当与一名医学创新者交谈时,他在谈什么 | 访北大口腔孙玉春

2019
06/05

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王方怡 / 健康界
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他没有驾照,不会开车,也不太爱玩,他最大的快乐就在于科研创新。

孙玉春的办公室偏在楼道一隅。

一开始笔者遍寻不到,但可见来找他的人多,所以楼道里张贴了几张提示语,写着“找孙玉春大夫请从东侧出门到5010”。

就要到5010门口时,一位穿着朴素的男士迎面从屋里出来,四目相对后先是怔了一下,又习惯性地寒暄了句:“来了。”

这样“粗糙”的开场,似乎注定要开启一场颇不一样的采访。

孙玉春是北京大学口腔医院(下称北大口腔)口腔医学数字化研究中心副主任、口腔修复专业主任医师、北京大学口腔医学院教授兼博士研究生导师。

从去年开始,连续2届北京国际口腔展上,孙玉春研发团队的多项原创成果摆满了北大口腔的创新展台。

当被问起去年与今年所展出的发明有何不同时,他顿时进入“科学家”状态,花了约15分钟,严肃而认真地讲解了自己的产业化科研思路。

考虑到阅读方便,笔者以第一口吻将其讲述内容整理于下。

自述:一个主线 六大创新 20年积淀

“当前,全球口腔医学有三架马车驱动行业发展,一是数字化,二是新材料,三是组织工程技术,且有一个趋势是,新材料和组织工程技术都越来越多地借助数字化技术加速革新。

那么,口腔数字化修复技术的自主创新研发,就是我整个科研事业的主线。

我的原始创新产品包括:

1. 功能易适数字化全口义齿技术产品

种植义齿是当下全球最主流的牙齿缺失修复方式,也是行业中竞争最为激烈的领域之一。因此,20年前还在研究生阶段时,我并没有把目光放在种植牙上,因为我们各方面的研发资源都无法与国际牙科集团比拟。

在老师们的指导下,我选择了在欧美用量不大、但在亚洲需求巨大的无牙颌全口义齿方向。我所在的研发团队花了13年时间,自主研发了FSD功能易适数字化全口义齿技术(Functional Suitable Denture,固易美),其中包含25个发明专利

这是我的第一个创新,通过在临床操作全程恰当植入数字化技术,有效破解传统操作难题。

我们已将FSD技术转让给北京一家公司,并已推广至全国二十多家医院,完成近200例的临床应用验证,效果良好。根据2017年发布的《第四次全国口腔健康流行病学调查》,我国至少还有2160万例无牙颌患者需接受治疗。

其实,当年全球牙科领域聚焦数字化全口义齿技术的人很少,竞争相对较小,这给了我们崭露头角的机会。当我们用了十余年时间,将口腔数字化修复技术如庖丁解牛般拆解、分析、吸收、掌握,对关键环节摸清脉络,再回过头来开展其他方面的口腔数字化研究就能事半功倍。

2. 复杂可摘局部义齿智能设计与精准制造技术产品

可摘局部义齿是大多数老年人牙齿修复后的主要选择,但目前该义齿的设计效率和制造精度方面还存在技术瓶颈,例如,用现有的CAD软件设计一个复杂义齿需要30~40分钟。

但是,基于我们自主研发的复杂可摘局部义齿智能设计软件,该过程只需5-10分钟,而且,产品形态更适合中国人的口腔解剖结构和生理功能。

同时,我们还开发了口腔医用3D打印精度保障技术体系,该技术能把义齿制造得更为精准。

这两项我们今年展出的重要成果都已顺利转化。希望通过与企业的合作,尽快覆盖国内25%的医生和技工所,并在国际上进行推广。

3. 3D仿生绚彩氧化锆陶瓷

很长一段时间里,国外厂商都占领着氧化锆市场的尖端技术,但我们没有沿着国外的发展路径去追赶,而是在分析氧化锆的弊端后,设计了一种仿生的梯度多层氧化锆材料,目标是模拟人类天然牙齿的硬度结构,除了满足仿生美学之外,更注重仿生力学性能,突破了氧化锆的发展瓶颈。

