一年前的海軍總醫(yī)院，Remebot醫(yī)療機(jī)器人協(xié)助醫(yī)生在半小時(shí)內(nèi)完成一臺(tái)腦囊蟲(chóng)摘除手術(shù)，它的第一代研發(fā)者王田苗當(dāng)時(shí)并不在現(xiàn)場(chǎng)。

目前機(jī)器人醫(yī)療應(yīng)用的局面，已經(jīng)超越了王田苗20年前的夢(mèng)想。那時(shí)，Remebot的雛形還只是個(gè)藏在海軍總醫(yī)院一間廢棄倉(cāng)庫(kù)里的實(shí)驗(yàn)品。

“他看上去是個(gè)平和的性格，其實(shí)骨子里有股子韌勁。最初他就相信機(jī)器人在中國(guó)臨床應(yīng)用上能實(shí)現(xiàn)，到后來(lái)追著醫(yī)生問(wèn)、帶著學(xué)生一起實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，遇到很多阻力，他都沒(méi)放棄?！薄袄匣锇椤碧镌雒襁@樣評(píng)價(jià)王田苗，最佩服他的還有“師徒傳承”，作為機(jī)器人領(lǐng)域的專(zhuān)家，王田苗把機(jī)器人的理論成果和技術(shù)傳授給了他的學(xué)生，讓他們繼續(xù)推著這個(gè)領(lǐng)域往前走。

王田苗北航機(jī)器人研究所教授、博導(dǎo)。近年來(lái)主要從事智能機(jī)器人理論與技術(shù)研究。他1996年組建醫(yī)療外科機(jī)器人研究小組，帶頭研發(fā)無(wú)框架神經(jīng)外科機(jī)器人，在醫(yī)療外科機(jī)器人與臨床應(yīng)用上填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。20年來(lái)，與醫(yī)療領(lǐng)域著名神經(jīng)外科專(zhuān)家田增民教授合作，帶著學(xué)生實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的6代升級(jí)改造，機(jī)器人也協(xié)助醫(yī)生完成了上萬(wàn)例神經(jīng)外科手術(shù)。

在醫(yī)療機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、嵌入式智能控制等領(lǐng)域，王田苗編寫(xiě)了三部專(zhuān)著。他的學(xué)生畢業(yè)后涌入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大潮，成立多個(gè)創(chuàng)新高科技企業(yè)，產(chǎn)品包括Ninebot兩輪平衡車(chē)、Remebot醫(yī)療機(jī)器人等。

當(dāng)國(guó)外醫(yī)療機(jī)器人展示出巨大的社會(huì)價(jià)值時(shí)，回國(guó)的王田苗一頭扎進(jìn)其中，試圖填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。他重視醫(yī)生的需求與合作，帶著學(xué)生突破神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)難題，以機(jī)器人介入?yún)f(xié)助醫(yī)生，將精細(xì)的腦外科手術(shù)帶上了更精準(zhǔn)和微創(chuàng)的新高度。

為避免科研成果束之高閣，他轉(zhuǎn)而投入創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新孵化平臺(tái)，指導(dǎo)學(xué)生將更多的機(jī)器人研究成果轉(zhuǎn)化為科技產(chǎn)品。

“安于寧?kù)o不跟風(fēng)，做別人沒(méi)做過(guò)的研究”是他追求的價(jià)值觀，他用實(shí)踐將他的思想傳遞給了他的學(xué)生。

20年前的相遇結(jié)成惺惺相惜的伙伴

11月的一個(gè)周末，北京航空航天大學(xué)王田苗的辦公室里，當(dāng)海軍總醫(yī)院副院長(zhǎng)田增民進(jìn)門(mén)時(shí)，兩位久未見(jiàn)面的老伙伴上前輕握了一下彼此的手。

兩人的第一次握手在20年前。如今他們回憶起來(lái)，那一場(chǎng)偶遇對(duì)二人之間的合作甚至Remebot的產(chǎn)生至關(guān)重要。

1996年，在國(guó)務(wù)院對(duì)優(yōu)秀回國(guó)人員的表彰會(huì)上，王田苗和田增民第一次見(jiàn)面。大會(huì)討論環(huán)節(jié)，王田苗一句“機(jī)器人技術(shù)能夠在中國(guó)醫(yī)療臨床上應(yīng)用”吸引了田增民的注意。

