他獲得科技進步一等獎!科學家李路明在更有挑戰的平臺上擴展價值

近日,他帶領團隊獲得2018年度國家科學技術進步獎一等獎的科學家李路明是山東桓臺一中畢業的!

他有怎樣的成長故事?快看筆者的採訪吧!

李路明,教授,博士生導師,教育部長江學者特聘教授,國家傑出青年科學基金獲得者,清華大學航天航空學科的學術帶頭人,神經調控技術國家工程實驗室主任,航空宇航系主任,人機與環境工程研究所所長。

他獲得科技進步一等獎!科學家李路明在更有挑戰的平臺上擴展價值

1月8日上午,李路明代表團隊在人民大會堂領取了國家科學技術進步獎一等獎證書。 (清華大學官網)

1月8日,2018年度國家科學技術獎勵大會在人民大會堂舉行,桓臺一中知名校友李路明領銜的“腦起搏器關鍵技術、系統與臨床應用”項目,獲國家科學技術進步獎一等獎。喜訊傳來,桓臺一中師生奔走相告,校園一片歡騰。

李路明從小成長在桓臺,父母都是桓臺一中的老師,從小接受到了良好的教育。他於1983年考入桓臺一中,1986年高考以全市理科第二名的優異成績考入清華大學,1991年大學畢業後由清華大學保送攻讀博士學位。

日前,筆者第一時間聯繫採訪了李路明教授的母親張鳳英女士和任課老師王立華。

他獲得科技進步一等獎!科學家李路明在更有挑戰的平臺上擴展價值

研發團隊研討技術問題

專訪母親張鳳英:他很忙

大多數人都好奇,科學家是怎樣煉成的?當筆者詢問李路明教授的成長曆程和成功秘訣時,張鳳英女士顯得很謙虛,她表示,李路明的榮譽是整個團隊的榮譽,是大家共同努力的結果。李路明教授取得這樣的成績沒有什麼秘訣,主要得益於桓臺一中、清華大學老師、教授們的培養和教育,得益於他積極的學習狀態以及日復一日的刻苦鑽研。

“李路明是83級學生,上學時一直是班裡的團支書,老師們都很關心他,也鼓勵他,對他的幫助很大,他的學習基本上不需要我們操心,非常積極主動,自律能力比較強。86年考上清華大學後,本科階段一直是學生會主席,當時還獲得了機械系保研的機會,但他不想再學這個專業,就放棄了。留校當了一年輔導員,期間,通過自學考上了清華大學航天航空學院研究生,後來讀博,一步一個腳印地走到現在。”張鳳英告訴筆者:“我們家沒什麼背景,他也不是天才,我對他的教育很簡單,就是要好好讀書,知識改變命運!”

張鳳英告訴筆者,李路明工作特別忙,常年沒有節假日,每天都要忙到很晚。“他經常忙到半夜,從來沒有周六週日,一年下來只有春節時才回桓臺待幾天。”張鳳英女士表示,作為母親,她很心疼兒子,覺得他太累了、太忙了、太拼了,但也為兒子感到驕傲。她說:“不管怎麼樣,我還是永遠支持他,也希望他們團隊的研究成果能幫助更多人!”

專訪教師王立華:課還沒講他就自學完了

“李路明能榮獲這樣高的榮譽,作為老師我發自內心地為他感到驕傲。”王立華告訴記者:“李路明是一名品學兼優的學生,高中時期學習成績一直全班第一。”

據王立華回憶,他曾教李路明生物課長達三年時間,對於這名“學霸”他印象非常深刻。王立華說:“他學習主動性非常強,老師還沒講的知識點,他往往早早就自學完成,而且會在課堂上提出很多書本之外的問題。”

“李路明求知慾、好奇心都特別強,他能獲得國家科學技術進步獎與他從小形成的學習習慣和學習方法是分不開的。”王立華告訴筆者。

他獲得科技進步一等獎!科學家李路明在更有挑戰的平臺上擴展價值

一位帕金森病晚期患者,在植入腦起搏器後,只要打開遙控開關,身體立刻停止震顫並能夠自如行走。這是清華大學航天航空學院李路明團隊“腦起搏器關鍵技術、系統與臨床應用”項目為患者實現的治療“魔法”。

