【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。

蒋欣泉，上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科学科带头人，上海口腔医学先进技术与材料工程技术研究中心主任，国家杰出青年基金和多项国家级人才计划获得者，“十三五”及“十四五”国家重点研发计划首席科学家，澳大利亚悉尼大学工程与信息技术学院名誉教授。长期致力于口腔颌面部骨组织再生与修复的研究与应用，尤其是利用干细胞、再生医学和生物材料修复口腔颌面部缺损。近年来主持国家和省部级课题及人才计划20余项，包括国家重大科学研究计划课题，国家自然科学基金委重点项目、重点国际(地区)合作研究项目等。作为第一/通讯作者在Joumal of Dental Research、Advanced Science、Advanced Materials、Nature Communications等期刊发表SCI论文172篇。

作为一位在口腔医学和生物材料学交叉领域深耕多年的杰出学 者，蒋欣泉实现了医工交叉领域理论与实践的深度融合。他不仅在临床医疗工作中取得了显著成就，同时在科研工作中走出了属于自己的独特道路，他的学术轨迹展现了医工交叉在学术与临床领域的深远影响和广阔前景，推动了口腔医学的创新发展。

新材料应用 突破传统医学局限

蒋欣泉在从医早期便敏锐地察觉到单一学科的局限性。彼时，作为一名对临床医学充满热情的年轻人，蒋欣泉的理想是成为一名出色的医生，为患者解除病痛。然而，临床医学实践的复杂性和多样性却一次次让他感受到单一学科在应对诸多难题时的局限性：很多疑难杂症，尤其是一些复杂的口腔修复病例，仅靠传统方法很难取得理想的疗效。

蒋欣泉最初接触到口腔修复领域时，医疗设备和技术还相对滞后，不少患者面临缺失牙齿无法正常修复的窘境。这个困境让蒋欣泉认识到，仅靠现有的医学手段是远远不够的。攻读硕士期间的一次科研讨论会，让他接触到了生物材料的概念。当时，蒋欣泉参与了一个关于生物材料与组织工程结合的研究项目，该项目结合医学的需求和工程技术的创新，成功解决了一个困扰业界多年的难题，展现了新型材料在心脏瓣膜置换和骨科植入物中的极大潜力。蒋欣泉由此萌生了一个大胆的想法：“或许工学可以弥补医学的不足，为临床问题提供创新的解决方案。”

这个经历不仅为蒋欣泉带来了成果上的突破，更带来了观念上的飞跃，他第一次真切感受到跨学科思维的价值，开始深刻地认识到，医学和工学的交汇点，或许正是解决临床难题的关键所在，也由此坚定了医工交叉研究的方向。

蒋欣泉讲解分析问题

在另一项关于口腔修复材料的研究中，蒋欣泉和团队尝试通过改良材料的化学组成来提升生物相容性，但实验数据并不理想。一位机械工程领域的博士后建议从材料结构入手，优化其微观设计来提高功能性。于是，蒋欣泉与工科团队紧密合作、携手攻关，成功研发出一种新型可降解的生物陶瓷材料，这种材料不仅具有优异的力学性能，还能模拟人体组织的功能，有效促进骨组织再生。

现在，这种材料已广泛应用于颌骨修复等多个领域，显著提升了治疗效果，特别是在处理复杂病例时表现尤为突出。一位因交通事故导致颌骨严重损伤的患者在采用这种新型材料进行修复后，不仅恢复了咀嚼功能，还实现了面部轮廓的自然重建。

突破性的进展让蒋欣泉深刻体会到多学科协作的魅力，也坚定了医工交叉的研究路径。他表示：“医工交叉最大的魅力在于超越传统医学的局限性，为患者带来全新的治疗可能。”

新技术推动 深化科技与临床对接

“口腔医学的未来，绝非仅仅在于医疗技能的提升，其核心是技术的创新突破。”蒋欣泉坚定地认为，数字化技术与生物材料的融合将彻底改变传统的治疗模式。

在数字化影像技术的推动下，口腔医疗迎来了质的飞跃。以往，医生需要依赖肉眼观察和经验评估来判断患者的口腔状况，不仅耗时且精度有限。如今，数字化扫描与影像建模技术使医生能够对患者的牙齿和骨骼结构进行全方位的精准分析。

蒋欣泉将这项技术与3D打印结合，开发出一套全新的治疗方案：通过数字化采集患者的口腔数据快速生成三维模型，再利用3D打印技术制作出与患者解剖特征完全吻合的假牙和矫正器。这种个性化定制不仅缩短了治疗周期，还显著提升了患者的舒适度。

