究与实践应用相结合服务国家、区域发展战略的实际需要。本研究选取清华大学、上海交通大学、天津大学等十所“双一流”高校医工结合实践为考察对象，从医工结合涉及技术领域、实践路径、人才培养模式变革及其特征等方面进行分析，为地方综合院校探索医工结合发展路径提供有益的借鉴。

（一）  医工结合涉及技术领域

随着大数据、人工智能等技术加速渗透到医学科学领域，医学新技术和方法使得人们对人体机能的认知和疾病诊断的水平不断提高，疾病防治手段更加多样化。医学领域的新技术与工科中大数据技术、云计算、人工智能、生物信息学、物联网、机械装备、纳米技术、光学、微电子技术、材料科学与工程、电子通信、生物传感技术、计算机仿真光谱质谱技术、遥感遥测技术和仿生学等专业技术发展密切相关。按照中国科学院创新发展研究中心、中国生命健康技术预见研究组所做的《中国生命健康2035技术预见》中对中国健康领域技术发展趋势中涉医的技术领域的阐述，清华大学、上海交通大学、天津大学等十所高校医工结合实践均是立足于现有强势学科资源基础上的健康技术领域的创新，涉及慢性疾病领域、传染性疾病领域、创新药物研发领域、再生医学领域、生殖健康领域、生命科学与医疗健康设备领域、卫生应急领域和人工智能与智慧医疗领域等。如清华大学的“医工结合科研创新支持计划”及六大医工结合中心的研究领域，重点聚焦健康大数据与人工智能、智能医学影像工程、精准能量外科技术、数字医疗与医疗机器人和可穿戴/可植入医疗设备等方向；再如上海交通大学重点发展生物医学工程、生物技术、生物工程和生物医学科学，致力于疾病与健康、营养与健康、发育与生殖、生物安全以及DNA计算与技术等研究方向；再如北京航空航天大学成立的大数据精准医疗高精尖创新中心、生物医学工程高精尖创新中心和大数据科学与脑机智能高精尖创新中心直指医工交叉的高精尖创新领域；再如华中科技大学医疗装备科学与工程学院将医工结合研究方向定位于医学影像类、体外检测类、生命支持类、先进治疗类和健康器械类等高端医疗装备领域；再如西安交通大学将生物医学超声与多模影像、线粒体生物医学、仿生学与生物力学、生物光子学与传感和生物医学信息与基因组学等为医工结合重点研究领域等。

（二）  医工结合实践路径

通过对清华大学、上海交通大学等十所“双一流”高校医工结合实践路径的分析发现，目前“双一流”高校医工结合的路径大致分为两种常见的形式。一种以科学研究及技术创新、转化应用服务国家区域发展战略的同时带动引领学科专业发展。高校以自身工科优势为基础，与学校的附属医院、驻地高水平医院或医疗产业技术研究院所合作进行医工结合科学研究与成果转化。如清华大学成立医研企一体化跨领域精准医学创新联盟、北京航空航天大学与京东方集团、房山区在房山打造“医工硅谷”、东南大学与南京医科大学、南京中心医院及江苏省产业技术研究院多方共建江苏集萃医工交叉研究所、天津大学与天津医科大学及多家医院建立医工结合双向联动协作机制及东北大学与沈阳军区总医院签订医工结合共建协议等。第二种方式是成立专门的医工结合研究院或者打造医工结合平台开展学科专业建设及人才培养，如上海交通大学成立医工交叉研究生院并设立“医工交叉研究基金”，天津大学自建医学部致力于生物医学工程、合成生物学、智能医学工程等学科建设，同济大学成立医工交叉创新研究院探索学科交叉融合的机制办法和新学科生长点，哈尔滨工业大学成立医学与健康学院促进医工学、新医学与健康学三大模块的深度交叉融合，东南大学成立“东南大学-南京医科大学医工交叉创新研究院”和“东南大学-华大基因国家级工程实践教育中心”，浙江大学成立转化医学研究院医工信结合中心等，这些实体机构及平台的构建极大促进了医工结合学科专业建设发展、师资队伍培养以及医工结合复合型人才培养。“双一流”高校还依托医工结合实体机构及平台积极开展医工结合人才培养模式的探索，以教育部第一批新工科研究与实践项目“医工结合类项目群”为例，北京航空航天大学立项“分布式共享型生物医学工程创新实训基地建设模式的探索与实践”、上海交通大学立项“上海交大致远生命拔尖人才培养体系向理工医交叉专业延伸的探索与实践”、西安交通大学立项“构建”四位一体“医学工程与技术人才培养组织模式与专业体”等，取得了很多有价值的理论与实践成果。

二  “双一流”高校医工结合特征分析

（一）  从学科专业发展角度：把握新机遇、着眼新领域、获得新发展

“双一流”高校尤其是以工科为优势学科的高校，在服务国家发展战略需要及学科自身交叉融合发展需要的双驱动下，积极探索新医科与新工科交叉、多学科交叉之路。清华大学、天津大学、上海交通大学、东南大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、同济大学、北京航空航天大学和华中科技大学等纷纷建立了以“医工结合”为特征的交叉学科研究实体，设立了一批跨学科专业、跨学院、甚至跨高校、跨行业的交叉学科研究基地，为医工结合实践提供了场域和平台，开拓了高校医工结合发展的创新之路。实践证明，医科与工科的交叉融合，不但能产生新的研究成果，更重要的是可以提升已有传统学科的层次和水平，催生新的学科发展领域，催生新的交叉学科、专业。如再生医学融合了应用生命科学、临床医学、计算机科学等多门学科，综合运用这些学科自身的优势，研发重建、再生、“制造”或替代人体结构组织的技术；如智能医学融合了先进的大数据与云计算、人工智能等技术，挖掘人的生命和疾病现象和本质规律，人机协同等智能化诊疗方法和临床应用改变了生物医学的研究范式；如精准医学依据患者内在生物学信息以及临床症状和体征，利用人类基因组及相关系列技术对疾病分子生物学基础的研究数据，实现对患者健康医疗和临床决策的量身定制等等。材料医学、智慧医学、精准医学、分子医学和转化医学等一大批新兴专业也随之出现。在新的发展机遇下，着眼于现代医学科学技术新领域的发展的实践探索，实现了已有学科的升级发展，新兴交叉学科、新专业的出现引领现代医学创新发展，解决医疗领域问题的同时也对新型复合型医学人才的培养提供了新方向。