这项发明也已成功转化,2018年全球销量超150万颗。

4. 精准美学数字修复技术

口腔修复不光要考虑功能恢复,还要考虑美学重建。(他边说边拿起手机,找出一个患者案例讲解起来。)比如,正畸治疗是牙列拥挤不齐最理想的治疗方法。但是,大多数成年人很难接受正畸漫长的疗程,这通常需要3~5年。对于一些轻度拥挤不齐的患者,借助微创瓷贴面修复,可以在两周之内就实现牙齿整齐、牙缝闭合、牙齿增白等美学修复效果。

为了让该技术更好普及,我们根据多年临床经验,建立了一套精准美学数字化修复技术,可实现术前在患者口腔内精准预测、术中微创牙体预备以及术后美学效果的精准实现。

研发过程中,我们还把中国人的前牙美学形态分为六型,女性有靓丽型、优雅型、端庄型,男性则分俊朗型、刚毅型、仿真型等。

孙玉春办公室墙上贴着他的研究成果

该项专利技术也已完成转化。我们希望,借助这一技术,能让基层医生也做出良好的美学修复效果。

5. 生物打印技术产品

骨组织工程为骨缺损提供了新的治疗思路,相比传统技术,3D打印更有助于实现人工骨支架的宏微观一体化成形。

然而,目前国内外相关研究尚未完全阐明最适宜三维拓扑的结构特征,3D生物打印成形材料也尚缺乏明确的选择标准和优劣指标。

针对上述科研需求,2015-2018年间我们建立了一种3D打印多孔组织工程支架复合材料及其制备方法,并通过专利转化的方法与北京一家公司合作开发了Bioplatform三维生物打印系统,首次实现了多种材料、多种可控比例、多种三维跨尺度结构的一体化共混打印,有望在跨尺度三维宏微一体化结构优选与创新研究方面产生新的突破。

认真讲解的孙玉春

6. 牙颌三维扫描、下颌运动跟踪及仿真系统

口腔数字化的前提是各种牙颌物理模型的三维数字化获取,而这正是牙颌三维扫描仪的功能。

通过我们的自主研发,可以准确、高效地将牙颌物理模型转为数字模型,为下一步的修复体数字化设计及其他数字化分析作基础。该专利转化后,截至2018年底,相关产品已经销往亚洲、欧洲、非洲的十多个国家,累计应用病例数超过200万例,修复牙齿约500万颗。

另外,在临床上,有一部分患者需要咬合重建,但这项治疗难度颇高,即便是经验丰富的专家也易出现误差。

为此,我们还开发了一套开放数据的下颌运动轨迹记录系统。该技术有望突破常规颌位记录对经验和技术的依赖,实现高效、精确、自动化的咬合重建,也已实现转化。

问答:科研与创新是快乐源泉

整体了解孙玉春的科研创新工作后,笔者又询问了些许问题,以下是采访实录。

健康界:20年前您开始做创新时,环境是怎样的?

孙玉春:当时就主要是自己一点点摸索,然后不断找交叉学科领域的朋友来帮忙,看能不能一起把这件事往前推一点,哪怕一点点。因为我相信,只要我还在不断往前走,早晚能到达某个里程碑。

FSD软件我们整整开发了10年都没研究出来,最后还是在过海关的时候,我发现他们在使用人脸识别技术,这才激发了灵感,实现了突破。

健康界:那您为什么有这么强的信念,可以坚持10年不动摇?

