地方綜合院校醫工結合實踐路徑的思考與探索

摘 要：醫工結合是加速醫學科學技術創新和創新型人才培養的重要驅動力。該文通過對以工科為優勢學科的十所“雙一流”高校在科學研究、學科發展、人才培養等方面的醫工結合的實踐路徑和特征進行分析，提出地方綜合院校應在借鑒“雙一流”高校的經驗基礎上，審視自身學科專業優勢與資源保障條件，抓住發展機遇，深度融入區域發展，勇于打破傳統學科壁壘培養跨學科師資隊伍，爭取、聯合多方力量，構建政、教、研、用醫工結合聯合體，因地制宜開展醫工結合學科專業建設和復合型人才培養探索，切實推動地方綜合院校實現高質量、內涵式發展。

關鍵詞：地方綜合院校；醫工結合；路徑；思考；探索

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：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、大數據為代表的新的一輪科技革命和產業革命及全球化給人類社會、政治、經濟、文化和健康領域帶來了重要的影響和變革。21世紀醫學的發展，不僅取決于醫學本身，更取決于物理、大數據計算、人工智能、物聯網和生物信息學等工科類學科在醫學領域的滲透與拓展。在健康領域，人工智能、機器人和大數據等新技術與醫藥健康相關領域的結合日趨緊密，以跨界融合創新和系統集成創新為主要特征的醫工融合已經成為創新發展的先導力量[1]。2018年，為培養高水平學術型創新人才和應用型人才，教育部提出了“新工科、新農科、新醫科、新文科”的建設目標，2019年啟動實施“六卓越一拔尖2.0”和一流本科專業“雙萬計劃”[2]進一步推動“四新”建設，提高高校服務經濟社會發展能力以及人才培養能力。而“四新”建設旨在促進學科之間融合、推動學科和產業之間融合，在融合中推動創新，以融合與創新為基本特征[3]，其中新醫科是構筑健康中國、提升全民健康力的重要基礎，而其在健康領域的創新發展必然借助新工科、新農科、新文科之力。目前醫工結合一般是指圍繞醫學實際需求，將工程、信息的手段和工具運用到醫學領域，將醫學科學和理工科學在學科范疇進行交叉融合、協同創新，最終實現醫學學科的跨越式發展。

眾多綜合性院校尤其是以工科為優勢學科的“雙一流”高校為優化學科發展路徑，創新人才培養模式開始醫工結合的發展之路。對于地方綜合院校借鑒“雙一流”高校醫工結合經驗，理性分析其發展路徑和特征，積極抓住新工科、新醫科發展機遇，積極開展醫工結合實踐探索，對實現地方綜合院校高質量、內涵式發展有重要意義。

一 “雙一流”高校醫工結合發展現狀

健康中國戰略下，醫療領域的新技術、新需要絕非醫學專業自身所能完成，現代醫學領域的重大原創性突破幾乎都是醫工交叉的產物。醫工結合作為一種新的學科研究方式推動著醫學學科與理工學科的交叉與融合。“醫”涵蓋了基礎醫學、臨床醫學、預防醫學和康復醫學等；“工”包含機械類、電子信息類、生物工程類和材料類等眾多學科。對于高校而言醫工結合既是學科專業建設及新型人才培養的需要，也是科學研究與實踐應用相結合服務國家、區域發展戰略的實際需要。本研究選取清華大學、上海交通大學、天津大學等十所“雙一流”高校醫工結合實踐為考察對象，從醫工結合涉及技術領域、實踐路徑、人才培養模式變革及其特征等方面進行分析，為地方綜合院校探索醫工結合發展路徑提供有益的借鑒。

