孫玉春的辦公室偏在樓道一隅。
一開始筆者遍尋不到,但可見來找他的人多,所以樓道裡張貼了幾張提示語,寫著「找孫玉春大夫請從東側出門到5010」。
就要到5010門口時,一位穿著樸素的男士迎面從屋裡出來,四目相對後先是怔了一下,又習慣性地寒暄了句:「來了。」
這樣「粗糙」的開場,似乎註定要開啟一場頗不一樣的採訪。
孫玉春是北京大學口腔醫院(下稱北大口腔)口腔醫學數位化研究中心副主任、口腔修復專業主任醫師、北京大學口腔醫學院教授兼博士研究生導師。
從去年開始,連續2屆北京國際口腔展上,孫玉春研發團隊的多項原創成果擺滿了北大口腔的創新展臺。
當被問起去年與今年所展出的發明有何不同時,他頓時進入「科學家」狀態,花了約15分鐘,嚴肅而認真地講解了自己的產業化科研思路。
考慮到閱讀方便,筆者以第一口吻將其講述內容整理於下。
自述:一個主線 六大創新 20年積澱
「當前,全球口腔醫學有三架馬車驅動行業發展,一是數位化,二是新材料,三是組織工程技術,且有一個趨勢是,新材料和組織工程技術都越來越多地藉助數位化技術加速革新。
那麼,口腔數位化修復技術的自主創新研發,就是我整個科研事業的主線。
我的原始創新產品包括:
1. 功能易適數位化全口義齒技術產品
種植義齒是當下全球最主流的牙齒缺失修複方式,也是行業中競爭最為激烈的領域之一。因此,20年前還在研究生階段時,我並沒有把目光放在種植牙上,因為我們各方面的研發資源都無法與國際牙科集團比擬。
在老師們的指導下,我選擇了在歐美用量不大、但在亞洲需求巨大的無牙頜全口義齒方向。我所在的研發團隊花了13年時間,自主研發了FSD功能易適數位化全口義齒技術(Functional Suitable Denture,固易美),其中包含25個發明專利。
這是我的第一個創新,通過在臨床操作全程恰當植入數位化技術,有效破解傳統操作難題。
我們已將FSD技術轉讓給北京一家公司,並已推廣至全國二十多家醫院,完成近200例的臨床應用驗證,效果良好。根據2017年發布的《第四次全國口腔健康流行病學調查》,我國至少還有2160萬例無牙頜患者需接受治療。
其實,當年全球牙科領域聚焦數位化全口義齒技術的人很少,競爭相對較小,這給了我們嶄露頭角的機會。當我們用了十餘年時間,將口腔數位化修復技術如庖丁解牛般拆解、分析、吸收、掌握,對關鍵環節摸清脈絡,再回過頭來開展其他方面的口腔數位化研究就能事半功倍。
2. 複雜可摘局部義齒智能設計與精準製造技術產品
可摘局部義齒是大多數老年人牙齒修復後的主要選擇,但目前該義齒的設計效率和製造精度方面還存在技術瓶頸,例如,用現有的CAD軟體設計一個複雜義齒需要30~40分鐘。
但是,基於我們自主研發的複雜可摘局部義齒智能設計軟體,該過程只需5-10分鐘,而且,產品形態更適合中國人的口腔解剖結構和生理功能。
同時,我們還開發了口腔醫用3D列印精度保障技術體系,該技術能把義齒製造得更為精準。
這兩項我們今年展出的重要成果都已順利轉化。希望通過與企業的合作,儘快覆蓋國內25%的醫生和技工所,並在國際上進行推廣。
3. 3D仿生絢彩氧化鋯陶瓷
