新華網北京9月28日電 題:在人類生命科學的神秘疆域求索——訪中國科學院院士趙繼宗
記者 陳聽雨
儘管一輩子從事神經外科的臨床和腦科學的研究工作,但在趙繼宗看來,人類還遠遠未能揭開大腦神秘的面紗。
趙繼宗,中國科學院院士,神經外科學家,國家神經系統疾病臨床醫學研究中心主任,首都醫科大學神經外科學院院長,首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經外科學系教授、博士生導師、主任醫師。
雖然光環加身、職務繁多,趙繼宗仍然堅持按時出門診、做手術。見到趙繼宗時,他剛剛結束了門診的工作回到辦公室,稍後還要去手術室手術,中間抽空安排了新華網科技頻道和中國科協“科創中國”&&的聯合專訪。
“我每週有兩個半天的門診,其他時間安排手術或查房。”趙繼宗説,“一般時間安排可以調整,哪個緊急就先辦哪個,但臨床工作是常規,我每週一和周三上午出半天門診,這是固定的,不能改,因為病人都是提前預約的,很多病人從外地趕來看病,很不容易,輕易停診,這可不行。”
圖為中科院院士、北京天壇醫院神經外科主任醫師趙繼宗在門診看診
邁入網絡神經外科時代
趙繼宗是推動中國神經外科學科發展,並使之走向國際化的里程碑式人物。
據趙繼宗介紹,世界神經外科有着百年的發展史,經歷了經典神經外科、顯微神經外科和微創神經外科三個發展階段。目前,伴隨着腦科學研究的快速發展、醫學影像學數字化和複合手術技術的出現和快速迭代,神經外科即將邁入第四個階段——網絡神經外科。
“人類大腦不僅是調節身體各種機能的器官,也是意識、精神、語言、學習、記憶和智力等高級神經活動的物質基礎。我們在做一件事情時,比如講話,不僅腦的語言功能區在工作,也與視覺、聽覺等功能區有&&,這之間的&&,叫做腦網絡。人類大腦有800-1000萬億的神經元(神經細胞)和100萬億的連接。近十幾年來,越來越多的認知神經科學家把關注點從孤立的‘腦區’拓展到更大範圍的‘腦網絡’。利用各種腦成像及神經電生理等技術,在宏觀、介觀及微觀尺度上建立人腦的腦區、神經元之間的連接圖(腦網絡),讓大腦內部不同部分之間的&&顯現出來,揭示大腦是如何工作的。腦網絡研究的進展推進神經外科學邁向網絡神經外科階段。”趙繼宗講解。
網絡神經外科的發展,為難治性神經系統疾提供了更安全可靠的方法,使外科領域的手術更加精細,從臨床角度提升了手術效果。與此同時,網絡神經外科也為神經外科學開啟了一扇通往腦科學研究的大門,比如癲癇、阿爾茲海默症、帕金森氏病、抑鬱症等,這些疾病的發病機理尚不十分清楚,現在通過神經外科開顱手術,開展對大腦內的網絡系統的研究,有望對這些疾病的發病機理有所突破,趙繼宗舉例説。
他説,我國網絡神經外科的發展與國際前沿同步。我國神經外科病人基數大,研究資料多,技術設備也都具備,完全可以支持臨床研究。當前,國家對原始創新非常重視,為落實科技部發布的科技創新2030-“新一代人工智能”重大項目的戰略部署,北京腦科學與類腦研究中心在北京成立,神經外科具備直接面對患病得大腦的優勢,是腦科學研究的主要力量。
比如,現在對帕金森綜合徵和阿爾茲海默症,通過腦深部電刺激療法(DBS),提供了一種可以調節的可逆性治療手段。又如慢性意識障礙,也就是“植物人”,通過腦深部電刺激腦機接口技術,將一部分病人喚醒,還可以判斷昏迷病人是否可以恢復。再比如截癱病人,通過植入電極和採用腦機接口技術,可以使一部分病人恢復肢體運動。“我們的這些臨床研究在國際上都處於先進行列,並且有能力在未來立於領先地位。”他説。
儘管如此,趙繼宗認為,“大腦的功能是人類生命科學的最後一個疆域,目前我們對大腦的了解還微乎其微。大腦神經細胞之間連接的量級,是天文數字,我們需要不斷地探索。”
兒時立志行醫救人
走進趙繼宗的辦公室,撲面而來的是鮮花帶來的溫馨,辦公桌上、茶几上、沙發旁邊的地面上,擺放了各色花盆和花束。“剛剛過了教師節,這些都是學生們的心意和祝福。”趙繼宗笑着説。
抬眼望去,墻壁上和辦公桌上的裝飾也頗具特色,趙繼宗逐一介紹了它們背後的故事。
圖為患者為趙繼宗製作的禮物