（一） 醫工結合涉及技術領域

隨著大數據、人工智能等技術加速滲透到醫學科學領域，醫學新技術和方法使得人們對人體機能的認知和疾病診斷的水平不斷提高，疾病防治手段更加多樣化。醫學領域的新技術與工科中大數據技術、云計算、人工智能、生物信息學、物聯網、機械裝備、納米技術、光學、微電子技術、材料科學與工程、電子通信、生物傳感技術、計算機仿真光譜質譜技術、遙感遙測技術和仿生學等專業技術發展密切相關。按照中國科學院創新發展研究中心、中國生命健康技術預見研究組所做的《中國生命健康2035技術預見》中對中國健康領域技術發展趨勢中涉醫的技術領域的闡述，清華大學、上海交通大學、天津大學等十所高校醫工結合實踐均是立足于現有強勢學科資源基礎上的健康技術領域的創新，涉及慢性疾病領域、傳染性疾病領域、創新藥物研發領域、再生醫學領域、生殖健康領域、生命科學與醫療健康設備領域、衛生應急領域和人工智能與智慧醫療領域等。如清華大學的“醫工結合科研創新支持計劃”及六大醫工結合中心的研究領域，重點聚焦健康大數據與人工智能、智能醫學影像工程、精準能量外科技術、數字醫療與醫療機器人和可穿戴/可植入醫療設備等方向；再如上海交通大學重點發展生物醫學工程、生物技術、生物工程和生物醫學科學，致力于疾病與健康、營養與健康、發育與生殖、生物安全以及DNA計算與技術等研究方向；再如北京航空航天大學成立的大數據精準醫療高精尖創新中心、生物醫學工程高精尖創新中心和大數據科學與腦機智能高精尖創新中心直指醫工交叉的高精尖創新領域；再如華中科技大學醫療裝備科學與工程學院將醫工結合研究方向定位于醫學影像類、體外檢測類、生命支持類、先進治療類和健康器械類等高端醫療裝備領域；再如西安交通大學將生物醫學超聲與多模影像、線粒體生物醫學、仿生學與生物力學、生物光子學與傳感和生物醫學信息與基因組學等為醫工結合重點研究領域等。

（二） 醫工結合實踐路徑

通過對清華大學、上海交通大學等十所“雙一流”高校醫工結合實踐路徑的分析發現，目前“雙一流”高校醫工結合的路徑大致分為兩種常見的形式。一種以科學研究及技術創新、轉化應用服務國家區域發展戰略的同時帶動引領學科專業發展。高校以自身工科優勢為基礎，與學校的附屬醫院、駐地高水平醫院或醫療產業技術研究院所合作進行醫工結合科學研究與成果轉化。如清華大學成立醫研企一體化跨領域精準醫學創新聯盟、北京航空航天大學與京東方集團、房山區在房山打造“醫工硅谷”、東南大學與南京醫科大學、南京中心醫院及江蘇省產業技術研究院多方共建江蘇集萃醫工交叉研究所、天津大學與天津醫科大學及多家醫院建立醫工結合雙向聯動協作機制及東北大學與沈陽軍區總醫院簽訂醫工結合共建協議等。第二種方式是成立專門的醫工結合研究院或者打造醫工結合平臺開展學科專業建設及人才培養，如上海交通大學成立醫工交叉研究生院并設立“醫工交叉研究基金”，天津大學自建醫學部致力于生物醫學工程、合成生物學、智能醫學工程等學科建設，同濟大學成立醫工交叉創新研究院探索學科交叉融合的機制辦法和新學科生長點，哈爾濱工業大學成立醫學與健康學院促進醫工學、新醫學與健康學三大模塊的深度交叉融合，東南大學成立“東南大學-南京醫科大學醫工交叉創新研究院”和“東南大學-華大基因國家級工程實踐教育中心”，浙江大學成立轉化醫學研究院醫工信結合中心等，這些實體機構及平臺的構建極大促進了醫工結合學科專業建設發展、師資隊伍培養以及醫工結合復合型人才培養。“雙一流”高校還依托醫工結合實體機構及平臺積極開展醫工結合人才培養模式的探索，以教育部第一批新工科研究與實踐項目“醫工結合類項目群”為例，北京航空航天大學立項“分布式共享型生物醫學工程創新實訓基地建設模式的探索與實踐”、上海交通大學立項“上海交大致遠生命拔尖人才培養體系向理工醫交叉專業延伸的探索與實踐”、西安交通大學立項“構建”四位一體“醫學工程與技術人才培養組織模式與專業體”等，取得了很多有價值的理論與實踐成果。