很長一段時間裡,國外廠商都佔領著氧化鋯市場的尖端技術,但我們沒有沿著國外的發展路徑去追趕,而是在分析氧化鋯的弊端後,設計了一種仿生的梯度多層氧化鋯材料,目標是模擬人類天然牙齒的硬度結構,除了滿足仿生美學之外,更注重仿生力學性能,突破了氧化鋯的發展瓶頸。
這項發明也已成功轉化,2018年全球銷量超150萬顆。
4. 精準美學數字修復技術
口腔修復不光要考慮功能恢復,還要考慮美學重建。(他邊說邊拿起手機,找出一個患者案例講解起來。)比如,正畸治療是牙列擁擠不齊最理想的治療方法。但是,大多數成年人很難接受正畸漫長的療程,這通常需要3~5年。對於一些輕度擁擠不齊的患者,藉助微創瓷貼面修復,可以在兩周之內就實現牙齒整齊、牙縫閉合、牙齒增白等美學修復效果。
為了讓該技術更好普及,我們根據多年臨床經驗,建立了一套精準美學數位化修復技術,可實現術前在患者口腔內精準預測、術中微創牙體預備以及術後美學效果的精準實現。
研發過程中,我們還把中國人的前牙美學形態分為六型,女性有靚麗型、優雅型、端莊型,男性則分俊朗型、剛毅型、仿真型等。
孫玉春辦公室牆上貼著他的研究成果
該項專利技術也已完成轉化。我們希望,藉助這一技術,能讓基層醫生也做出良好的美學修復效果。
5. 生物列印技術產品
骨組織工程為骨缺損提供了新的治療思路,相比傳統技術,3D列印更有助於實現人工骨支架的宏微觀一體化成形。
然而,目前國內外相關研究尚未完全闡明最適宜三維拓撲的結構特徵,3D生物列印成形材料也尚缺乏明確的選擇標準和優劣指標。
針對上述科研需求,2015-2018年間我們建立了一種3D列印多孔組織工程支架複合材料及其製備方法,並通過專利轉化的方法與北京一家公司合作開發了Bioplatform三維生物列印系統,首次實現了多種材料、多種可控比例、多種三維跨尺度結構的一體化共混列印,有望在跨尺度三維宏微一體化結構優選與創新研究方面產生新的突破。
認真講解的孫玉春
6. 牙頜三維掃描、下頜運動跟蹤及仿真系統
口腔數位化的前提是各種牙頜物理模型的三維數位化獲取,而這正是牙頜三維掃描儀的功能。
通過我們的自主研發,可以準確、高效地將牙頜物理模型轉為數字模型,為下一步的修復體數位化設計及其他數位化分析作基礎。該專利轉化後,截至2018年底,相關產品已經銷往亞洲、歐洲、非洲的十多個國家,累計應用病例數超過200萬例,修復牙齒約500萬顆。
另外,在臨床上,有一部分患者需要咬合重建,但這項治療難度頗高,即便是經驗豐富的專家也易出現誤差。
為此,我們還開發了一套開放數據的下頜運動軌跡記錄系統。該技術有望突破常規頜位記錄對經驗和技術的依賴,實現高效、精確、自動化的咬合重建,也已實現轉化。
問答:科研與創新是快樂源泉
整體了解孫玉春的科研創新工作後,筆者又詢問了些許問題,以下是採訪實錄。
健康界:20年前您開始做創新時,環境是怎樣的?
孫玉春:當時就主要是自己一點點摸索,然後不斷找交叉學科領域的朋友來幫忙,看能不能一起把這件事往前推一點,哪怕一點點。因為我相信,只要我還在不斷往前走,早晚能到達某個裡程碑。
FSD軟體我們整整開發了10年都沒研究出來,最後還是在過海關的時候,我發現他們在使用人臉識別技術,這才激發了靈感,實現了突破。
健康界:那您為什麼有這麼強的信念,可以堅持10年不動搖?