經過18年不懈努力,李路明團隊自主突破核心技術,打破美國獨家壟斷,開創了我國有源植入醫療器械超越進口的先河。

繪製有源植入醫療器械新格局

腦起搏器是腦深部電刺激療法的俗稱,這種直接作用於神經中樞的人工裝置,成為帕金森病藥物“蜜月期”結束後首選的治療方法。然而多年來,腦起搏器由美國一家公司壟斷,成為臨床上價格昂貴的耗材之一,讓很多患者望而卻步。

在近10年的研發攻關後,2009年11月,首例清華腦起搏器治療帕金森病臨床試驗手術成功完成。

這枚重量僅為37克的腦起搏器,由58種加工方法、182套製造模具、406個工藝包、891套工裝卡具、1821種物料器件和3000份以上控制文件凝結而成,在近乎“一張白紙”狀態的有源植入醫療器械領域開拓了“中國製造”的版圖。

作為一名航天航空學院的教授,李路明將研究方向定位於腦起搏器的研發和應用,還頗有點“受人之託”的意味。

2000年,在清華大學和北京天壇醫院的學科交流中,北京天壇醫院的王忠誠院士向李路明提出了研發倡議,希望研究有重大臨床、經濟和科學價值的腦起搏器。以臨床需求為契機,李路明一直以來對醫學的研究興趣被再次點燃:“我本身的專業與航天醫療裝備相關,也一直想做能切實解決人類需求問題的科研,加之身邊親人的身體狀況,沒有不挑戰的理由。”

在“一窮二白”領域解決世界性難題

腦起搏器的電極需長期植入大腦深部,並接受植入於胸前皮下的脈衝發生器輸出的脈衝電流對大腦進行持續刺激,這對植入系統提出了苛刻的安全、可靠和穩定性要求。而國外技術壟斷加之我國高端醫療產業基礎薄弱的制約,使這一任務難上加難。

十幾年過去,團隊的成績單裡寫下了一系列原創性的理論、方法和技術突破,針對臨床中面對的世界性技術難題,為患者提供“穩步態、零灼傷、無斷裂、異地程控”的清華腦起搏器。

除了良好的安全性和有效性之外,李路明團隊還希望進一步打造清華腦起搏器的“患者友好性”。李路明介紹說,面對協調充電速率和安全的世界難題,團隊發明了分形渦流抑制、雙閉環控制等技術,和國外的技術相比,團隊產品充電效率提高了3.8倍,目前安全充電20萬次以上,並在全球首次實現腦起搏器10年以上的質保壽命。

李路明團隊建立了遠程程控體系,實現異地的遠程程控,將術後返診經濟負擔減少90%以上,進而以該技術為核心建立了分級診療體系,促進帕金森病的規範化治療。

遠程程控技術已成為中國帕金森病腦起搏器術後程控專家共識,累計程控患者超過3000人次,並實現了對新加坡、西班牙等地患者的跨國程控。

在更有挑戰的平臺上擴展價值

面向臨床需求開展旨在走出實驗室的科學研究,面對病人提供不容出錯的解決方案,其中的困難可想而知。

初始成員大多為工科出身的團隊,為了彌補臨床方面的欠缺,李路明團隊主動與要求最嚴格的醫院及醫生合作,並多次到現場觀摩手術。李路明還記得,研發的老師們在醫院共同參加第一例患者植入後的開機程控,當隨著刺激電壓的緩緩提升,患者震顫的手臂驀然靜止下來時,大家都激動得淚流滿面。

博士後加福民2010年就加入團隊,從接觸臨床試驗的第4例患者開始,深切體驗了“頂天立地”的研究必須要面臨的挑戰。

如何“撐過去”?當時還是一名博士生的加福民與李路明談過心,得到過鞭策,但更重要的,還是看到患者明顯改善的信心和成就感。

如今,李路明領導的腦調控創新團隊有近30名師生,大部分成員均為國內成長起來的年輕人,擁有航天、生物醫學、機械、自動化、計算機等不同學科背景。

腦起搏器到現在已經可以用來治療帕金森病、特發性震顫、肌張力障礙、強迫症、癲癇等一系列疾病,而全世界範圍內更是有腦起搏器針對39種病的400多個臨床試驗在開展,腦起搏器未來的發展和應用前景廣闊。“我們始終對科學懷有敬畏之心,把患者放在第一位,期待通過我們自己的工作,將腦起搏器打造成一個大腦疾病研究的利器,同時可以解決更多的臨床問題,為相關疾病的患者造福。”李路明說。


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