當(dāng)時(shí)，海軍總醫(yī)院神經(jīng)外科的田增民從美國(guó)深造回國(guó)兩年，而機(jī)器人研究學(xué)者王田苗也在一年前結(jié)束了在意大利國(guó)家仿生力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的留學(xué)。

意大利的求學(xué)經(jīng)歷，激起了王田苗對(duì)醫(yī)療機(jī)器人的興趣。在意大利的醫(yī)院里，機(jī)器人科學(xué)家協(xié)助醫(yī)生操作醫(yī)療機(jī)器人，完成了膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)的置換手術(shù)。

隨著學(xué)習(xí)研究的深入，王田苗越發(fā)感到醫(yī)療機(jī)器人是一個(gè)戰(zhàn)略性方向，因?yàn)橹悄軝C(jī)器人的精準(zhǔn)定位、虛擬手術(shù)規(guī)劃、學(xué)習(xí)積累優(yōu)秀醫(yī)療專(zhuān)家知識(shí)服務(wù)于人的醫(yī)療健康，應(yīng)該是一個(gè)值得長(zhǎng)期研究發(fā)展的有價(jià)值的主題。

參與手術(shù)的過(guò)程中，王田苗感到興奮，“理論成果沒(méi)有束之高閣，通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)變成了產(chǎn)品實(shí)體，給人帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的價(jià)值?！?/p>

王田苗也為國(guó)內(nèi)機(jī)器人的現(xiàn)狀擔(dān)憂，“當(dāng)時(shí)用到機(jī)器人的行業(yè)主要還集中在工業(yè)，其中大部分的機(jī)器人還都來(lái)自國(guó)外，我們自主研發(fā)的東西太少?！?/p>

1995年從意大利回國(guó)，王田苗見(jiàn)到了北航機(jī)器人研究所所長(zhǎng)張啟先，“他告訴我機(jī)器人用在醫(yī)療上在未來(lái)會(huì)成為一種方向。”回國(guó)后，王田苗加入了北航機(jī)器人研究所，組建了醫(yī)療機(jī)器人研究小組。

作為公派美國(guó)的訪問(wèn)學(xué)者，田增民也看到醫(yī)療機(jī)器人帶給醫(yī)療的進(jìn)步。在他所擅長(zhǎng)的神經(jīng)外科手術(shù)中，醫(yī)生借助影像和儀器為患者開(kāi)顱祛除病灶的手術(shù)，技術(shù)上逐漸趨于純熟，但仍然面臨著精確定位皮質(zhì)下病灶的挑戰(zhàn)，而手術(shù)對(duì)顱骨造成的無(wú)法避免的創(chuàng)傷，既是醫(yī)生的困擾，也是患者的傷痛?！案珳?zhǔn)、創(chuàng)傷更小，一直是神經(jīng)外科手術(shù)中需要發(fā)展的方向?！?/p>

與王田苗的相遇讓田增民看到了未來(lái)的可能性。而王的研究組也急需來(lái)自一線醫(yī)生的臨床場(chǎng)景和一手資料。多次暢談探討后，這對(duì)專(zhuān)家級(jí)的伙伴認(rèn)定，將先進(jìn)機(jī)器人用于神經(jīng)外科立體定向手術(shù)，能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法所達(dá)不到的高度。

醫(yī)院廢棄倉(cāng)庫(kù)誕生神經(jīng)外科機(jī)器人

1997年，第一代神經(jīng)外科立體定向機(jī)器人誕生于海軍總醫(yī)院的一間廢棄倉(cāng)庫(kù)里。那是一個(gè)在通用工業(yè)機(jī)器人PUMA260基礎(chǔ)上改造的產(chǎn)物，在傳統(tǒng)的框架式立體定向儀上安裝了主動(dòng)式機(jī)器人，可以協(xié)助醫(yī)生提高病灶靶點(diǎn)定位的精準(zhǔn)度。

當(dāng)時(shí)王田苗和田增民的合作就像是一場(chǎng)“地下實(shí)驗(yàn)”。用機(jī)器人做手術(shù)當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)很難被醫(yī)學(xué)界接受，一些老專(zhuān)家直接說(shuō)是偽科學(xué)。兩人只好將實(shí)驗(yàn)設(shè)備偷偷運(yùn)進(jìn)醫(yī)院里一間廢棄倉(cāng)庫(kù)里。

