“高端醫療裝備不能只靠引進，須要通過我們自主創新制造出來。”這句樸素的話語，道出了中國科學院院士、南京大學副校長鄭海榮埋藏多年的“心結”。
鄭海榮（受訪者供圖）
十年前，走進國內三甲醫院的放射科，映入眼簾的幾乎清一色是歐美公司生產的3.0T磁共振設備?！斑@些設備不僅購置成本高昂，其核心技術也被國外壟斷。而缺乏核心技術，就意味著我們沒有議價權，更沒有發展的主動權。”
如何讓中國高端醫療裝備從“自主可控”走向“自主智能”，是關乎國家醫療安全與民眾健康福祉的戰略任務。為此，鄭海榮帶領團隊以磁共振成像核心技術為突破口，開啟了中國科學家的突圍之路。
破解磁共振“速度瓶頸”
時間回溯至2006年，鄭海榮以優異的學業成績獲得美國科羅拉多大學博士學位，隨后在美國加州大學戴維斯分校從事博士后研究。2007年，他放棄了美國加州大學的科研職位回國，加入當時正在籌建中的中國科學院深圳先進技術研究院。
彼時，我國高端磁共振設備市場完全被國際醫療設備巨頭壟斷，一臺3.0T設備售價高達三四千萬元，患者的檢查費用也動輒數千元，高端影像診斷因此成了“奢侈品”。
為了改變這一窘迫現狀，鄭海榮回國后從零開始、迅速組建團隊，聚焦醫學成像技術與設備的研發。
那么，當時國內磁共振技術面臨哪些挑戰？面對《中國科學報》的提問，鄭海榮表示，最主要的挑戰就是成像速度慢和成像電子部件空白。
鑒于此，他提出“隱正則化稀疏快速成像理論”，通過數學建模優化數據采集與重建效率，攻克高速電子部件，將臨床常規掃描時間縮短了50%以上。這一關鍵突破，為國產高端磁共振設備的研發奠定了堅實的理論基礎。
鄭海榮團隊經過長達八年的艱苦攻關，2015年，我國首臺3.0T磁共振設備正式推向市場。這不僅打破了國外廠商的長期壟斷，更使我國成為繼德國、美國之后，全球第三個掌握高場磁共振全鏈條自主技術的國家。而自主研發的國產設備上市，直接推動了同類進口產品價格的大幅下調，顯著降低了醫療機構的采購成本和患者的檢查負擔。
基于此，聯影醫療作為牽頭單位、鄭海榮作為第一牽頭人完成的“高場磁共振醫學影像設備自主研制與產業化”項目榮獲2020年度國家科技進步獎一等獎。
自主研發的國產核磁共振設備（受訪者供圖）
引領全球磁共振技術
如果說3.0T磁共振設備的成功研制是“破局”，那么5.0T磁共振系統的誕生，則是中國在該領域實現“領跑”的標志。
2022年，全球首臺5.0T磁共振系統獲批上市，填補了國際上持續二十余年的人體超高場全身磁共振技術空白。
這一成就的背后，是醫學成像科學與技術系統全國重點實驗室與聯影醫療在5T磁共振高密度射頻信號發射接收系統、智能心臟成像技術、全身脂肪定量成像圖譜和功能成像等關鍵技術上的持續攻堅。
“5.0T磁共振設備的分辨率可達200微米，能夠清晰捕捉腦血管早期微小腫瘤和神經纖維病變，使腫瘤、帕金森病、阿爾茨海默病等疾病的早期診斷準確率大幅提升?！编嵑s介紹道。
據統計，在5.0T項目研發過程中，鄭海榮團隊共產生知識產權72項（含美國專利9項），發表相關論文60余篇，在國際磁共振領域引發強烈反響。
醫學成像科學與技術系統全國重點實驗室副主任梁棟與聯影醫療共同研發的業界首創LIVE Imaging技術，其核心成果——世界首臺“攝像”磁共振uMR Ultra，實現了從傳統“靜態拍照”到“動態攝像”的重大跨越。uMR Ultra能夠持續捕捉解剖結構和功能組織活動的高清動態影像，對于人體運動部位的觀察、診斷和研究具有重大價值，目前已正式全球上市。
這一系列成就標志著我國磁共振成像已進入自主智能的全新時代。
醫學成像與腦機智能