二 “雙一流”高校醫工結合特征分析

（一） 從學科專業發展角度：把握新機遇、著眼新領域、獲得新發展

“雙一流”高校尤其是以工科為優勢學科的高校，在服務國家發展戰略需要及學科自身交叉融合發展需要的雙驅動下，積極探索新醫科與新工科交叉、多學科交叉之路。清華大學、天津大學、上海交通大學、東南大學、哈爾濱工業大學、西安交通大學、同濟大學、北京航空航天大學和華中科技大學等紛紛建立了以“醫工結合”為特征的交叉學科研究實體，設立了一批跨學科專業、跨學院、甚至跨高校、跨行業的交叉學科研究基地，為醫工結合實踐提供了場域和平臺，開拓了高校醫工結合發展的創新之路。實踐證明，醫科與工科的交叉融合，不但能產生新的研究成果，更重要的是可以提升已有傳統學科的層次和水平，催生新的學科發展領域，催生新的交叉學科、專業。如再生醫學融合了應用生命科學、臨床醫學、計算機科學等多門學科，綜合運用這些學科自身的優勢，研發重建、再生、“制造”或替代人體結構組織的技術；如智能醫學融合了先進的大數據與云計算、人工智能等技術，挖掘人的生命和疾病現象和本質規律，人機協同等智能化診療方法和臨床應用改變了生物醫學的研究范式；如精準醫學依據患者內在生物學信息以及臨床癥狀和體征，利用人類基因組及相關系列技術對疾病分子生物學基礎的研究數據，實現對患者健康醫療和臨床決策的量身定制等等。材料醫學、智慧醫學、精準醫學、分子醫學和轉化醫學等一大批新興專業也隨之出現。在新的發展機遇下，著眼于現代醫學科學技術新領域的發展的實踐探索，實現了已有學科的升級發展，新興交叉學科、新專業的出現引領現代醫學創新發展，解決醫療領域問題的同時也對新型復合型醫學人才的培養提供了新方向。

（二） 從人才培養角度：圍繞新需求，積極開展醫工結合復合型人才培養探索研究

學科間的交叉融合是現代學科發展的重要趨勢與特征，是高校學科建設與發展的迫切需要，更是培養創新型、應用型人才的迫切需求[4]。2020年《國務院辦公廳關于加快醫學教育創新發展的指導意見》明確指出：“加快高層次復合型醫學人才培養，設置交叉學科，促進醫工、醫理、醫文學科交叉融合。[5]”醫工融合發展的現實挑戰對復合型人才的需求不斷增加，依靠單一學科進行人才培養模式已經無法滿足當前高等教育的動態需求，醫工結合相關專業高質量人才的培養迫在眉睫。眾所周知，人才的培養受到多方面因素的影響，像培養模式、課程結構及設置、教學內容、教學方法、教學管理和師資力量等[6]。近些年“雙一流”高校對于復合型人才培養探索走醫工結合之路，在構建創新型人才培養模式、構建創新課程體系，打造高水平高素質師資隊伍、搭建創新平臺及開展學術交流合作等方面進行了積極的探索。如浙江大學探索構建“醫+X”交叉融合課程體系，凸顯醫工信交叉、醫文理兼容，建設大數據健康科學、醫學概論、信息學概論等覆蓋各學科“X”方面的整合課程[7]；如天津大學探索跨學校、跨學科、跨學位、跨學制的新型智能醫學工程專業醫工結合人才培養模式；北京航空航天大學在醫工交叉類課程建設探索“臨床背景-數理問題-工程問題-工程解決方案-臨床問題解決方案”研究型教學模式[8]等。從人才培養角度積極開展的一系列醫工結合復合型人才培養探索研究極大促進了高校復合型、創新型人才培養質量的提升。