在北航上班的王田苗，一有空就蹬著自行車(chē)往海軍總醫(yī)院跑，鉆進(jìn)不到10平米的倉(cāng)庫(kù)，和田增民討論手術(shù)操作中遇到的定位難題。做實(shí)驗(yàn)用的模型骨白天不敢拿出來(lái)，兩個(gè)人只好晚上熬夜。

研究早期，王田苗最希望能有機(jī)會(huì)進(jìn)入手術(shù)室，現(xiàn)場(chǎng)觀摩一次手術(shù)操作。

“有一次，他剛想試試看能不能進(jìn)手術(shù)室，碰巧遇上院領(lǐng)導(dǎo)檢查，直接給他轟走了?！碧镌雒裰两襁€記得王田苗臉上的尷尬，“過(guò)幾天他又繼續(xù)悶在倉(cāng)庫(kù)里做實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)和我們的醫(yī)生討論?！?/p>

1997年5月5日，對(duì)這對(duì)搭檔來(lái)說(shuō)是非常重要的一天。難得敲定的項(xiàng)目鑒定會(huì)上，兩人將向鑒定組展示研究成果，但原本答應(yīng)要來(lái)的權(quán)威專(zhuān)家沒(méi)有到場(chǎng)，王田苗心里泛出前所未有的失落，“就像一場(chǎng)精心準(zhǔn)備的Party，蛋糕、飲料都擺好了，但是客人沒(méi)來(lái)?！?/p>

田增民最終頂住壓力完成了演示。直到現(xiàn)在，王田苗也很感激田增民在承受重壓之下對(duì)他的支持。

幾個(gè)月后，田增民帶來(lái)的好消息給了王田苗一針強(qiáng)心劑。他們等來(lái)了第一位愿意借助機(jī)器人做腦出血手術(shù)的患者。

在王、田二人的合作下，那臺(tái)誕生于倉(cāng)庫(kù)的機(jī)器人，首次完成了機(jī)器人輔助下的立體定向神經(jīng)外科手術(shù)。相比傳統(tǒng)手術(shù)，手術(shù)規(guī)劃點(diǎn)到術(shù)中點(diǎn)的精確定位，由原來(lái)的誤差2mm提高到了0.5mm。這種精度誤差的縮小是王田苗和田增民做了上千次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

手術(shù)成功的消息入選了1997年“中國(guó)醫(yī)藥科技十大新聞”，在醫(yī)學(xué)界引起了不小的轟動(dòng)。

先觀摩手術(shù)，再不停修正機(jī)器人的動(dòng)作

臨床應(yīng)用上的成功，不但減少了醫(yī)療機(jī)器人小組來(lái)自外界的阻力，還獲得了國(guó)家的支持。1998年，項(xiàng)目成功申請(qǐng)了國(guó)家的課題計(jì)劃，王田苗把他的三四個(gè)學(xué)生也帶進(jìn)了項(xiàng)目組。

劉達(dá)是王田苗收的第一個(gè)博士生，剛?cè)虢M時(shí)一臉迷茫，他不知道這個(gè)已經(jīng)在精度上大大提高的機(jī)器人還需要哪些改進(jìn)。

王田苗提出了“從帶框架到無(wú)框架”的研究方向，“傳統(tǒng)的開(kāi)顱手術(shù)，患者顱骨上會(huì)開(kāi)5個(gè)孔，4個(gè)孔是立體定向儀用來(lái)固定顱骨和測(cè)量病灶靶點(diǎn)的，只有一個(gè)孔是醫(yī)生操作顱內(nèi)手術(shù)的入口?！?/p>

王田苗說(shuō)，手術(shù)時(shí)，這個(gè)框架用螺釘固定在患者顱骨上，手術(shù)前拍CT等影像資料時(shí)也要戴著?！爱?dāng)你看著一個(gè)孩子戴著這個(gè)儀器去拍CT時(shí)的不便和痛苦時(shí)，你就會(huì)知道摘掉這個(gè)框架非常必要?！?/p>

劉達(dá)心里多少有點(diǎn)打鼓，“傳統(tǒng)的金屬定向儀在國(guó)內(nèi)使用了幾十年，無(wú)論是經(jīng)驗(yàn)還是操作的熟練度，這套儀器的使用根深蒂固?！?/p>

此外，新方向上可借鑒的資料非常有限，研究組里的學(xué)生時(shí)常有一種“摸著石頭過(guò)河”的不安感。

“做學(xué)問(wèn)，要有獨(dú)特性，要有差異化，太隨波逐流的東西沒(méi)有創(chuàng)新，不會(huì)產(chǎn)生價(jià)值。”王田苗把北航機(jī)器人之父張啟先對(duì)他說(shuō)過(guò)的話轉(zhuǎn)述給了他的學(xué)生。

