持续领跑全球高强度聚焦超声产业，中国原始创新凭什么？

动脉vcbeat

2024-12-20 08:00发布于重庆科技领域创作者

“为什么中国没有诞生近代科学和工业革命？”

这是英国学者李约瑟在19世纪末提出的世纪难题，意在表达对当时中国与西方为什么在科学技术上会一个大落，一个大起的思考。如今“李约瑟之问”已成为中国人萦绕于心的警钟，即不断提升科技实力和原始创新能力，加快建成科技强国，以避免历史的重演。

尤其是在全球科技竞争日趋激烈的当下，代表前沿科技的原始创新能力已成为决定一个国家、一个民族核心竞争力的必要因素之一。2024年11月，国务院相关领导也在全国性科技创新大会上两次提及“原始创新”关键词，强调原始创新的基础性、关键性作用，以及对人类福祉、对国际科技竞争的重要性。

仅次美国！中国研发投入32年翻233倍

当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革正在加速演进。据国家统计局2024年10月发布的《中国创新指数研究》，我国创新总指数已从2013年的全球第35位，跃居至2023年的第12位，中国已正式进入创新型国家行列。

从“李约瑟之问”，到“创新型国家”，一代代行业领军者从零起步，持续产出一系列重大原创性科技成果。在众多科技创新成果中，被视为“大国重器”的高端医疗装备，在提升国民健康水平和增强科技强国实力方面，扮演着日益重要的角色。

高端医疗装备产业具有壁垒高、创新密集、人才密集等特点，是关系国计民生、经济发展和国家安全的重要产业。相较于欧美等发达国家，中国在高端医疗设备领域起步较晚，但自改革开放以来，在国家对科技创新的重视和支持下，我国的自主研发能力不断加强。

1983年我国自制的第一台头颅CT装置通过国家级鉴定完成首例人体头颅成像扫描；1997年世界上第一台高强度聚焦超声肿瘤治疗样机在中国诞生；1999年中国首台自研1.5T超导磁共振落地，结束依赖进口的历史……这些行业先驱结束了高端医疗设备被国外品牌一统天下的垄断格局。但在前沿科学发现与原创科技成果不断涌现的过程中，原始创新主体也面临着新的机遇与挑战。

首先自改革开放以来，我国的研发经费投入年均增长率达到了18.6%。2023年这一数字飙升至33278亿元，是1991年的233倍，使中国成为仅次于美国的世界第二大研发投入国。这一显著增长为我国科研人员提供了充足的资金支持，使他们有机会追求更高层次的创新成果，从根本上增强了我国原始创新能力。

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其次新时代背景下，如何提升创新方向的多样化，进一步加强科学创新与产业创新的结合，提高跨学科、跨产业协作的紧密性等现实问题，已成为制约我国原始创新能力提升以及高端医疗装备高质量发展的“堵点”。这些时代赋予的机遇和挑战均要求中国在全球视野下，不断强化创新主体地位，以确保在全球科技竞争中保持领先的地位。

从0到1，为何原始创新这么难？

尽管中国研发投入实现了百倍增长，但与此同时美国2024年的联邦研发预算也达到了2100亿美元，创下史上最大额。并且不可否认的是在全球高科技竞赛的最前线，“低垂的果实”几乎所剩无几。对于高端医疗装备等前沿领域而言，要想实现更高的原始创新目标，需要产学研医政等多方的共同努力与协作。

首先，基础研究具有周期长、不确定性大、与产业和技术距离较远等特点。对于科研人员而言，需要保持创造性思辨能力与采用严格求证的方法，从不同角度审视问题，并积极参与国内外的行业会议和学术交流活动，投身产业之中了解前沿技术和市场趋势，从而以高质量原始创新方案来解决临床和产业的真正痛点。

其次，临床需求是医疗器械创新的核心动力。作为临床主体的医生需要在实践中识别真实需求、提出创新想法，参与研发过程，验证新技术临床效果，并积极推广其应用。重庆医科大学王智彪教授便是在一次临床实践中从“超声终止早孕”萌发了“超声治疗肿瘤”的大胆想法，并通过医工结合构建了“聚焦超声生物学”理论基础，将这项基础研究转化为中国原始创新成果——海扶刀^®，成功推广到全球32个国家和地区。这样的跨界合作不仅加速了原始创新从概念到实际应用的转变，也为全球患者带来了更先进、更有效、更安全的治疗方案。

再者，对于在科技创新中占据主体地位的企业而言，关键在于持续围绕原始创新技术来丰富产品线，并重视新兴场景下的产品需求，积极推进重大产品的研发，以实现在高端主流装备、关键核心部件以及医用高值材料等领域的自主制造能力。再以聚焦超声为例，重庆海扶团队经过30余年的技术研发及20余年的产业化发展，已围绕良恶性肿瘤、常见病、康复保健三大系列开发出十多种型号的高端医疗装备，累计治疗全球30万余例实体良恶性肿瘤患者，展示出企业推动创新技术转化为现实生产力方面的独有价值。

