國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，為什么給了這位復(fù)旦科學(xué)家？
2024-06-24 14:50
剛剛，2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉，復(fù)旦大學(xué)牽頭獲得3項(xiàng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。其中，復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院徐文東教授團(tuán)隊(duì)的“創(chuàng)建外周-中樞通路修復(fù)肢體運(yùn)動(dòng)障礙的重大技術(shù)突破及理論創(chuàng)新”項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院姜育剛教授團(tuán)隊(duì)完成的項(xiàng)目“多元協(xié)同的視覺(jué)計(jì)算理論與方法”獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，材料科學(xué)系教授武利民教授團(tuán)隊(duì)?wèi){借“硅氧烷雜化聚合物功能涂層設(shè)計(jì)制備新技術(shù)及其應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
這是復(fù)旦大學(xué)再次實(shí)現(xiàn)國(guó)家三大獎(jiǎng)獎(jiǎng)種全覆蓋，也是繼2006年后學(xué)校再次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)為什么頒給了復(fù)旦科學(xué)家徐文東團(tuán)隊(duì)？這是一個(gè)什么樣的項(xiàng)目，為何入選？入選后徐文東又有何打算？
一個(gè)研究了20多年的問(wèn)題
一直以來(lái)，徐文東都對(duì)一個(gè)問(wèn)題非常好奇：“手和腦究竟是什么關(guān)系？”
眾所周知，大腦右半球控制著左手運(yùn)動(dòng)，左半球控制右手運(yùn)動(dòng)，一旦大腦一側(cè)受損，對(duì)側(cè)的手就會(huì)出現(xiàn)功能障礙。但事實(shí)真的如此嗎？
徐文東長(zhǎng)期從事手外科。2001年的一天，31歲的徐文東在檢查一位神經(jīng)移位后的病人時(shí)，他驚訝地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病人左右手相互觸碰時(shí)，病人并不僅僅是一側(cè)手部有被觸摸感，而是雙手同時(shí)都有觸感。
這個(gè)很容易被忽略掉的臨床現(xiàn)象，顛覆了人們對(duì)手-腦關(guān)系的固有認(rèn)知，也激發(fā)了徐文東的興趣，“能否用健康一側(cè)的大腦來(lái)控制癱瘓側(cè)的手，實(shí)現(xiàn)一側(cè)半球同時(shí)支配雙側(cè)上肢？”
有了這一想法后，徐文東馬上想到一個(gè)巨大的群體。在中國(guó)有兩千萬(wàn)的中風(fēng)、腦外傷、腦癱的患者，一側(cè)腦半球出血后，就會(huì)發(fā)生偏癱，經(jīng)過(guò)治療后，最快一年會(huì)進(jìn)入恢復(fù)的平臺(tái)期，這意味著，他們的肢體恢復(fù)基本上不會(huì)再有什么進(jìn)展。“如果能夠新建手與腦之間的環(huán)路，就能解放一大批患者。”
此后，帶著這個(gè)問(wèn)題，徐文東開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)20年的探索。
1986年，徐文東的導(dǎo)師顧玉東院士完成了一場(chǎng)史無(wú)前例的手術(shù)：利用病人健側(cè)頸7神經(jīng)移位修復(fù)病人患側(cè)受損臂叢�；趯�(dǎo)師的研究，徐文東更進(jìn)一步和團(tuán)隊(duì)做了大量的神經(jīng)功能解剖，尋找大腦與身體各部分的對(duì)應(yīng)關(guān)系，試圖在紛雜的腦神經(jīng)中尋找出與上肢想連通的環(huán)路。
一場(chǎng)顛覆性的手術(shù)
人體的神經(jīng)系統(tǒng)非常復(fù)雜，僅一根頸七神經(jīng)里就包含了四萬(wàn)根神經(jīng)纖維，要想實(shí)現(xiàn)用健康一側(cè)的大腦來(lái)控制癱瘓側(cè)的手，就要人為把癱瘓側(cè)手對(duì)應(yīng)的大腦神經(jīng)纖維縫接到健康側(cè)腦對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元上。“這就好比拆彈專家，要在一堆混雜的線里，剪斷唯一的、正確的線，再與另一根唯一的、正確的線連接起來(lái)。”