在缺乏現(xiàn)有資料的情況下，項(xiàng)目組成員大部分的精力都用在觀摩手術(shù)上。劉達(dá)回憶，那時(shí)候?qū)熗跆锩鐜е麄兛赐晔中g(shù)后，就扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，用模型骨模擬手術(shù)，之后請(qǐng)醫(yī)生確認(rèn)機(jī)器人動(dòng)作的準(zhǔn)確性，“不對(duì)就現(xiàn)場(chǎng)改，然后再去看手術(shù)，再讓醫(yī)生來(lái)確認(rèn)，就這么周而復(fù)始地不停修正著成千上萬(wàn)個(gè)動(dòng)作?！?/p>

“你必須意識(shí)到這個(gè)東西是給醫(yī)生用的，他們?cè)谑中g(shù)中使用的感受直接決定了這個(gè)機(jī)器人的改進(jìn)方向，只有長(zhǎng)期跟醫(yī)生合作，這個(gè)事情才能往前推進(jìn)?！痹谕跆锩缈磥?lái)，能解決實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)才不會(huì)被放在包裹箱里封存。

1999年，國(guó)內(nèi)首例機(jī)器人輔助無(wú)框架立體定位手術(shù)完成。

“無(wú)框架神經(jīng)外科機(jī)器人的臨床應(yīng)用填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白?！?000年，北京市科委作出了上述成果鑒定。

“我還是最喜歡當(dāng)老師”

差不多在第二代機(jī)器人以后，王田苗就把項(xiàng)目放手交給學(xué)生，他在背后做一些必要指導(dǎo)。這臺(tái)機(jī)器人又經(jīng)歷了4代更迭，如今已經(jīng)可以在醫(yī)院里治療腦出血、腦囊腫、癲癇、帕金森病等十余類(lèi)神經(jīng)外科疾病。

2005年，隨著醫(yī)療機(jī)器人在臨床應(yīng)用上的成功，王田苗看到了科技成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品給社會(huì)帶來(lái)的價(jià)值。他開(kāi)始投入到博創(chuàng)科技創(chuàng)業(yè)孵化平臺(tái)的創(chuàng)設(shè)，指導(dǎo)來(lái)自北航和其他學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生創(chuàng)業(yè)。

他的很多學(xué)生都會(huì)提及博創(chuàng)科技創(chuàng)業(yè)孵化平臺(tái)早期的資金困難，“老師后來(lái)把自己的房子抵押給銀行，貸到錢(qián)給我們做項(xiàng)目?！?/p>

在他的指導(dǎo)下，Ninebot平衡車(chē)問(wèn)世，獲得小米和多家機(jī)構(gòu)的投資，致導(dǎo)科技、博創(chuàng)聯(lián)動(dòng)、博創(chuàng)智聯(lián)等高科技公司也均出自他的孵化。

Ninebot的CEO王野是王田苗的學(xué)生，在他眼中，王田苗是個(gè)風(fēng)格務(wù)實(shí)的老師。“他的風(fēng)格就是產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)要造福社會(huì)?！?/p>

博導(dǎo)、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目孵化人、投資機(jī)構(gòu)科技顧問(wèn)，現(xiàn)在王田苗身兼多職，不過(guò)他說(shuō)，“我還是最喜歡當(dāng)老師?！彼拇蟛糠謺r(shí)間還是給學(xué)生上課、指導(dǎo)論文、參與學(xué)術(shù)討論和報(bào)告。

當(dāng)學(xué)生們認(rèn)為他是領(lǐng)路者時(shí)，王田苗則感激曾經(jīng)讓他站上肩膀的巨匠。像一種傳承，王田苗也不遺余力地將他所專(zhuān)長(zhǎng)的嵌入式智能控制等成果傳授給他的學(xué)生，并鼓勵(lì)他們創(chuàng)新，引導(dǎo)他們將科研成果轉(zhuǎn)化為有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品。

在王田苗辦公室的墻上，掛著兩排照片，多數(shù)是他和學(xué)生的合影，他笑著說(shuō)，“我的很多學(xué)生都超越了我。”

更多資訊請(qǐng)關(guān)注機(jī)器視覺(jué)頻道