他获得科技进步一等奖!科学家李路明在更有挑战的平台上扩展价值

近日,他带领团队获得2018年度国家科学技术进步奖一等奖的科学家李路明是山东桓台一中毕业的!

他有怎样的成长故事?快看笔者的采访吧!

李路明,教授,博士生导师,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,清华大学航天航空学科的学术带头人,神经调控技术国家工程实验室主任,航空宇航系主任,人机与环境工程研究所所长。

他获得科技进步一等奖!科学家李路明在更有挑战的平台上扩展价值

1月8日上午,李路明代表团队在人民大会堂领取了国家科学技术进步奖一等奖证书。 (清华大学官网)

1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行,桓台一中知名校友李路明领衔的“脑起搏器关键技术、系统与临床应用”项目,获国家科学技术进步奖一等奖。喜讯传来,桓台一中师生奔走相告,校园一片欢腾。

李路明从小成长在桓台,父母都是桓台一中的老师,从小接受到了良好的教育。他于1983年考入桓台一中,1986年高考以全市理科第二名的优异成绩考入清华大学,1991年大学毕业后由清华大学保送攻读博士学位。

日前,笔者第一时间联系采访了李路明教授的母亲张凤英女士和任课老师王立华。

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研发团队研讨技术问题

专访母亲张凤英:他很忙

大多数人都好奇,科学家是怎样炼成的?当笔者询问李路明教授的成长历程和成功秘诀时,张凤英女士显得很谦虚,她表示,李路明的荣誉是整个团队的荣誉,是大家共同努力的结果。李路明教授取得这样的成绩没有什么秘诀,主要得益于桓台一中、清华大学老师、教授们的培养和教育,得益于他积极的学习状态以及日复一日的刻苦钻研。

“李路明是83级学生,上学时一直是班里的团支书,老师们都很关心他,也鼓励他,对他的帮助很大,他的学习基本上不需要我们操心,非常积极主动,自律能力比较强。86年考上清华大学后,本科阶段一直是学生会主席,当时还获得了机械系保研的机会,但他不想再学这个专业,就放弃了。留校当了一年辅导员,期间,通过自学考上了清华大学航天航空学院研究生,后来读博,一步一个脚印地走到现在。”张凤英告诉笔者:“我们家没什么背景,他也不是天才,我对他的教育很简单,就是要好好读书,知识改变命运!”

张凤英告诉笔者,李路明工作特别忙,常年没有节假日,每天都要忙到很晚。“他经常忙到半夜,从来没有周六周日,一年下来只有春节时才回桓台待几天。”张凤英女士表示,作为母亲,她很心疼儿子,觉得他太累了、太忙了、太拼了,但也为儿子感到骄傲。她说:“不管怎么样,我还是永远支持他,也希望他们团队的研究成果能帮助更多人!”

专访教师王立华:课还没讲他就自学完了

“李路明能荣获这样高的荣誉,作为老师我发自内心地为他感到骄傲。”王立华告诉记者:“李路明是一名品学兼优的学生,高中时期学习成绩一直全班第一。”

据王立华回忆,他曾教李路明生物课长达三年时间,对于这名“学霸”他印象非常深刻。王立华说:“他学习主动性非常强,老师还没讲的知识点,他往往早早就自学完成,而且会在课堂上提出很多书本之外的问题。”

“李路明求知欲、好奇心都特别强,他能获得国家科学技术进步奖与他从小形成的学习习惯和学习方法是分不开的。”王立华告诉笔者。

他获得科技进步一等奖!科学家李路明在更有挑战的平台上扩展价值

一位帕金森病晚期患者,在植入脑起搏器后,只要打开遥控开关,身体立刻停止震颤并能够自如行走。这是清华大学航天航空学院李路明团队“脑起搏器关键技术、系统与临床应用”项目为患者实现的治疗“魔法”。

经过18年不懈努力,李路明团队自主突破核心技术,打破美国独家垄断,开创了我国有源植入医疗器械超越进口的先河。

绘制有源植入医疗器械新格局

脑起搏器是脑深部电刺激疗法的俗称,这种直接作用于神经中枢的人工装置,成为帕金森病药物“蜜月期”结束后首选的治疗方法。然而多年来,脑起搏器由美国一家公司垄断,成为临床上价格昂贵的耗材之一,让很多患者望而却步。