2008年3月，徐文東的團(tuán)隊(duì)收治一名年僅12歲的腦癱患者，她的一側(cè)手、腳都比一般人要細(xì)，行動(dòng)遲緩，這個(gè)患者的家庭苦不堪言。
“現(xiàn)在的治療方法，已經(jīng)不足以解決問(wèn)題，我們要嘗試一種新的方法”。徐文東和團(tuán)隊(duì)成員嘗試將女孩健側(cè)上肢的頸七神經(jīng)與癱瘓上肢的頸七神經(jīng)相連，通過(guò)外周神經(jīng)移位，實(shí)現(xiàn)大腦移位效果，新建腦功能環(huán)路，相當(dāng)于給患者換了健康側(cè)的大腦。
幾個(gè)小時(shí)手術(shù)結(jié)束后，徐文東緊繃的神經(jīng)并沒(méi)有放松下來(lái)。接下來(lái)的時(shí)間，他和團(tuán)隊(duì)成員觀察患者的恢復(fù)情況，讓他驚喜的結(jié)果出現(xiàn)了，患者手術(shù)恢復(fù)的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)他的想象。“一般來(lái)說(shuō)，術(shù)后手最好的狀態(tài)是可以伸直或抬起，但患者竟然可以捏泥人，這些需要手和腦相互協(xié)調(diào)，需要非常高的靈活性。”
這是徐文東的第一場(chǎng)“左右頸七神經(jīng)根交叉移位手術(shù)”。這場(chǎng)手術(shù)也讓他發(fā)現(xiàn)患者的大腦、脊髓、手部肌肉都會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的、連鎖的環(huán)路變化，“這就意味著手術(shù)過(guò)后大腦產(chǎn)生了新的環(huán)路，新的環(huán)路是可以用來(lái)治病。”
順著這個(gè)方向，徐文東和團(tuán)隊(duì)繼續(xù)探索，并加大了臨床和科研上的研究。2018年，徐文東研究出通過(guò)左右頸七神經(jīng)交叉移位、實(shí)現(xiàn)“一側(cè)大腦管雙手”重建偏癱上肢功能的中國(guó)源頭創(chuàng)新策略和高難度手術(shù)。震動(dòng)了醫(yī)學(xué)界。其代表性成果發(fā)表在全球頂尖的四大醫(yī)學(xué)雜志之一的《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（the new england journal of medicine，nejm），入選具有“顛覆性（game changer）的、在改善患者醫(yī)療方面具有最重要意義”的2018nejm最受矚目研究成果。這也為人類認(rèn)識(shí)大腦、調(diào)控大腦提供激動(dòng)人心的新視角。
現(xiàn)在，徐文東和團(tuán)隊(duì)成員所做的左右頸七神經(jīng)交叉移位手術(shù)已經(jīng)超3000多例，手術(shù)的有效率接近90%，大多數(shù)病人經(jīng)過(guò)很好的康復(fù)，可以自行完成如擰毛巾、穿衣服、系鞋帶等動(dòng)作，甚至可以使用手機(jī)，對(duì)病人生活實(shí)現(xiàn)了完全的改觀。不僅如此，“現(xiàn)在，那位做過(guò)手術(shù)的腦癱患者，不僅找到了工作，走上社會(huì)，也從一個(gè)所謂的家庭‘負(fù)擔(dān)’，變成能夠回饋社會(huì)的人了”，徐文東說(shuō)。
一個(gè)拓展了學(xué)科邊界的猜想
徐文東曾在一次采訪中說(shuō)到：“手術(shù)是永遠(yuǎn)做不完的，醫(yī)生需要的是能創(chuàng)新出更好的治療疾病的方法，讓更多病人獲益，獲得健康。”
在對(duì)左右頸七神經(jīng)交叉移位的研究基礎(chǔ)上，徐文東進(jìn)一步總結(jié)驗(yàn)證“將外周神經(jīng)切斷移位、將構(gòu)建大腦和脊髓新功能環(huán)路，是治療神經(jīng)功能障礙的全新方向”的新科學(xué)假說(shuō)。拓展了學(xué)科外延，開(kāi)辟了肢體功能重建的新領(lǐng)域，成果已在全世界廣泛推廣。
就像大家熟知的阿司匹林，人們常將它作為鎮(zhèn)痛藥來(lái)使用，實(shí)際上，它最大的價(jià)值、最無(wú)可替代的作用是降低血粘度，用于治療腦梗。“這或許是顛覆人們認(rèn)知的，但我們要做的事情就是找到醫(yī)學(xué)科技最大的、最無(wú)可替代的價(jià)值。”
目前，徐文東團(tuán)隊(duì)正在研究如何為中風(fēng)導(dǎo)致的失語(yǔ)病患重建語(yǔ)言環(huán)路，希望能將這個(gè)方法輻射到其他疾病的治療上，拓展學(xué)科的邊界，讓患者再度張口說(shuō)話成為可能。
組 稿
校融媒體中心
文 字
趙天潤(rùn)
圖 片
受訪者提供
制 圖
桑子茸
責(zé) 編
汪禎儀
