【编者按】上海交通大学与上海第二医科大学强强合并20年来，学校专门设立“医工交叉”研究基金，通过持续搭建平台、探索机制，实现了医学与理工科的深度交叉，培育出多项国家级科研成果，为学校整体实力和学科建设水平实现跨越式提升提供了有力支撑。为反映全校在医工交叉领域的探索经验和取得的不凡成就，新闻网将陆续刊发其中的优秀案例，以期梳理发展历程、总结实践真知，进一步激励广大教职医务工作者深耕交叉融合领域，为推动科技创新、医学发展，早日实现健康中国战略作出新的更大贡献。

郝永强，医学博士，上海交通大学医学院附属第九人民医院主任医师，二级教授，博士生导师，上海市医务工匠，科技部国家重点研发计划及工信部揭榜挂帅首席科学家，上海市医学3D打印技术临床转化工程研究中心主任、上海骨科创新器械与个性化医学工程技术研究中心主任、数字医学教育部工程研究中心执行主任。创建了基于3D打印的“三位一体”骨肿瘤精准切除与个性化功能重建的全新治疗模式；自主研发了“结构-力学-生物”适配的个性化骨关节假体，实现了复杂骨关节病损功能重建；自主研发了可降解镁合金螺钉、促骨生长活性的钽涂层假体、富血小板血浆凝胶与生物3D打印活性骨类器官等，并在国际上首次实现临床应用。作为第一完成人获上海市科技进步奖一等奖、高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)二等奖、中国产学研合作创新成果奖一等奖、中华医学科技奖三等奖等奖项。先后兼任中国国际科技促进会医工结合分会副会长、中华医学会骨科分会骨科基础学组副组长及医学工程分会数字骨科学组副组长、中华医学会骨科分会骨肿瘤学组及骨质疏松学组委员、Intemational Joumal of Bioprinting和《组织工程与重建外科杂志》副主编等职务。

上海交通大学医学院附属第九人民医院10号楼5层3D打印接诊中心的一个房间里，大大小小的人体骨骼和关节的3D打印模型陈列在架上。“世界上没有两片完全相同的树叶，也没有两个人的骨关节或骨缺损的情况是完全一样的。”郝永强介绍说，3D打印的应用实现了骨科手术由“削足适履”到“量体裁衣”的精准化治疗。3D打印的个性化金属植入物不仅可以用在骨盆、髋、膝、肩、肘、腕、踝等全身骨关节和巨大骨缺损修复重建等复杂骨科手术中，还可应用在口腔科、眼科、整形外科、胸外科、神经外科、耳鼻咽喉科等学科。

血脉中的情怀与热爱

郝永强之所以选择骨科，是因为骨科与国家和社会的发展息息相关。对抗自然灾害需要骨科，慢性病的治疗亦离不开骨科，可以说骨骼健康关乎全身健康。正是这种对骨科重要性的认知，让郝永强在骨科领域中遨游几十年，不断探索，发光发热。

郝永强本科就读于安徽医科大学，随后考研进入上海中医药大学，跟随上海市石氏伤科的传人、国医大师施杞教授学习中医学与中医骨伤学。在郝永强看来，这是幸运，更是机遇。施杞教授对郝永强的帮助非常大，中医的学习与熏陶对他影响很深。

硕士毕业后，郝永强再次面临重大选择。当时，他已经能够留在上海中医药大学附属龙华医院，顺理成章地边工作、边继续攻读施杞教授的中医骨伤科博士学位。然而在郝永强心里，自己是一名外科医生，尽管中医院也有外科手术，但十分有限。于是，他报考了上海第二医科大学，师从戴尅戎。用郝永强的话说，“这是一种情怀”。

从西医到中医，再回到西医，在郝永强看来这并不是走了弯路，而是弥足珍贵的经历。他认为，中医的整体观与个性化治疗理念是非常科学的，3年的中医学习让他收获颇丰，他的思维方式与完全接受西医教育的医生不一样，这是大有裨益的。即便现在，他也鼓励医学院的学生去选修一些中医药方面的课程，掌握中医的思考方法。

郝永强成为戴尅戎的学生之后便开始接触医工交叉。第九人民医院的骨科与其他医院的相比发展得并不算早，而从20世纪70年代到今天，50年左 右的时间，第九人民医院骨科能够成为一个“国家队”，走出了一位中国工程院院士，靠的是创新，而创新靠的就是医工结合。相较于其他专科，骨科更能显示出“工”之于“医”的重要性，因为骨科离不开医疗器械，许多工具需要工科的介入。没有的器械要去研发，已有的要去改进，都需要医工结合。医工结合，说起来简单，其实极具挑战性，医生们明知道会有无数个困难、面对无数次失败，也要去探索。戴剋戎是这样，郝永强也是这样，他们靠的是真正的情怀与热爱。