一個內裝紅色花朵拼成的心形的相框,讓趙繼宗尤為珍視。“汶川地震發生後,部分傷員轉運到北京治療,其中有位80多歲腦外傷的老先生,在北京治了一個多月,腦外傷本不算太嚴重,但後來因突發肺部感染,十分危急。我立即組織北京幾位專家緊急會診,經過幾天的搶救,病人轉危為安。後來老先生親手做了這個紅心,裏面的每一朵小花都是他自己做的,字也是他寫的,我一直留着它。”
圖為患者為趙繼宗縫繡的“百福圖”
還有一副醒目的“百福圖”,紅色的底布上,100多個各種字體的金色福字,全部為手工縫繡。“這來自一位患腦動靜脈畸形的20多歲的姑娘。她的父母和弟弟都有殘疾,她患病後獲當地政府多方幫扶,醫院派我到當地為她做了手術,恢復得很好。這是她一針一線繡的,我一直放在辦公室裏,蓋在我的電腦上。”這些來自病人的並不“貴重”的禮物,卻飽含着深厚的情誼。
回首自己的從醫路,趙繼宗説,“我是從小就立志當醫生的,在我上小學時,我的父親得了急性闌尾炎,當時很嚴重,現在看來,應該是發展成急性腹膜炎、中毒性休克,十分危險。幾經周折,我父親被送到醫院後,馬上進行手術,第二天腹痛就好轉了,一週後出院了。”這件事讓童年的趙繼宗大受震撼,“我覺得醫生能治病救人,當時就立下了這個志願,幸運的是,後來也如願以償考入醫科大學,一輩子當醫生,治病救人。”
學科交叉、醫工融合是方向
相比醫生,趙繼宗對另一種身份“院士”更加謙虛。“其實我覺得自己談不上是科學家,雖然我當選了院士,但是我接觸過一批院士老先生們,從他們身上學到了很多,我覺得距離他們還差得很遠。”
趙繼宗長期從事神經外科學臨床和基礎研究工作,作為我國神經外科的學科帶頭人,他主持了國家“九五”至“十一五”腦血管病外科治療課題。在國內推廣規範化的腦出血外科技術,降低死亡率,經濟和社會效益顯著。在國內率先建立具有國際先進水平的微創神經外科技術&&,將神經外科手術從腦解剖結構保護提升到腦功能保護,推動我國神經外科學達到國際水準。
趙繼宗指出,當前在以生命科技為代表的第四次科技革命中,學科交叉、醫理融合、醫工融合是生命科技取得革命性突破的方向。他強調,中國的腦科學研究是神經外科學發展的新機遇,需要學科交叉,研究腦認知功能,並與工程技術人員合作,開發新技術和醫療器械,展開腦重大疾病的臨床研究。
“這是腦外科領域的共識,比如腦機接口,為脊髓損傷的病人植入電極,幫助截癱病人康復,這不是醫生可以單獨完成的,需要研究計算機、芯片、材料等多學科的專業人員,大家通力合作,研究才能有所突破。”
“我要求我的學生,不僅要看好門診和做好手術,還要做臨床研究。我招收的學生,一種是有醫學背景的臨床專業的研究生,我會要求他們去掌握一些計算機、芯片方面的知識。另外,我也會招收有電子、納米和計算機科學技術等背景的研究生,組成跨學科、跨專業的團隊,開展腦認知障礙疾病的臨床研究。”趙繼宗説。
他認為,科研工作中,最難的事情就是實現創新理念的突破,比如提出“腦心同治”概念。他以病人同時患有腦血管和心血管兩種同源性疾病為例講解,傳統治療方式是針對某一種病進行治療,“心臟有病找心內、心外科,大腦有病找神內、神外科,各科治各科的病。但如果病人同時患有腦血管病,還有心血管病,該怎麼辦?先治哪個病,後治哪個病?”
“所以現在的觀點是整體地去看待每位病人,要全面評估病人的病情。”趙繼宗説,“腦心同治”提倡通過胸痛中心、腦卒中的協同配合,同時完成腦、心兩個器官血管性疾病的診斷與治療。“這是一個重大的臨床課題,也是目前我們臨床研究的方向,全國的神經外科醫生和心內、外科醫生,大家都在轉變觀念,致力於此。”
當前,“高水平科技自立自強”已經成為國家發展的戰略支撐。談及科研工作,趙繼宗指出,“科學家本人必須對科學、對某個科研問題特別執着。”
“這需要有甘坐冷板凳的精神,從事一個專業,能不能把這個專業當成事業?不能急功近利,也許我做這件事情,既沒名也沒利,但是國家需要進行這方面的研究,那我就去做。”他説。
與此同時,“研究某個科研問題,結果可能成功,更多時候可能失敗,科學家需要更多的支持和包容,讓他們能夠靜下心專注於研究工作。”趙繼宗認為。
展望腦科學研究的發展方向,趙繼宗&&,“醫工結合、醫理結合十分重要,在學科交叉和融合的基礎上,我們可以提升原始創新能力,走出我國腦科學研究創新之路。”