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上觀號(hào)作者：復(fù)旦大學(xué)
剛剛，2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉 ，復(fù)旦大學(xué)牽頭獲得3項(xiàng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) 。其中，復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院徐文東教授團(tuán)隊(duì) 的“創(chuàng)建外周-中樞通路修復(fù)肢體運(yùn)動(dòng)障礙的重大技術(shù)突破及理論創(chuàng)新”項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院姜育剛教授團(tuán)隊(duì) 完成的項(xiàng)目“多元協(xié)同的視覺(jué)計(jì)算理論與方法”獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，材料科學(xué)系教授武利民教授 團(tuán)隊(duì) 憑借“硅氧烷雜化聚合物功能涂層設(shè)計(jì)制備新技術(shù)及其應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
這是復(fù)旦大學(xué)再次實(shí)現(xiàn)國(guó)家三大獎(jiǎng)獎(jiǎng)種全覆蓋，也是繼2006年后學(xué)校再次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)為什么頒給了復(fù)旦科學(xué)家徐文東團(tuán)隊(duì)？這是一個(gè)什么樣的項(xiàng)目，為何入選？入選后徐文東又有何打算？
一個(gè)研究了20多年的問(wèn)題
一直以來(lái)，徐文東都對(duì)一個(gè)問(wèn)題非常好奇：“手和腦究竟是什么關(guān)系？”
眾所周知，大腦右半球控制著左手運(yùn)動(dòng)，左半球控制右手運(yùn)動(dòng)，一旦大腦一側(cè)受損，對(duì)側(cè)的手就會(huì)出現(xiàn)功能障礙。但事實(shí)真的如此嗎？
徐文東長(zhǎng)期從事手外科。2001年的一天，31歲的徐文東在檢查一位神經(jīng)移位后的病人時(shí)，他驚訝地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病人左右手相互觸碰時(shí)，病人并不僅僅是一側(cè)手部有被觸摸感，而是雙手同時(shí)都有觸感。
這個(gè)很容易被忽略掉的臨床現(xiàn)象，顛覆了人們對(duì)手-腦關(guān)系的固有認(rèn)知，也激發(fā)了徐文東的興趣，“能否用健康一側(cè)的大腦來(lái)控制癱瘓側(cè)的手，實(shí)現(xiàn)一側(cè)半球同時(shí)支配雙側(cè)上肢？”
有了這一想法后，徐文東馬上想到一個(gè)巨大的群體。在中國(guó)有兩千萬(wàn)的中風(fēng)、腦外傷、腦癱的患者，一側(cè)腦半球出血后，就會(huì)發(fā)生偏癱，經(jīng)過(guò)治療后，最快一年會(huì)進(jìn)入恢復(fù)的平臺(tái)期，這意味著，他們的肢體恢復(fù)基本上不會(huì)再有什么進(jìn)展。“如果能夠新建手與腦之間的環(huán)路，就能解放一大批患者。”
此后，帶著這個(gè)問(wèn)題，徐文東開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)20年的探索。
1986年，徐文東的導(dǎo)師顧玉東院士完成了一場(chǎng)史無(wú)前例的手術(shù)：利用病人健側(cè)頸7神經(jīng)移位修復(fù)病人患側(cè)受損臂叢�；趯�(dǎo)師的研究，徐文東更進(jìn)一步和團(tuán)隊(duì)做了大量的神經(jīng)功能解剖，尋找大腦與身體各部分的對(duì)應(yīng)關(guān)系，試圖在紛雜的腦神經(jīng)中尋找出與上肢想連通的環(huán)路。
一場(chǎng)顛覆性的手術(shù)
人體的神經(jīng)系統(tǒng)非常復(fù)雜，僅一根頸七神經(jīng)里就包含了四萬(wàn)根神經(jīng)纖維，要想實(shí)現(xiàn)用健康一側(cè)的大腦來(lái)控制癱瘓側(cè)的手，就要人為把癱瘓側(cè)手對(duì)應(yīng)的大腦神經(jīng)纖維縫接到健康側(cè)腦對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元上。“這就好比拆彈專家，要在一堆混雜的線里，剪斷唯一的、正確的線，再與另一根唯一的、正確的線連接起來(lái)。”
