每日一星|陈亚珠:从碎石机到相控超声刀,一心做医工交叉的先行者

陈亚珠(左四)

47岁,62岁,是她两次“跨界”

造就学术传奇的起始点

47岁,62岁,对于一般人而言,不论是工作还是生活大抵已经定型,而对于上海交通大学生物医学工程学院名誉院长陈亚珠来说,这只是她两次“跨界”造就学术传奇的起始点。

2020年5月19日,这位研制成功“肾结石体外粉碎机”“前列腺增生热疗仪”“头颈部恶性肿瘤超声热化疗系统”“磁波刀”“超波刀”等大型无创医疗设备,为我国高端医疗器械的民族化、产业化作出杰出贡献的女科学家——陈亚珠荣获上海市科技功臣奖。

“荣誉归于过往,期望给予未来。”而今,84岁的陈亚珠依然心系患者。如果能为他们减轻一分痛苦,她愿意一直努力下去。

跨学科“惊险一跃”

研制成功肾结石体外粉碎机

1936年,陈亚珠出生在浙江宁波。年幼时,父亲因医治不及时而痛苦离世的经历,在她心中埋下了一个医生梦。1962年,她从上海交通大学电机系高压电技术专业毕业,开始了高电压绝缘、防雷保护等方面的研究,成绩卓著。原以为就这样远离了自己的从医理想,可命运总是妙不可言。

1957年,大学一年级的陈亚珠院士。

20世纪80年代,肾结石是我国的高发疾病,主要依靠外科手术进行治疗,创伤大、术后恢复时间长。当时除了开刀,还有一种治疗手段是使用进口的“肾结石体外粉碎机”,但120万美元的仪器价格,对于国家和社会都是巨大负担。

“一定要研发出中国人自己的碎石机!”陈亚珠的这一想法,让很多人为她捏了把汗。当时47岁的陈亚珠在高电压领域已颇有建树,获得过国家科技进步奖等重要奖项。然而体外碎石是电子、计算机、自控、影像、医学等多学科交叉融合的新兴技术,在国内还是空白。而且当时国家经济困难,科研经费有限,这样的跨学科自选课题连对口申请经费的部门都找不到。

幸运的是,40万元的资金缺口,最终在上海市科委支持下,通过自然科学基金低息贷款得到了解决。他们用20个月的时间,在1985年底成功研制出具有完全自主知识产权的肾结石体外粉碎机,售价仅为进口设备的十分之一。有了这台机器,病人终于可以免受挨刀之苦,实现“随来随治,随治随走”。1987年,碎石机技术荣获国家科学技术进步奖一等奖;1988年又被列入《中国十年建设》图册。

陈亚珠院士(右)与恩师唐耀宗教授在JT-ESWL-II型肾结石体外碎石机前。

陈亚珠院士在肾结石体外碎石第一台样机旁。

30多年来,上海交通大学式碎石机市场销售数亿元,治愈患者数百万。特别巧的是,陈亚珠的儿子后来也患有肾结石病,就是用母亲研发的碎石机治愈的。儿子对妈妈说,“原来只是看到您的辛苦和专注,现在终于体会到您为社会作了多么大的贡献!”

挑战世界医学难题

开创新一代超声治疗技术

随着肿瘤成为人类健康的第一大“杀手”,陈亚珠又开始琢磨针对肿瘤治疗的无创手段。她敏锐地洞察到,基于物理技术的肿瘤治疗装备即将迎来研发高潮,强烈而急切的责任感和使命感再次让她集结团队,一头扎进了新领域,领衔组建了上海交通大学生物医学仪器研究所。此时,她已到了花甲之年。

2019年7月,陈亚珠院士(左五)在国际和平妇幼保健院指导“超波刀”(USg-PHIFU)临床试用研究。

当时,生物医学工程在我国是一个新兴的边缘学科,一方面国家科研投入不多,另一方面需花大量的外汇进口设备,陈亚珠看在眼里急在心中。长期以来,肿瘤治疗主要依靠开刀、放疗和化疗等手段,患者要承受巨大痛苦。2000年,陈亚珠在国际上率先提出“多模式相控聚焦超声”新技术,即在体外通过相控阵列将超声波聚焦到体内,实现肿瘤部位高温消融,对全身无副作用,更有望将来配合靶向药物使全身化疗转化为局部化疗。

经过十余年持续攻关,陈亚珠带领团队研发出以“磁波刀”和“超波刀”为代表的新产品,解决了超声治疗中的精准定位、实时疗效评估、手术可视化等国际难题。目前,系列产品已在上海多家三甲医院临床试用,首先用于子宫肌瘤、骨肿瘤疼痛等疾病的无创治疗,有望2020年年底在国内上市。以国际和平妇幼保健院为例,该院截至2019年11月已完成近60例子宫肌瘤患者的治疗,随访初步结果显示,子宫肌瘤消融率最高可达95%以上,肌瘤体积缩小率可高达50%以上。

第二天就要手术了

还把学生叫到病房讨论问题

熟悉陈亚珠的人都说,她是为科学而生。陈亚珠坦言,她最大的爱好就是工作,有时候吃饭走路都在想着工作,甚至第二天就要手术了,她还把学生叫到病房讨论问题。

2015年,陈亚珠院士(左四)与团队部分师生在一起。

60年来,陈亚珠培养了10多位博士后、40多位博士、100多位硕士,她的爱国之心以及再难也要上的创新精神潜移默化地影响着后辈。学生沈国峰记得,团队每次发文章前,陈亚珠都要学生描述其创新点,对实验过程乃至每一个原始数据都要逐一论证,400多篇论文,篇篇如此。许多学生从国外名校学成回国,却毅然放弃外企高薪,组成双创团队,致力于将实验室的重大研究成果产业化,打造民族医疗器械品牌。

陈亚珠

从教60载,陈亚珠在学生们心中是一位笑起来眉眼弯弯的可亲的长辈。当“健康中国”成为国家战略,“智慧医疗器械”成为上海科创中心建设的重要布局领域,这位投身科研一甲子的女科学家为了从始而终的梦想,坚定地站在团队身后,成为他们的最强支撑,她还总是说:“年轻一代一定会做得更好。”

(资料来源:上观新闻 文汇教育)


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