三 地方綜合院校醫工結合的思考

（一） 深刻認識“新醫科+新工科”醫工結合的內涵，結合自身發展實際，不錯失發展機遇，也不盲目求同

醫工結合在高等教育領域并非新生事物。知識生產領域，跨學科早已是普遍的實踐活動，也成為了知識創新的重要途徑。20世紀90年代以來，醫工結合作為一項新的學科研究方式推動著醫學學科與理工學科的交叉與融合。以“雙一流”高校為代表的醫工結合實踐取得了令人矚目的成果，其中以工科水平優勢高校牽頭為多，自身積淀的工科學科優勢和人、財、物資源的相對充足，實現健康領域醫工結合新學科、新專業的布局建設以及跨院系、跨學科團隊合作都相較容易。而對于地方綜合性院校來說，醫工結合涉及學校、教師、學生多個主體，實踐起來尤為復雜。首先是學科壁壘的破局之法，學科專業邊界，遠非只是知識門類的差別，還有長期建設過程中形成的組織機構、師生互動模式、學科文化，甚至是培養方案、教學計劃、評價方式方法、思維方式和研究范式都有著區別于其他學科的特征。地方綜合院校打破醫科與工科學科專業壁壘并不容易，突出表現在雙方教學團隊和科研團隊在合作過程中在溝通、融合過程中的障礙，短期內難以實現強強聯合、優勢互補，尤其是跨學院、跨校際顯得更是步履艱難。醫工結合，人才隊伍建設是關鍵，有的高校實行跨學科人才引進直接跨過交叉互補融合環節，但是對于大多數地方綜合性高校而言，優秀跨學科人才引進成本大，也不利于教學科研資源的高效利用和學校的長遠發展。醫學類高校一般采用雙師雙聘，從行業、企業聘用人才，但是大多數實踐證明聘用人員的長期穩定與參與學校發展和人才培養規劃等績效評價相對較差。另外，大多數地方綜合院校普遍存在跨院系學科之間相互協同管理機制尚未有效建立、學科結合程度不夠、交叉課程知識點分散、重復、系統性和交叉性不足、醫院、企業等社會機構深度參與的課程制定機制不足等問題。這就要求地方綜合院校應在深刻理解醫工結合內涵的基礎之上，科學借鑒“雙一流”高校醫工結合實踐經驗，審視自身學科建設現狀，深入分析學科發展優勢與瓶頸，做好醫工結合頂層設計，不錯失發展機遇，也不盲目求同。

（二） 深度融入區域經濟發展，因地制宜開展醫工結合實踐

習近平總書記在全國教育大會上明確指出，要扎根中國大地辦教育。地方高校承擔著為行業發展和地方建設提供高素質人才、為行業和區域經濟社會發展提供科技與技術支持、為地方建設發展持續提供強勁動能的重任，需要在服務地區發展戰略中找到目標方向，實現自我價值提升。目前我國地方綜合院校與社會區域或與醫療單位、企業等之間的醫工結合領域主要集中在藥物研發、醫用材料研發、醫用設備研發和智慧醫療等實際應用方面，地方高校走醫工結合探索之路，應該深度融入地方經濟社會發展，面向區域健康事業發展及醫療領域迫切要求解決實際問題，在服務地方中實現自身的發展。以河北北方學院為例，該校擁有辦學歷史較為悠久的醫學教育和工科教育，具備醫工結合的天然條件和發展優勢，因地制宜地在醫工結合方面開展了積極的探索，如利用信息工程工科專業優勢，打造河北省人口健康信息化技術創新中心，促進信息系統集成服務向醫療產業鏈前后端的延伸，在區域搭建縣域社區醫療智慧管理平臺，推動衛生行業醫療數據管理的科學化、智能化發展；搭建“互聯網+”的慢病康、養管理平臺，借助互聯網線上診療、慢病全過程管理、健康監護計劃管理實現慢病監測、評估、跟蹤等功能，中心既是教師利用科學技術應用轉化服務地方的平臺，同時也是強化學生的實踐技能提高的教學基地，極大提高了醫工結合復合型人才培養質量。地方綜合院校因地制宜的醫工結合發展戰略選擇和探索，才能真正對高校自身的發展起到積極的推動作用。