2008年3月，徐文東的團(tuán)隊(duì)收治一名年僅12歲的腦癱患者，她的一側(cè)手、腳都比一般人要細(xì)，行動(dòng)遲緩，這個(gè)患者的家庭苦不堪言。
“現(xiàn)在的治療方法，已經(jīng)不足以解決問(wèn)題，我們要嘗試一種新的方法”。徐文東和團(tuán)隊(duì)成員嘗試將女孩健側(cè)上肢的頸七神經(jīng)與癱瘓上肢的頸七神經(jīng)相連，通過(guò)外周神經(jīng)移位，實(shí)現(xiàn)大腦移位效果，新建腦功能環(huán)路，相當(dāng)于給患者換了健康側(cè)的大腦。
幾個(gè)小時(shí)手術(shù)結(jié)束后，徐文東緊繃的神經(jīng)并沒(méi)有放松下來(lái)。接下來(lái)的時(shí)間，他和團(tuán)隊(duì)成員觀察患者的恢復(fù)情況，讓他驚喜的結(jié)果出現(xiàn)了，患者手術(shù)恢復(fù)的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)他的想象。“一般來(lái)說(shuō)，術(shù)后手最好的狀態(tài)是可以伸直或抬起，但患者竟然可以捏泥人，這些需要手和腦相互協(xié)調(diào)，需要非常高的靈活性。”
這是徐文東的第一場(chǎng)“左右頸七神經(jīng)根交叉移位手術(shù)”。這場(chǎng)手術(shù)也讓他發(fā)現(xiàn)患者的大腦、脊髓、手部肌肉都會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的、連鎖的環(huán)路變化，“這就意味著手術(shù)過(guò)后大腦產(chǎn)生了新的環(huán)路，新的環(huán)路是可以用來(lái)治病。”
順著這個(gè)方向，徐文東和團(tuán)隊(duì)繼續(xù)探索，并加大了臨床和科研上的研究。2018年，徐文東研究出通過(guò)左右頸七神經(jīng)交叉移位、實(shí)現(xiàn)“一側(cè)大腦管雙手”重建偏癱上肢功能的中國(guó)源頭創(chuàng)新策略和高難度手術(shù)。震動(dòng)了醫(yī)學(xué)界。其代表性成果發(fā)表在全球頂尖的四大醫(yī)學(xué)雜志之一的《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（the new england journal of medicine，nejm），入選具有“顛覆性（game changer）的、在改善患者醫(yī)療方面具有最重要意義”的2018nejm最受矚目研究成果。這也為人類認(rèn)識(shí)大腦、調(diào)控大腦提供激動(dòng)人心的新視角 。
現(xiàn)在，徐文東和團(tuán)隊(duì)成員所做的左右頸七神經(jīng)交叉移位手術(shù)已經(jīng)超3000多例 ，手術(shù)的有效率接近90% ，大多數(shù)病人經(jīng)過(guò)很好的康復(fù)，可以自行完成如擰毛巾、穿衣服、系鞋帶等動(dòng)作，甚至可以使用手機(jī)，對(duì)病人生活實(shí)現(xiàn)了完全的改觀。不僅如此，“現(xiàn)在，那位做過(guò)手術(shù)的腦癱患者，不僅找到了工作，走上社會(huì)，也從一個(gè)所謂的家庭‘負(fù)擔(dān)’，變成能夠回饋社會(huì)的人了”，徐文東說(shuō)。
一個(gè)拓展了學(xué)科邊界的猜想
徐文東曾在一次采訪中說(shuō)到：“手術(shù)是永遠(yuǎn)做不完的，醫(yī)生需要的是能創(chuàng)新出更好的治療疾病的方法，讓更多病人獲益，獲得健康。”
在對(duì)左右頸七神經(jīng)交叉移位的研究基礎(chǔ)上，徐文東進(jìn)一步總結(jié)驗(yàn)證“將外周神經(jīng)切斷移位、將構(gòu)建大腦和脊髓新功能環(huán)路，是治療神經(jīng)功能障礙的全新方向”的新科學(xué)假說(shuō)。拓展了學(xué)科外延，開(kāi)辟了肢體功能重建的新領(lǐng)域，成果已在全世界廣泛推廣。
就像大家熟知的阿司匹林，人們常將它作為鎮(zhèn)痛藥來(lái)使用，實(shí)際上，它最大的價(jià)值、最無(wú)可替代的作用是降低血粘度，用于治療腦梗。“這或許是顛覆人們認(rèn)知的，但我們要做的事情就是找到醫(yī)學(xué)科技最大的、最無(wú)可替代的價(jià)值。”
目前，徐文東團(tuán)隊(duì)正在研究如何為中風(fēng)導(dǎo)致的失語(yǔ)病患重建語(yǔ)言環(huán)路 ，希望能將這個(gè)方法輻射到其他疾病的治療上，拓展學(xué)科的邊界，讓患者再度張口說(shuō)話成為可能。
組 稿
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趙天潤(rùn)
圖 片
受訪者提供
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