海扶刀^®聚焦超声肿瘤治疗系统JC300型

最后，国家政府在推动原始创新发展中发挥着独一无二的导向支持作用。《“十四五”医疗装备产业发展规划》提出在重点发展领域提出了发展高效能超声等治疗装备；《中国制造2025》将高性能医疗器械作为十大重点突破领域之一；党的二十大报告中就指出要“加强基础研究，突出原创，鼓励自由探索”；各级相关部门也先后推出“以旧换新”“采购国产”等支持政策……

大涨26.31%！从“国自然”透视原始创新

“原始创新”以其非共识性、变革性、高风险性、颠覆性等特征，区别于一般创新性研究，通常需要特别的资助模式来支持。国家自然科学基金委员会（以下简称：基金委）自1986年成立之初，便在推动我国基础研究发展和支持基础研究原始创新方面发挥了重要作用。

据基金委公布的近十年数据，国家自然科学基金项目申请人数逐年递增，2024年基金委共接收项目申请384564项，较去年增长26.31%。

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其中，国家重大科研仪器研制项目的资助对象为“对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器与核心部件的研制”单位，目标是“提升我国的原始创新能力”。

2024年11月，由重庆医科大学王智彪教授牵头，联合清华大学、南京大学、陆军军医大学等单位申报的国家重大科研仪器研制项目《基于颅内毫米级声源点的定位引导及治疗调控系统》获得立项资助，项目直接经费8028万元。此项目聚焦神脑疾病治疗和脑科学，拟为深脑疾病治疗和脑科学研制一套兼顾无创、精准定位、精细干预及实时监控的重大科研仪器。

重庆医科大学王智彪教授牵头

《基于颅内毫米级声源点的定位引导及治疗调控系统》

获得基金委立项资助

近期，王智彪教授在参加一次学术会议上谈及自己与聚焦超声这项中国原始创新技术的结缘背景，“36年前我还是一名妇产科主治医师，每天忙碌于手术之中。那时，我常常自问：切除器官会给患者带来什么？有没有一种技术可以在治疗疾病的同时减少对患者的伤害，甚至保留器官。这项技术就是聚焦超声。”

36年前的中国医疗器械市场几乎完全被外商独占，既没有医疗器械监管法规，也没有质量认证中心。然而，正在这样艰难的时局之下，王智彪教授从无到有，带领的团队经过十余年的基础研究深耕，终于在1999年全世界第一台聚焦超声体外对体内进行治疗的设备——海扶刀^®正式取得CFDA（现NMPA）认证。2002年，该设备出口英国牛津大学，首开“中国创造”的大型高端医疗设备出口发达国家之先河。

“B超、CT、磁共振、PET、质子和重离子治疗等技术，都没有诞生在中国。中国医生感到自豪的是聚焦超声技术诞生于中国，是中国医生的原始创新技术。”王智彪教授说道。

此前的2011年，王智彪教授团队还曾凭借《球形聚焦集声系统的研究》获批首批国家重大科研仪器研制项目，项目直接经费6000万元。通过该项目的研究，王智彪教授领衔的团队建立了全球首套可产生交变超高压（-10⁸ Pa ~ 10¹⁰ Pa）、超高温（300 K ~ 6800 K）、超快加热/冷却（>10¹² K/s）的极端声学条件科学仪器“球形聚焦集声系统”，为拓宽声学领域认知边界提供了全新研究条件。目前，该仪器已面向20余家单位开放共享，合作开展课题研究92项，发表行业顶刊论文56篇，推动了相关前沿科学的交叉融合和创新发展。

基金委成立三十多年来，我国在基础研究领域的投入持续增加，前沿科学发现与原创科技成果不断涌现，尤其是基于“新理论、新方法、新材料、新工具、新技术”的高端医疗装备取得重要突破。这些突破不仅促进了技术进步和产业升级，也为全球医疗健康领域的发展贡献了中国的创新智慧和解决方案。

结语

据国家药监局的统计数据，中国已跃升为全球第二大医疗器械市场，营业收入达到1.3万亿元人民币，一系列“国之重器”纷至沓来。

未来，在产学研医政等多方努力下，我国将加强基础研究，促进科研成果转化，深化原始创新成果，构建跨学科合作平台，优化政策环境，并积极参与国际合作，以推动高端医疗器械等关键领域的创新技术突破，从而提升国家在全球创新体系中的竞争力与影响力，为社会进步和人类健康做出更大贡献。

*封面图片来源：123rf

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