尽管医工交叉为医学创新提供了前所未有的机遇，但从实验室的科研成果到临床的广泛应用，仍需要迈过一道高高的“技术转化门槛”。蒋欣泉指出，理论上的创新并不意味着实践中的成功，尤其是在医学领域，必须确保技术的安全性、稳定性和可重复性。

在研发初期，团队提出将一种基于3D打印的新型复合材料用于牙齿修复。这种材料在实验室测试中表现出优异的耐磨性和生物相容性，然而实际应用于患者时，材料的形变问题却成为一大障碍。为了克服这一难题，蒋欣泉团队与工程学专家展开了多轮探讨，反复调整配方并优化打印参数。最终，他们开发出一套新的生产工艺，不仅解决了形变问题，还使材料更加经济高效。如今，这项技术已在国内外多家医院推广，惠及了成千上万的患者。

蒋欣泉深知，医工交叉领域的技术转化离不开多学科的通力协作。他与材料学家、机械工程师，甚至是AI专家密切合作，针对不同领域的难题提出综合解决方案。例如，在开发口腔植入物时，团队结合AI技术建立了一个数据库，通过分析海量的患者临床数据，预测植入物的最佳形状与材质，不仅提高了植入物的成功率，还显著缩短了设计周期。蒋欣泉感慨道：“这些跨领域的合作，让我深刻体会到集体智慧的力量，也更加坚定了推动医工交叉发展的信念。”

蒋欣泉的跨学科协作并非一帆风顺，不同学科之间的理念差异、工作方式和思维方式的不同，常常导致沟通的障碍和研究进展的滞后。

在早期的口腔修复项目中，蒋欣泉与工程学团队合作，尝试将3D 打印技术与生物材料结合，设计出更符合人体生理结构的假牙。虽然工程团队提出了诸多技术上的创新方案，但医学团队却认为这些方案缺乏临床可行性，且难以满足患者个性化的需求。医学注重临床经验与患者反馈，讲求实践和结果；工程学则更注重理论和技术的完备性，强调精确的设计与实施。不同学科之间的语言和思维差异让项目进展缓慢，甚至出现了停滞的局面。

“跨学科的合作，并不意味着将各自的优势单纯地堆砌在一起，而是要通过深度融合，找到一个大家都能认同的创新解决方案。”蒋欣泉在深入的反思中认识到，真正的跨学科合作，不仅仅是在科研阶段找到共同语言，更是在长期的互动中逐步磨合，逐步打破固有思维模式的边界。

蒋欣泉(左二)为患者制订个性化诊治方案

蒋欣泉团队开始定期召开跨学科的座谈会，建立了更加开放和包容的沟通机制。通过一次次的深入研讨沟通，大家不仅成功整合了各学科的优势，还在这个过程中激发了更多创新的想法。医学专家根据患者的个体差异和临床需求，调整了材料的功能性要求；工程团队根据临床反馈，优化了技术细节。经过多次调整与改进，研究进展逐步提速，成果也最终得到了验证。蒋欣泉总结道：“这次经历让我深刻感受到，跨学科合作不仅仅是技术层面的融合，更是思维方式的深度碰撞和融合。”

尽管在理论与实验室阶段取得了显著进展，但如何将这些创新成果从实验室转化到临床，尤其是在大规模应用上，仍然是难以回避的挑战。

一个典型的例子发生在他们研究的新型口腔修复材料的应用过程中。实验室的测试结果表明，这种材料在修复效果上表现出色，具有极高的生物相容性和耐用性。然而，当他们将该材料应用到临床时，却发现患者的个体差异会导致材料产生适配问题，特别是在尺寸和形态上存在一定的误差。这种问题直接影响了材料的效果和患者的舒适感，甚至在初期的临床试验中产生了一些失败的案例。

为了克服这一瓶颈，蒋欣泉团队进行了广泛的讨论和反复的实验。他们针对不同患者的具体情况进行个性化调整，并引入更为先进的数字化设计和3D打印技术，逐步优化了材料的形态和尺寸匹配度。在此过程中，蒋欣泉特别强调了“技术与临床需求的深度对接”——研究团队不仅要从技术角度进行创新，更要密切关注患者的实际需求和医生的操作习惯。经过不断的改进和临床试验，最终该材料在修复效果和操作性上取得了显著突破。