孙玉春:我个人性格是,要么不做,要做就一定做到完美,做到极致完美,这是其一。第二,2012年我在德国的时候,有一位德国教授对我说,中国有13亿人口,但到现在为止全球市场上一款中国研发的口腔产品都没有。当时我就下定决心,一定要在有生之年做出一款真正是我们中国人自主研发的、且超越国外水平的创新产品。第三,我们习主席大力提倡创新驱动发展,我们医院的各方面政策支持力度也很大,让我们没有后顾之忧。第四,我们国家的数字化产业发展蓬勃,既给了我很多灵感,也给了我很多帮助。

当然,坚持非常重要。有一次,密歇根大学牙科学院的院长来我们实验室参观时就说,激情+理想+坚持,不可能不成功

健康界:所以也正是前10年的坚持,让您之后的研发之路不断加速度。

孙玉春:有一个误区是,好多医生在做研究时没扎进去。

以开发打印机为例。虽然打印机不是我做的,但打印机里的核心参数几乎全是我摸索出来的。我们团队花了两年时间,5台打印机一字排开,每天24小时不停地打印各种临床需要的制品,光打印材料就用了近百公斤,所以最后我们能够摸索出最适合口腔医用的专用打印参数集,也申请并转化了相关的发明专利。

再有,就是一开始的布局要准。北大医学部去年召开创新论坛时,我介绍了我的感触,现在分享与你:

1. 选准研究方向。

科研工作应瞄准能解决实际临床问题并且具有良好工业实用性(可批量生产或广泛应用)的技术领域,且对国内外最新研究进展进行全面的分析后再确定具体研究方向。国外已经做过或者正在做的大方向不一定就不能产生创新成果,可能只是还没找到最合适的角度,或者没有找到具有北大口腔特色的研究角度。

2. 注重阶段成果的产出与转化。

一个重大科研成果的转化,往往是分阶段完成。阶段性的研究成果,如果已经能够解决部分临床难题,就可以先行转化成产品;产品在被其他人临床实际应用的过程中发现的具体问题,有利于进一步校准之前预定的研究方向或派生出新的研究方向。

3. 选择有创新活力的年轻企业或资深企业的年轻部门作为预期产业化对象。

创新是企业发展的生命线。随着习主席和国家科技主管部门对科研创新及成果转化重视程度的不断加强,会派生出一大批具有良好创新活力的增长型企业或现有资深企业的新部门,此类机构对于新技术的敏感度和认可度更强,在合作研发过程中的配合度也更好。

4. 与目标企业成果共享、风险共担。

科研成果转化时,以分期付款等方式达成协议,能减轻企业在转化技术初期的资金压力和风险。同时,此类方式可以最大限度地调动合作双方的积极性,形成合力,1+1>2,有利于更快、更好地将科研成果转化为实用、有市场的产品。

5. 多予少取、先予后取、只予不取。

这是习主席在中非合作论坛中的讲话精华,代表了中国大国外交的理念、国与国之间交往的中国逻辑,也适用于科研成果转化的过程。有时候当前的付出不一定马上就有回报,但将来会有回报。来得越晚的回报,往往越巨大。

成果受让企业,往往看中的是持有科研成果人的科研诚信和能力,甚至是人品。要树立良好、正确的合作观念,方能获得企业的认可,达成双赢的科研成果转化协议。”

健康界:您刚才提到我们医院有很多好的政策去鼓励医生创新,具体有哪些呢?

孙玉春:为科研工作者提供良好的科研环境、科研条件和激励政策,为科研成果转化过程保驾护航,包括设立萌芽基金(青年基金、新技术新疗法)、全科研生命周期科研人才培养与扶植、科技成果产出激励、科研成果转化激励等。

我认为,我们医院有一个最创新的政策,是我们医院科研处的“全科研生命周期的科研人才扶持政策”,从上学时期就开始为优秀人才提供各种扶持政策,甚至一直到退休;同时,医院的科研部门是以服务的态度帮助年轻的科研骨干成长,对于我们在科研过程中遇到的难题,他们都会积极协调;而且,我们医院整个创新氛围非常浓厚,书记和院长都是兼顾临床和科研,起到了模范带头作用。

健康界:但是虽然大家都在提医生的成果转化,很多医院还是成效不大。

孙玉春:有一个现象是,很多优秀的年轻人才,只要一上临床工作就失去了科研创新的动力,这与激励机制有关。我认为,要想鼓励更多科研创新,就要继续加强科研激励

健康界:但是,医生的创新优势又在于他最懂临床需求,这是创新的源头。

孙玉春:是的,走科研路的医生可以临床少做一点,但不能完全脱离临床。

真正有用的Idea必须是自己脑子里想出来的因此,做科研的人需要思考,要有时间发呆,这个前提是他已经非常清楚临床问题了。

但要让别人理解自己的Idea,还需要时间。像我合作的企业,大都需要五年时间才能真正懂我。

健康界:您的思路特别清晰,思考非常全面,这种思维怎么培养出来的?