在近10年的研发攻关后,2009年11月,首例清华脑起搏器治疗帕金森病临床试验手术成功完成。

这枚重量仅为37克的脑起搏器,由58种加工方法、182套制造模具、406个工艺包、891套工装卡具、1821种物料器件和3000份以上控制文件凝结而成,在近乎“一张白纸”状态的有源植入医疗器械领域开拓了“中国制造”的版图。

作为一名航天航空学院的教授,李路明将研究方向定位于脑起搏器的研发和应用,还颇有点“受人之托”的意味。

2000年,在清华大学和北京天坛医院的学科交流中,北京天坛医院的王忠诚院士向李路明提出了研发倡议,希望研究有重大临床、经济和科学价值的脑起搏器。以临床需求为契机,李路明一直以来对医学的研究兴趣被再次点燃:“我本身的专业与航天医疗装备相关,也一直想做能切实解决人类需求问题的科研,加之身边亲人的身体状况,没有不挑战的理由。”

在“一穷二白”领域解决世界性难题

脑起搏器的电极需长期植入大脑深部,并接受植入于胸前皮下的脉冲发生器输出的脉冲电流对大脑进行持续刺激,这对植入系统提出了苛刻的安全、可靠和稳定性要求。而国外技术垄断加之我国高端医疗产业基础薄弱的制约,使这一任务难上加难。

十几年过去,团队的成绩单里写下了一系列原创性的理论、方法和技术突破,针对临床中面对的世界性技术难题,为患者提供“稳步态、零灼伤、无断裂、异地程控”的清华脑起搏器。

除了良好的安全性和有效性之外,李路明团队还希望进一步打造清华脑起搏器的“患者友好性”。李路明介绍说,面对协调充电速率和安全的世界难题,团队发明了分形涡流抑制、双闭环控制等技术,和国外的技术相比,团队产品充电效率提高了3.8倍,目前安全充电20万次以上,并在全球首次实现脑起搏器10年以上的质保寿命。

李路明团队建立了远程程控体系,实现异地的远程程控,将术后返诊经济负担减少90%以上,进而以该技术为核心建立了分级诊疗体系,促进帕金森病的规范化治疗。

远程程控技术已成为中国帕金森病脑起搏器术后程控专家共识,累计程控患者超过3000人次,并实现了对新加坡、西班牙等地患者的跨国程控。

在更有挑战的平台上扩展价值

面向临床需求开展旨在走出实验室的科学研究,面对病人提供不容出错的解决方案,其中的困难可想而知。

初始成员大多为工科出身的团队,为了弥补临床方面的欠缺,李路明团队主动与要求最严格的医院及医生合作,并多次到现场观摩手术。李路明还记得,研发的老师们在医院共同参加第一例患者植入后的开机程控,当随着刺激电压的缓缓提升,患者震颤的手臂蓦然静止下来时,大家都激动得泪流满面。

博士后加福民2010年就加入团队,从接触临床试验的第4例患者开始,深切体验了“顶天立地”的研究必须要面临的挑战。

如何“撑过去”?当时还是一名博士生的加福民与李路明谈过心,得到过鞭策,但更重要的,还是看到患者明显改善的信心和成就感。

如今,李路明领导的脑调控创新团队有近30名师生,大部分成员均为国内成长起来的年轻人,拥有航天、生物医学、机械、自动化、计算机等不同学科背景。

脑起搏器到现在已经可以用来治疗帕金森病、特发性震颤、肌张力障碍、强迫症、癫痫等一系列疾病,而全世界范围内更是有脑起搏器针对39种病的400多个临床试验在开展,脑起搏器未来的发展和应用前景广阔。“我们始终对科学怀有敬畏之心,把患者放在第一位,期待通过我们自己的工作,将脑起搏器打造成一个大脑疾病研究的利器,同时可以解决更多的临床问题,为相关疾病的患者造福。”李路明说。


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