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2020年4月29日

趙偉仁

醫療創新有賴跨國跨科合作 ──
從發展醫療機械人有感

新冠肺炎肆虐,香港情況尚算穩定,惟疫情須待疫苗及有效治療藥物出現,大眾才可鬆一口氣。疫情出現,更突顯醫療科技及設備的重要。一直以來,香港擁有頂尖的醫療技術及人才,回望本港醫療科技發展及中大團隊發明內窺鏡機械人的經驗,我認為跨學科及國際院校之間合作,是未來醫療科技發展的重要方向,政府與學術界應加倍重視。

據美國科學資訊研究所(ISI)《基本科學指標》,本港兩所醫學院在臨床醫學領域中達頂尖水平,成就包括研發藥物治療疾病及發明嶄新醫療工具,如手術機械人。在生物醫學研究方面,香港每年出版約250份具高影響力的生物醫學文獻,是全球出產量最高的地區之一。不論在「沙士」或禽流感病毒等新型傳染病中,香港在國際大規模基因工程項目中,均作出重要的科學貢獻。

舉世聞名手術機械人誕生

從前,「大國手大傷口」是對出色前輩最貼切不過的形容。微創手術的出現,不僅為醫學界帶來翻天覆地的改變,更令大傷口不再,對病人帶來莫大的裨益。當年初出茅廬的我,正好見證着開腹及微創手術的交接,猶如菲林和數碼相機交替的年代,也因而驅使我與團隊一起努力,研發內鏡手術機械人。

事實上,內鏡當年最初的應用,只是放進病人體內觀察,並非作手術用途。後來,有外國專家在鏡頭上加上手術刀,放入病人的胃部,進行切割手術治療早期腸胃癌,發展出內鏡切除術(EMR)和內鏡黏膜下剝離術(ESD)。然而,這項手術難度極高,醫生一旦失手,可能令病人併發出血和穿孔,甚至嚴重的傷害。於是,中大團隊與新加坡工程師着手改良技術,於2011年研發出內鏡機械人雛形,在內鏡裝上兩把機械臂,一臂用於拉高,一臂用於操作手術,並完成5宗臨床手術ESD,引證跨學科合作的成功。

作為醫生,我們擁有豐富臨床經驗,能夠提出現行醫療科技問題及改良方向,而工程師則擁有改良機器的技術,可以就醫生提出的問題提出解決方法。正因如此,我的團隊與工程系團隊一拍即合,共同研發內鏡手術機械人。

合作代競爭 由改變評核開始

在設計機械人初期,團隊曾因手術機械臂的粗幼費盡心思,若機械臂太幼,會不夠力;若其太粗,將不能放入病人體內。此外,工程團隊更要考試當中的自動化操作及解決機械臂阻礙視線的問題。經工程團隊精密模型計算及各專家的反覆設計後,團隊最終成功研發出現時直經只有3.8毫米,前端鏡頭與兩隻機械臂分開獨立操控的內鏡手術機械人,更奪得全球首個「環球創新醫學工程設計大獎」。內鏡手術機械人發展為微創手術必不可少的機器,全賴醫生團隊與工程系團隊的跨學科協作,才可發明改變世界的科技。

儘管跨學科合作為科研帶來無限的可能,但內鏡手術機械人的跨學科合作其實只是冰山一角。根據研資局的報告,香港的研究生態以小額資助的個人研究項目為主,佔研資局研究資助項目總數的93%,而獲資助的跨學科或跨院校合作研究的項目則僅佔7%,只有不足100個項目。院校或學科各自為政,一切源於教資會的資助分配機制在本質上也並不鼓勵合作。在現行的經費分配制度中,研究評審工作(RAE)成為各大學或學科獲得研究經費最重要的決定因素。各大院校及其學科均要提升自己的研究質素,在研究評審獲得更高評分,擊敗對手,奪取有限的資源,導致各方無意合作。為進一步推動本港創科發展,政府應正視惡性競爭的問題,改善院校分配資源的制度,才可有效促進跨學科或跨院校的合作。政府可參考團結香港基金建議,在研究評審中,提升跨學科或跨院校合作項目在評核標準中的佔分權重,應提供更明確的參考範例,並提升對研發合作的重視程度,從而鼓勵各大學充分發揮各自的研究優勢,以合作代替競爭,提升香港的整體研發能力。

夥知名國際院校取長補短

跨學科合作以外,我們更應放眼世界,與國際知名院校合作與交流,促進醫療創新的發展,研發更多的醫療科技。去年,中大與與蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)、倫敦帝國學院(Imperial College London),以及約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)成立的「醫療機械人創新技術中心」,就是其中一個顯例。各間院校有其優勢,如蘇黎世聯邦理工學院掌握機械自動磁力控制的技術;約翰霍普金斯大學則擁有研發醫療機械手的經驗;倫敦帝國學院則有知名的機械工程師及外科醫生。中心讓來自不同醫學專科及電子工程、生物醫學工程、機械工程等專家,參與「經腔道多規模機械人診斷及治療平台」、「經腔道磁力導航機械人平台」及「影像追蹤機械人介入技術」,為研發各種醫療新科技奠定重要基礎。

設大型機構促進跨界合作

若果政府希望長遠推動創科發展,特別利用香港在生物科技的優勢,政府應擔當比學界更積極角色,成立跨學科、跨機構的大型研究機構。正如《團結香港基金報告》所言,政府可參考美國博德研究所(Broad Institute)或英國弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)的運作,推動跨學科、跨機構及國際間的合作,為生物醫學研究工作提供金錢、人才及技術支援。其好處一方面將能提供豐富的資源、共享的科研設施及促進合作的環境,讓研究員可共同解決複雜而重大的研究難題;另一方面,研究機構可為新晉的頂尖科學家提供前景可觀的職業發展路徑,成為吸引本地及海外頂級人才的重要樞紐。在經費方面,政府可參照美國聯邦政府對博德研究所撥款數目,預留每年10億港元作經常撥款,並鼓勵其他公私營機構贊助經費。

「鷸蚌相爭,漁人得利。」香港擁有多所世界級的知名學府,更一直孕育不少出色的科學家,但跨學科、跨機構的協作卻成為本港創科發展的絆腳石。要突破周邊城市的科技競爭,政府有責任從制度中作出改革,更應扮演院校之間的協調者,促成更多合作。同時,我希望更多科學家同儕可以打開心扉,探索跨學科合作的機會,或許能將不可能變成可能。

香港中文大學醫學院助理院長(常務)、周毓浩創新醫學技術中心主任

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