孙玉春:我的理想就是不断突破自己,不断突破已知的东西,去创造新的东西,这是我最大的快乐,所以我会经常思考。

首先要能想明白,然后才能说明白,才能写明白,才能做明白。

我其实连驾照也没有,不会开车,我也不太爱玩,我的穿着打扮也很简单,就10件一模一样的衬衫每天换着穿,但我最大的快乐就在于科研创新

我非常钦佩习主席。习主席正在带领中国走向腾飞,作为医生,我希望自己能为我们口腔医疗行业的腾飞添砖加瓦,我非常享受这个奋斗过程。

健康界:就是天时、地利、人和全占了,您的办公室位置也很好。

孙玉春:这个办公室其实原本是楼道。因为一开始我要研发打印机和扫描仪,就需要24小时不停测试,会产生噪音,所以这个位置更适合,慢慢也就习惯了。

健康界:那您有这么多科研和临床工作,平时会参与孩子的教育吗?

孙玉春:我每天晚上要陪孩子四五个小时。其实,一开始我在美国学习,美国那里大家基本都是24小时工作,实验室都开到通宵,大家非常努力,没有休息时间。后来到了德国,我发现欧洲人只要一下班抬脚就走,而现在世界上最好的牙科产品基本都来自欧洲。

这就说明是有办法又能兼顾工作又能照顾家庭,我就开始改变自己工作狂的方式。

另外,我爱人为家庭付出巨大,也是我能取得今日成绩的最大功臣之一,我非常感谢她。

健康界:还有最后一个问题,如果有什么事你做了却没有达到预期,那你会怎么样?

孙玉春(不假思索地立即答道):两个方案。一个方案是如果我力所不能及,那就暂时放弃,先去做我更擅长的,其实我一直以来都是这样,先在擅长的地方立住脚跟,再去找第二个、第三个点,就像珍珠项链一样,把一颗颗珍珠拉过来用主线串起来,最后形成一个闭环状态,这会让我们做每件事都快乐;第二个是寻找合作伙伴互补,用别人的优势补我的缺点。

采访就这样在一种高效、快速、直接的状态下走到了尾声。

孙玉春说,曾经有记者问他:“国外已经把牙科技术做得这么好,我们中国人还有什么可以做的?”

他当时的回答,恰好可以作为本文的结尾。

他说:“我们每个人都希望自己不得病、少得病,得了病也能很容易看好。在这个理想还没有完全实现之前,目前所有的医疗技术都有创新研发空间,都需要我们去一一突破。”

人物介绍:孙玉春

2007年毕业于北京大学口腔医学院,获博士学位。作为访问学者分别于2011年赴美国Rochester大学、2012年赴德国Freiburg大学访问,学习与交流新一代口腔数字化修复技术。

研究方向:口腔数字修复技术的自主创新研发。主持863、国自然等项目11项,发表论文162篇,第一/通讯论文52篇(SCI 31篇)。第一发明人申请国内外发明专利58项(已授权9项),转化协议金额2258万元(超出部分根据实际销售数量计算)。专利产品销往国内20余省份及欧洲、东南亚等10余个国家,年应用数>200万例。获首都首届转化医学创新大赛最佳创意奖、二等奖(唯一获奖的口腔医学项目),北京大学产学研合作先进个人奖,北京大学口腔医院新技术新疗法重点项目一等奖等。北京市科技新星、中华口腔医学会计算机专委会常委、口腔数字化医疗技术和材料“国家工程实验室”平台牵头人、《口腔颌面缺损修复学杂志》编委。

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关键词:
创新者,口腔,医学,孙玉春,科研,技术,创新

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