从医工交叉到医工相融

医工交叉不仅仅是一种创新，它更应源远流长。郝永强说，中医骨子里就是医工结合的。比如，中医骨科的小夹板被认为是中国对世界医学的重要贡献，那个时候没有工程师，就是医生自己去找树枝，做成小夹板来固定。东汉末年的著名医学家华佗自己去找药、磨药、尝药，他做手术用到的器械也是他自己研发的。所以说，医工本就应该是一体的，医生也必须具备这种气质和素养。现在学科越分越细，也就更需要医工结合。在文艺复兴和工业革命的背景下，现代医学诞生只有两百多年的历史，却得到了快速发展，其中的关键就是工业技术在医学领域得以应用。第一次工业革命产生了高压灭菌技术；第二次工业革命实现了电气化和机械精细加工，能够生产各种医疗器械；第三次工业革命促进了数字医学的发展。

戴尅戎与上海交通大学王成焘的医工合作是一段富有传奇色彩的业界美谈，郝永强也以自己能够成为两位老师合作全过程的见证人而感到荣幸和自豪。王成焘本是上海交通大学机械领域的教授，但他对医学有浓厚兴趣，20世纪70年代末，戴尅戎在青岛参加一个骨科学术会议，王成焘恰好在青岛，就一直在会场门口等戴尅戎出来，向他介绍自己并谈了合作意向，戴尅戎很高兴，因为他正在苦苦寻找志同道合的专家来研发医疗器械，两人一拍即合。从此开始合作，一直持续了40多年。王成焘能够听懂医生的语言，也会讲医生的语言；戴尅戎能听懂工程师的语言，也能讲给工程师听。他们完全融合在一起，真正实现了你中有我，我中有你，从医工交叉走到医工相融，互为知音。

肩关节是人体最复杂的关节，这个关节得了肿瘤以后应该如何重建呢？戴尅戎就此与王成焘讨论，王成焘说：“太简单了，我是搞汽车的，汽车上很多关节都能360°旋转啊。”于是，他们合作设计出了全球第一例针对肩关节肿瘤制约性的反肩关节。早期，这样的一个关节零部件多，戴尅戎在手术中要耗费时间去熟悉、组装，王成焘就跟着戴尅戎上手术台去协助组装。20世纪 90年代，戴尅戎去全国各地会诊，王成焘也跟过去。医工合作通常以医为主，其中难免牵扯各种名与利，但类似主角与配角之争的矛盾冲突，在戴尅戎与王成焘身上却从未出现过。郝永强形象地比喻他们好像“两种材料， 一开始是平行的，然后交叉在一起，拧成了一股绳，才能发挥出最大的作用，我觉得这是医工结合必然要走的路”。郝永强深情回顾说，戴尅戎和王成焘一路走来，从合作到交叉到融合， 一是因为情怀，二是因为热爱，像这样的合作团队是不多见的。王成焘虽于2021年离世，但直到今天，两个团队还在合作。

两位优秀前辈的表率鼓励着郝永强在医工结合的道路上走下去，努力走得更远、更好。目前，郝永强的两个主攻方向是医学3D打印和生物功能性医疗器械，并两次获得了上海交通大学“医工交叉”研究基金的支持。医学3D打印分为四个层次：一是打印体外模型，二是打印金属植入物，三是打印非金属组织工程支架，四是用细胞打印可以再生的人工器官。2021年，郝永强就把第四种打印应用在人体中了。把患者自身的干细胞及因子取出来，与生物材料、骨头里的材料组合，打印出骨缺损治疗需要的骨骼形状，再把它植入人体。生物功能性医疗植入物就是利用这个生物材料的活性。20世纪20年代，人们常用不锈钢，它不生锈、强度好，但是没有活性，不能跟骨头长在一起。20世纪70年代，钛金属出现了，它很轻，生物相容性比不锈钢好。现在则更进了一步，如果体内治疗完成之后，金属材料能消失，就不需要给患者开第二刀把它取出来了。郝永强就在做这件事，他与上海交通大学材料科学与工程学院丁文江院士合作了20年，研究镁合金可降解医疗器械，2018年该产品已用于人体骨折治疗。郝永强说，这是功能性的医疗器械，它既能让关节动，还能治疗原发病，如感染等。钽也是一种非常奇妙的金属，天然地能与骨头长在一起。郝永强与上海交通大学的李伟合作，在3D打印人工骨关节完成后涂上钽，完成全球首例临床应用，从而让人工骨关节可以在体内长期使用。