然而，科學創新的步伐永不停歇。
鄭海榮的視野并不僅僅局限于影像診斷本身。他敏銳地意識到，成像技術或許將成為未來腦機智能的核心。
在中國科學院深圳先進技術研究院的實驗室中，一臺高精尖儀器正悄然運轉，一排排控制指示燈明滅閃爍，密布其上的探頭發出超聲波形成的操控聲場，宛如一只“上帝之手”穿透實驗動物的顱骨，深入大腦并精準觸碰特定的神經元，引發僅幾微米的細微形變，隨即被磁共振儀敏銳捕捉。
“亮了！亮了！”鄭海榮屏息凝視著屏幕，突然激動地低呼。磁共振圖像上，原本漆黑一片的實驗動物大腦中間出現了微小卻清晰的白色亮點，如同在未知的腦科學宇宙深處，一顆沉睡的新星被悄然喚醒。
這是2019年初的一幕，也是鄭海榮團隊開發“基于超聲輻射力的深部腦刺激與神經調控儀器”的第四年。
此外，他的團隊將研究觸角延伸至超聲神經調控和無創腦機接口等前沿領域。
自2015年起，鄭海榮團隊在國際上首次提出并實驗證實了“超聲輻射力能夠開關細胞膜上機械敏感離子通道”的科學機理。基于此，他們攻克了萬陣元聲力發生器、非均勻組織時間反演波束合成和跨介質聲力合成控制技術，解決了聲波跨顱骨靶向投射難題，成功研制出世界首臺無創超聲深部腦刺激儀器，實現了顱內多靶點精準調控。
這項技術被《自然》雜志評價為“潛在優勢巨大”，目前已被國內外40余家實驗室用于腦科學研究，引領了國際超聲神經調控領域的發展。
鄭海榮團隊的創新探索還體現在無創聲波腦機接口技術系統和腦際生物通訊的前沿構想。
“當前人工智能仍處于‘數據智能’階段，AI依托大數據和大模型賦能各行業?！编嵑s指出，“未來將進一步邁向‘物理智能’，實現AI與物理世界的深度融合互動；而最終，可能通過腦機接口的基礎橋梁作用，‘生物智能’階段將有望實現人、機與環境的三元融合，構建智能形態的終極圖景。” 腦機接口未來可實現智能與智慧傳輸和存儲，從而把智慧更有效賦能機器、實現腦機融合，促進人工智能邁入生物智能時代。
中國標準走向世界
從引進、模仿到自主創新，再到引領全球技術潮流，中國高端醫學裝備的崛起之路，正是“中國制造”向“中國智造”轉型的生動縮影。
據新華社報道，2024年，我國醫學裝備市場規模達1.35萬億元，同比增長約6%；目前已形成22個大類、1100多個品類的醫學裝備產品體系，是世界上產品類別和品種最齊全的國家之一。
目前，鄭海榮領導的國家高性能醫療器械創新中心正積極與行業聯盟推動國產高端醫學裝備進入歐美市場。對于國產設備出海，他頗有信心地表示：“我們的部分技術指標已達到國際領先水平，下一步的目標是建立全球標準。”
此外，鄭海榮團隊正聚焦于新一代無創腦機接口核心技術的研究，致力于突破全腦神經信息無創成像、磁共振神經影像翻譯、基于離子通道調控的神經信息打印等顛覆性技術，為未來的物理智能、生物智能時代變革提供核心基礎設施。
“科研需要一股不服輸的韌勁！”回首來時路，鄭海榮感慨不已。
但也正是像鄭海榮一樣的中國科學家的不斷探索與創新，才讓中國在高端醫療裝備領域實現了從“跟跑”到“領跑”的跨越，在全球科技競爭中占據越來越重要的位置。
“高端醫療裝備蘊含著的不僅僅是智慧與創新，更承載著人類健康的‘生命方舟’。這場始于一臺磁共振儀的科技星火，必將形成燎原之勢，照亮億萬生命的健康前路，為推動構建人類衛生健康共同體，貢獻出閃耀世界的東方智慧與中國力量。”鄭海榮說。
本文鏈接：鄭海榮院士：為高端醫療裝備貼上“中國智造”標簽http://www.sq15.cn/show-11-27332-0.html
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