孫玉春:我個人性格是,要麼不做,要做就一定做到完美,做到極致完美,這是其一。第二,2012年我在德國的時候,有一位德國教授對我說,中國有13億人口,但到現在為止全球市場上一款中國研發的口腔產品都沒有。當時我就下定決心,一定要在有生之年做出一款真正是我們中國人自主研發的、且超越國外水平的創新產品。第三,我們習主席大力提倡創新驅動發展,我們醫院的各方面政策支持力度也很大,讓我們沒有後顧之憂。第四,我們國家的數位化產業發展蓬勃,既給了我很多靈感,也給了我很多幫助。
當然,堅持非常重要。有一次,密西根大學牙科學院的院長來我們實驗室參觀時就說,激情+理想+堅持,不可能不成功。
健康界:所以也正是前10年的堅持,讓您之後的研發之路不斷加速度。
孫玉春:有一個誤區是,好多醫生在做研究時沒扎進去。
以開發印表機為例。雖然印表機不是我做的,但印表機裡的核心參數幾乎全是我摸索出來的。我們團隊花了兩年時間,5臺印表機一字排開,每天24小時不停地列印各種臨床需要的製品,光列印材料就用了近百公斤,所以最後我們能夠摸索出最適合口腔醫用的專用列印參數集,也申請並轉化了相關的發明專利。
再有,就是一開始的布局要準。北大醫學部去年召開創新論壇時,我介紹了我的感觸,現在分享與你:
「1. 選準研究方向。
科研工作應瞄準能解決實際臨床問題並且具有良好工業實用性(可批量生產或廣泛應用)的技術領域,且對國內外最新研究進展進行全面的分析後再確定具體研究方向。國外已經做過或者正在做的大方向不一定就不能產生創新成果,可能只是還沒找到最合適的角度,或者沒有找到具有北大口腔特色的研究角度。
2. 注重階段成果的產出與轉化。
一個重大科研成果的轉化,往往是分階段完成。階段性的研究成果,如果已經能夠解決部分臨床難題,就可以先行轉化成產品;產品在被其他人臨床實際應用的過程中發現的具體問題,有利於進一步校準之前預定的研究方向或派生出新的研究方向。
3. 選擇有創新活力的年輕企業或資深企業的年輕部門作為預期產業化對象。
創新是企業發展的生命線。隨著習主席和國家科技主管部門對科研創新及成果轉化重視程度的不斷加強,會派生出一大批具有良好創新活力的增長型企業或現有資深企業的新部門,此類機構對於新技術的敏感度和認可度更強,在合作研發過程中的配合度也更好。
4. 與目標企業成果共享、風險共擔。
科研成果轉化時,以分期付款等方式達成協議,能減輕企業在轉化技術初期的資金壓力和風險。同時,此類方式可以最大限度地調動合作雙方的積極性,形成合力,1+1>2,有利於更快、更好地將科研成果轉化為實用、有市場的產品。
5. 多予少取、先予後取、只予不取。
這是習主席在中非合作論壇中的講話精華,代表了中國大國外交的理念、國與國之間交往的中國邏輯,也適用於科研成果轉化的過程。有時候當前的付出不一定馬上就有回報,但將來會有回報。來得越晚的回報,往往越巨大。
成果受讓企業,往往看中的是持有科研成果人的科研誠信和能力,甚至是人品。要樹立良好、正確的合作觀念,方能獲得企業的認可,達成雙贏的科研成果轉化協議。」
健康界:您剛才提到我們醫院有很多好的政策去鼓勵醫生創新,具體有哪些呢?
孫玉春:為科研工作者提供良好的科研環境、科研條件和激勵政策,為科研成果轉化過程保駕護航,包括設立萌芽基金(青年基金、新技術新療法)、全科研生命周期科研人才培養與扶植、科技成果產出激勵、科研成果轉化激勵等。
我認為,我們醫院有一個最創新的政策,是我們醫院科研處的「全科研生命周期的科研人才扶持政策」,從上學時期就開始為優秀人才提供各種扶持政策,甚至一直到退休;同時,醫院的科研部門是以服務的態度幫助年輕的科研骨幹成長,對於我們在科研過程中遇到的難題,他們都會積極協調;而且,我們醫院整個創新氛圍非常濃厚,書記和院長都是兼顧臨床和科研,起到了模範帶頭作用。
健康界:但是雖然大家都在提醫生的成果轉化,很多醫院還是成效不大。
孫玉春:有一個現象是,很多優秀的年輕人才,只要一上臨床工作就失去了科研創新的動力,這與激勵機制有關。我認為,要想鼓勵更多科研創新,就要繼續加強科研激勵。
健康界:但是,醫生的創新優勢又在於他最懂臨床需求,這是創新的源頭。
孫玉春:是的,走科研路的醫生可以臨床少做一點,但不能完全脫離臨床。
真正有用的Idea必須是自己腦子裡想出來的,因此,做科研的人需要思考,要有時間發呆,這個前提是他已經非常清楚臨床問題了。
但要讓別人理解自己的Idea,還需要時間。像我合作的企業,大都需要五年時間才能真正懂我。
健康界:您的思路特別清晰,思考非常全面,這種思維怎麼培養出來的?