（三） 更新發展理念，打破學科專業壁壘，打造跨學科專業人才隊伍

新工科、新醫科建設教育改革推行以來，不同水平層次高校新工科、新醫科建設發展水平呈現不平衡狀態，“雙一流”高校基礎好、爭取政策支持力度大、改革發展積極性高，新工科、新醫科建設一路高歌猛進。而一般本科院校裹挾其中，推進水平明顯滯后，尤其是地方本科院校，過分關注傳統學科專業的建設，對建設新專業重視不夠、動力不足，拘泥于一些教學環節的細枝末節的修修改改，教師參與教育教學改革積極性不高。地方綜合院校需要花大力氣整合不同學科資源，打破傳統“單科制”組織體系的“慣性”，促進跨學科、跨單位合作，培育跨學科、跨領域的科研與教學相結合的團隊。目前地方綜合院校醫工結合師資隊伍建設的典型方式包括：①人才引進與現有師資建設相結合的方式，彌補交叉學科上教師數量和質量有所不足情況，鼓勵具有跨學科研究經歷的科研人員參與培訓，提高科研水平，提供政策傾斜，使引進人才與現有師資共同成長。②行業導師聘任，與企業或醫院聯合選題并共建導師團隊，實現基礎醫學類課程與工程類專業課程深度融合，采用“基于問題的項目指導式教學模式”等方式，充分發揮本科生導師制與行業導師的作用，通過創新創業項目或競賽帶領學生實現“產學研創”深度融合[9]。③跨學科組建教學團隊，來自醫學和工學教學單位的教師通過教學交流、共同開展學術研究等形式在教學內容選擇和教材編寫、教學設計、課程組織形式、教學方式選擇、教學質量評價等方面加強交流，探索跨學科組建教學團隊。地方綜合院校應根據實際情況，綜合應用這些方式，積極開展探索實踐，并制訂相應的激勵政策，調動教師和科研人員的積極性和主動性。

（四） 以政促融、以需促研、產教協同，構建“政、教、研、用”醫工結合聯合體，實現多元主體共建共享共贏

地方綜合院校推進醫工結合，不僅需要完善的學校發展頂層設計、不斷加強人才隊伍建設，還需要地方政府相關政策、資金的支持和保障。高校應當在與當地政府、相關研究機構、企業、醫院形成醫工結合協同發展共識的基礎上，探索“地方+高校+行業+企業”的“政、教、研、用”醫工結合聯合體，不斷完善協調機制，突出政府的服務與協調，積極推進合作機制，構建資源共建共享機制和信息溝通機制，加強多元主體之間的對話與溝通，共同打造開放、共享、透明、便捷的產、教、研、用融合資源平臺，使教育系統與產業系統資源實現共享與便捷使用。高校走出校門，通過校城合作、校校聯合、校企聯合、校醫合作等方式一方面促進醫工結合師資隊伍的水平提高和學生實踐能力的增強；另一方面最大程度實現醫工結合創新科研成果的產生及轉化應用，引導醫工結合持續健康發展。地方高校在構建“政、教、研、用”醫工結合聯合體的基礎上，探索建立醫工結合的現代產業學院，校企協同共生，實現需求對接。一方面醫院、行業企業可以參與院校專業設置、課程建設并接收師生實習參訓，完善人才培養路徑[10]；另一方面，通過共建醫工結合技術創新基地從專業教學、人才培養、科技研發和成果轉化等方面實現醫工結合專業與產業的共同發展與雙向循環。

綜上所述，地方綜合院校走醫工結合的道路，可以圍繞區域及自身發展，從交叉學科教學、人才培養、科研成果轉化和社會服務等多個方面進行積極的探索，需要在審視自身學科專業優勢與資源保障基礎上，抓住發展機遇，爭取、聯合多方力量，不斷更新理念，創新發展路徑，切實推動地方綜合院校高質量、內涵式發展。

參考文獻：

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