正是这些磨炼，使得他们不断突破创新，为口腔医学的发展带来了全新的技术与理念，也为医工交叉的实践提供了深刻的启示。

蒋欣泉的交叉领域并不仅限于国内，他始终强调国际化视野对于科研创新和学术影响力的重要性。早在博士阶段，蒋欣泉赴加拿大深造，师从国际生物材料领域的权威学者，就已经将自己的视野扩展到全球学术前沿。在导师实验室里，医生、工程师、生物学家常常坐在一起讨论问题。每个人都有自己独特的视角，而解决方案往往是在这些交锋中逐渐清晰的。蒋欣泉领悟到：“科研不仅是一种工作，更是一种高度协作、跨学科交融的艺术。”

2023年，蒋欣泉(左二)担任国际口腔修复大会主席(中国首位)

留学期间，蒋欣泉还参与了多个国际会议，在与世界各地学者的交流中，他展示了自己的研究，也吸收了其他国家在医工交叉领域的先进成果，形成了跨文化的视角。他说：“每个国家都有不同的科研关注点，但本质上都是为了更好地服务临床。我从他们身上学到了很多，比如资源整合的能力和对学术伦理的重视。”蒋欣泉的研究不仅在国内学术界取得了重大成就，也在国际医学界引起了广泛关注。2024年5月，蒋欣泉当选国际生物材料科学与工程学会联合会会士。

蒋欣泉表示：“这种全球视野让我们不断拓宽思路，汲取创新思维，也让我们的科研成果更具前瞻性与国际影响力。医工交叉的创新，往往来自全球不同地区的智慧汇聚，国际合作能够加速科技成果的转化与应用。”蒋欣泉团队多次参与国际学术会议和研讨会，并且在国际期刊上发表了大量具有影响力的研究成果，将国内的研究成果推向了国际舞台。他认为，医工交叉不仅仅是技术层面的结合，更是文化、思想的交流与碰撞。通过不断地合作与交流，能推动科技进步，实现全球范围内的共同发展。

在蒋欣泉带领下，上海交通大学医学院逐渐成为国际口腔医学研究的重要基地之一，吸引了大量来自世界各地的优秀学者与科研团队前来交流与合作。蒋欣泉的团队与世界各地的科研机构、医院、企业建立了深度合作，获得了更多创新技术的启示。在多个国际科研项目中，蒋欣泉与海外科研机构密切合作，促进了3D打印、数字化技术、AI等多项前沿技术在口腔医学中的广泛应用，不仅推动了国内外口腔医学技术的进步，也为全球口腔健康事业的发展做出了积极贡献。

新理念引领个性化精准化治疗时代

科技正以前所未有的速度改变着各行各业。蒋欣泉深刻认识到，随着大数据、AI、机器人技术的不断进步，口腔医学已经步入了一个全新的时代。从精准诊断到个性化治疗，数字化技术的渗透正在重新定义口腔医疗的边界。

蒋欣泉认为，随着医学与工程技术的进一步融合，口腔医学将不仅仅依赖传统的治疗手段，而是通过智能化的设备和精准的治疗方案，极大地提升治疗效率，改善患者的就医体验。口腔医学的未来不仅仅是技术的提升，更是患者个性化需求的进一步满足，口腔医学的治疗将逐步向个性化、精准化发展。通过对患者的历史病历和遗传信息的分析，医生能够为每个患者制订更加精确的治疗方案。

蒋欣泉团队已经开发出一系列数字化治疗方案，将3D扫描、数字影像处理与3D打印技术结合，使医生能够通过扫描患者的口腔数据，实时生成精确的3D模型，进而利用高精度的3D 打印技术定制个性化的修复材料，从而极大地提高治疗精度，为患者带来更加高效、安全的治疗。

智能化设备的应用也将大大推动口腔医疗的变革。蒋欣泉和他的团队正在致力于研发智能化的诊疗设备，通过AI算法辅助医生进行更加精准的诊断。例如，通过AI图像识别技术，设备可以帮助医生分析X 光片、CT扫描等影像数据，提前预测患者可能患有的口腔疾病，做到早发现、早治疗。这种智能化诊断系统不仅能提升医生的诊断效率，还能减少人为误差，从而提高患者的治疗效果。

在蒋欣泉的远见中，随着这些科技手段的不断成熟和普及，口腔医学将不再局限于单纯的治疗，而是更加注重疾病的预防和健康管理。通过实时监控和数据分析，医生可以及时跟踪患者的口腔健康状况，提供个性化的健康管理建议，甚至预防疾病的发生。这一理念的实现离不开数字化、智能化技术的推动，也离不开医工交叉的深入发展。

蒋欣泉坚信，随着技术的不断进步，口腔治疗将不仅仅是为了修复和治疗，更是为了全面提升患者的健康水平。通过技术与医学的深度融合，口腔医学将步入一个更加精准、高效、智能的时代。

(摘编自《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）