孫玉春:我的理想就是不斷突破自己,不斷突破已知的東西,去創造新的東西,這是我最大的快樂,所以我會經常思考。
首先要能想明白,然後才能說明白,才能寫明白,才能做明白。
我其實連駕照也沒有,不會開車,我也不太愛玩,我的穿著打扮也很簡單,就10件一模一樣的襯衫每天換著穿,但我最大的快樂就在於科研創新。
我非常欽佩習主席。習主席正在帶領中國走向騰飛,作為醫生,我希望自己能為我們口腔醫療行業的騰飛添磚加瓦,我非常享受這個奮鬥過程。
健康界:就是天時、地利、人和全佔了,您的辦公室位置也很好。
孫玉春:這個辦公室其實原本是樓道。因為一開始我要研發印表機和掃描儀,就需要24小時不停測試,會產生噪音,所以這個位置更適合,慢慢也就習慣了。
健康界:那您有這麼多科研和臨床工作,平時會參與孩子的教育嗎?
孫玉春:我每天晚上要陪孩子四五個小時。其實,一開始我在美國學習,美國那裡大家基本都是24小時工作,實驗室都開到通宵,大家非常努力,沒有休息時間。後來到了德國,我發現歐洲人只要一下班抬腳就走,而現在世界上最好的牙科產品基本都來自歐洲。
這就說明是有辦法又能兼顧工作又能照顧家庭,我就開始改變自己工作狂的方式。
另外,我愛人為家庭付出巨大,也是我能取得今日成績的最大功臣之一,我非常感謝她。
健康界:還有最後一個問題,如果有什麼事你做了卻沒有達到預期,那你會怎麼樣?
孫玉春(不假思索地立即答道):兩個方案。一個方案是如果我力所不能及,那就暫時放棄,先去做我更擅長的,其實我一直以來都是這樣,先在擅長的地方立住腳跟,再去找第二個、第三個點,就像珍珠項鍊一樣,把一顆顆珍珠拉過來用主線串起來,最後形成一個閉環狀態,這會讓我們做每件事都快樂;第二個是尋找合作夥伴互補,用別人的優勢補我的缺點。
採訪就這樣在一種高效、快速、直接的狀態下走到了尾聲。
孫玉春說,曾經有記者問他:「國外已經把牙科技術做得這麼好,我們中國人還有什麼可以做的?」
他當時的回答,恰好可以作為本文的結尾。
他說:「我們每個人都希望自己不得病、少得病,得了病也能很容易看好。在這個理想還沒有完全實現之前,目前所有的醫療技術都有創新研發空間,都需要我們去一一突破。」
人物介紹:孫玉春
2007年畢業於北京大學口腔醫學院,獲博士學位。作為訪問學者分別於2011年赴美國Rochester大學、2012年赴德國Freiburg大學訪問,學習與交流新一代口腔數位化修復技術。
研究方向:口腔數字修復技術的自主創新研發。主持863、國自然等項目11項,發表論文162篇,第一/通訊論文52篇(SCI 31篇)。第一發明人申請國內外發明專利58項(已授權9項),轉化協議金額2258萬元(超出部分根據實際銷售數量計算)。專利產品銷往國內20餘省份及歐洲、東南亞等10餘個國家,年應用數>200萬例。獲首都首屆轉化醫學創新大賽最佳創意獎、二等獎(唯一獲獎的口腔醫學項目),北京大學產學研合作先進個人獎,北京大學口腔醫院新技術新療法重點項目一等獎等。北京市科技新星、中華口腔醫學會計算機專委會常委、口腔數位化醫療技術和材料「國家工程實驗室」平臺牽頭人、《口腔頜面缺損修復學雜誌》編委。