2021年7月，郝永强在第九人民医院成功实施国产研发钽涂层假体应用于“翻修”人工髋关节手术 

再好的团队也需要经过磨合，再成功的研发也会经历失败。每个产品的研发都会遇到各种难题，不可能一蹴而就，需要反复试验，这既考验了研发者的耐心，也考验了研发者在经历失败后是否还能保有信心。

基于患者需求的创新

医工交叉的根本目的是什么?郝永强认为，医工交叉应该是基于临床的需求，源于患者的需要，并不是为了创新而创新，更不是利益至上、金钱至上。医生基于患者的需求提出问题，工程师则解决这些问题、满足这些需求。

2019年8月，郝永强(左一)与戴剋戎应用3D打印模型与3D打印假体为骨盆肿瘤患者介绍手术规划

郝永强始终坚持以患者为本。从他的研究中也不难看出他对于新材料、新技术的关注，以及如何减少手术次数、减轻患者的痛苦，实现最佳的治疗效果。治疗不仅仅是治愈，让生命得以存续，还要注重患者今后的生活质量，不仅是活着，还要更好地生活。

2020年6月，郝永强(左一)与戴剋戎为新疆哈萨克族骨盆巨大 肿瘤患者设计3D 打印个性化假体及重建方案

郝永强认为，是患者的需求和宽容推动了医学的进步与发展，患者愿意冒风险尝试新方法，这成就了医生，也成就了医学。他从医多年，每次会把患者的病情，以及手术前前后后的一切对患者及其家属都讲清楚。患者往往没有足够的医学知识储备，有的甚至不具备基本常识，所以郝永强常从科普开始，解释医学名词，经常一谈就是半天甚至一天。尤其是在做从零到一的创新时，更需要医生耐心地解释明白。郝永强一年面对几百个病例，但是再忙也始终坚守这一原则。他的好多手术都是全世界第一例，医生与患者的压力都很大，他认为医生给患者尊重，也是给自己松绑，医生与患者是互相成就的。

期待在世界新医学史上留下中国人的名字

郝永强认为，上海交通大学原来就有强大的工科，自从和上海第二医科大学合并以后，新的上海交通大学“医强，工也强”，医工结合顺理成章。

郝永强认为“医工交叉”研究基金的设立“是必要的，也是必须的”。有了这样的支持，能让工程师进医院、进病房、进手术室成为可能。现在很多医工交叉合作已经成为医生和工程师的日常工作。

创新医疗器械产品要产业化，要推广至更多的患者能够使用，常常是一个漫长而复杂的过程。他认为，国家在鼓励原始创新，我们的有些成果已经在世界范围内领先，但我们往往受到惯性思维的限制，缺乏领跑意识。有些创新成果在其他国家还没有应用，不代表我们就不能尝试。

提到医工交叉的发展，郝永强对年轻从业者、上海交通大学和“医工交叉”研究基金和中国的现代医学都有所期待与展望。

2021年12月，郝永强成功实施国际首例自主研发的生物3D打印活性骨类器官修复骨缺损临床应用

2019年8月，郝永强(右一)与工程师团队讨论骨肿瘤患者3D打印个性化假体设计及制备

他认为年轻医生要有整体观，应该掌握最基本的诊疗技术，能够望闻问切、视触叩听，而不应该只依靠机器来看病。现代技术要应用，但不能丢了医生的“魂”和“本”。此外，要有学科交叉与融合的意识。医生不仅应该懂医，还要懂工、文、法、伦理、哲学等，成为复合型人才。在专业知识之外，医生还要做到有温度、会交流，关心患者，了解患者的心理，对于一些接受创新医疗器械治疗的患者更要如此。在领跑状态下，对年轻人也要有新的要求，前面没有引领者的时候，要树立好目标。

“医工交叉”研究基金应该要“抓两头”，一部分用来培养有情怀的青年医生和工程师，鼓励探索，宽容失败；另一部分用来聚焦重大项目，重点投入，积极鼓励与企业合作，多渠道引进社会资金，做好转化及应用。此外，应鼓励更多工程师长期在医院工作，与医生一同看病、查房、开刀，理解医疗需求，弥补不足。最好能成立一支管理队伍，全程跟踪支持医工交叉团队，并让更多学生参与进来。

郝永强始终认为，中医的整体观及个体化等理念值得学习和发扬，中国医生应该有勇气、有自信，将传统中医理念与现代医学技术加在一起，与智能化结合，形成新的医学，引领现代医学的发展。

(摘自《交叉融合 医工同行 上海交通大学医工交叉二十年》 上海交通大学出版社 2025年11月第一版 主编 曾小勤 郑俊克 李冬凉）