王田苗，北京航空航天大學(xué)教授，十二五服務(wù)機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)專家組組長(zhǎng)；峰會(huì)主旨報(bào)告《醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展思考》。

　　我在這里跟大家分享一下我最近在醫(yī)療機(jī)器人方面學(xué)習(xí)的一些體會(huì)。

　　我搜集了很多的資料，特別是一些產(chǎn)業(yè)朋友的資料。對(duì)未來(lái)中國(guó)機(jī)器人研究熱點(diǎn)，我做了一些歸納。我所歸納的出發(fā)點(diǎn)，一個(gè)是未來(lái)的需求市場(chǎng)很大。第二是從產(chǎn)業(yè)化角度，也就是它量大、面廣。其實(shí)我們知道機(jī)器人在很多方面有很多的應(yīng)用。比如說(shuō)，我們農(nóng)業(yè)，管道，還有包括的各種各樣的特種裝備，還有包括我們所說(shuō)的服務(wù)機(jī)器人的，比如助老助殘。我歸納三方面在未來(lái)五年一個(gè)是新一代工藝機(jī)器人，前面譚院士，甘教授，講得我都很認(rèn)同，比如工業(yè)，目前聚焦幾個(gè)方面，一個(gè)是智能的示教，現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人，我們現(xiàn)在都知道是要工程師的，怎么在今后的人機(jī)共融當(dāng)中簡(jiǎn)單的進(jìn)行示教就需要多傳感器，特別是是視覺(jué)。當(dāng)然還有力覺(jué)、觸覺(jué)。第二個(gè)是安全的，我們所說(shuō)的協(xié)作。比如舉個(gè)例子，人和機(jī)器在一起，剛性的在一起，經(jīng)常會(huì)有害怕。現(xiàn)在研究一種肌腱的控制，一旦碰上非常的柔軟，只有才能實(shí)現(xiàn)人機(jī)共融，當(dāng)然還有一個(gè)方向就是多機(jī)協(xié)調(diào)要融入到物聯(lián)網(wǎng)。這個(gè)新的工業(yè)集群，我認(rèn)為未來(lái)的5年馬上就會(huì)誕生。它又會(huì)對(duì)新的工業(yè)機(jī)器人重新的洗牌。

　　第二個(gè)我們稱為聊天和交互。因?yàn)檫@項(xiàng)的技術(shù)，主要是來(lái)自人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)，是通過(guò)視覺(jué)和語(yǔ)音的入口來(lái)推動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展。在這樣的發(fā)展，我們都知道，銀行、賓館、餐廳、安防、導(dǎo)購(gòu)、陪護(hù)、這個(gè)是一個(gè)風(fēng)口，很多人在想，包括通用軟件，硬件、商業(yè)模式、在特種機(jī)器人，目前從產(chǎn)業(yè)化角度有兩個(gè)，一個(gè)是智能汽車，智能汽車無(wú)人駕駛從歐洲和美國(guó)報(bào)告技術(shù)來(lái)看，安全無(wú)人駕駛技術(shù)沒(méi)有問(wèn)題了。主要還是法律上有很多的瓶頸障礙。我們期待美國(guó)和歐洲率先突破。我也很希望中國(guó)有這方面法律很快能夠推進(jìn)。這一旦，在特殊區(qū)域的無(wú)人駕駛，將會(huì)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌杀镜停踩⒂植粨頂D，而且沒(méi)有停車的。還有一個(gè)就是醫(yī)療。

　　醫(yī)療機(jī)器人和醫(yī)用機(jī)器人，集中在4個(gè)方面。

　　我自己學(xué)習(xí)體會(huì)第一個(gè)是預(yù)測(cè)、這個(gè)預(yù)測(cè)，主要是對(duì)基因、包括你的亞健康、包括細(xì)胞、包括干細(xì)胞、這個(gè)里面涉及到檢測(cè)、涉及到干細(xì)胞植入，涉及到細(xì)胞操作，還有一個(gè)是精準(zhǔn)，精準(zhǔn)我們都知道，微創(chuàng)，3D打印。第三個(gè)我們稱之為遠(yuǎn)程。遠(yuǎn)程，現(xiàn)在來(lái)看醫(yī)療、大夫代理，遠(yuǎn)程分診，還有一些屬于遠(yuǎn)程的遙操作。康復(fù)是指的對(duì)于老人和殘疾所帶來(lái)的我們所說(shuō)的康復(fù)、可穿戴式、咨詢，甚至智能假肢，這個(gè)里面有很大的循環(huán)，在這個(gè)循環(huán)里推動(dòng)了整個(gè)醫(yī)療健康的發(fā)展。我認(rèn)為，在后工業(yè)時(shí)代，醫(yī)療健康和大健康是一個(gè)永恒的主題。將來(lái)的GDP30%，或者20%都會(huì)用到醫(yī)療健康里。為什么？因?yàn)檫@是一個(gè)戰(zhàn)略的需求，它是一個(gè)強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略需求，醫(yī)療健康，涉及到每一個(gè)人。包括方便、高效，低成本，包括這種熱點(diǎn)，生物技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，3D打印人工智能，還有包括它會(huì)帶動(dòng)生命科學(xué)，材料科學(xué)，以及還有社會(huì)學(xué)、心理學(xué)，才會(huì)得到很多的政府的高度。比如美國(guó)，很重視機(jī)器人，特別是醫(yī)療方面，歐洲地平線計(jì)劃，又起動(dòng)了一批醫(yī)療，包括兒童和康復(fù)，還有包括SPAK。日本，在2015年安倍提出世界第一的大國(guó)里面手術(shù)機(jī)器人，也是有需求的。5月13號(hào)，美國(guó)政府正式宣布啟動(dòng)新一項(xiàng)微生物組織計(jì)劃及認(rèn)為是第二基因組，他認(rèn)為從很多疾病，包括糖尿病，包括我們所說(shuō)的慢性病，還有肥胖癥等等都有關(guān)系。它其中這個(gè)計(jì)劃大家看得出來(lái)，第一是基理，第二和機(jī)理有關(guān)的傳感儀器和設(shè)備，這些都涉及到很多的問(wèn)題。我們國(guó)家也提出了，特別是今年，我們國(guó)家第十三五綱要計(jì)劃里，第一次明確提出工業(yè)服務(wù)和手術(shù)機(jī)器人，其中把提高醫(yī)療器械裝備的水平，放在一個(gè)中國(guó)的水平。在麥肯錫報(bào)告里大家知道第三位，第一個(gè)是增強(qiáng)的，第二是工業(yè)，第三是醫(yī)療。最近在智能機(jī)器人出現(xiàn)了很多的預(yù)測(cè)和咨詢機(jī)構(gòu)，他們認(rèn)為手術(shù)機(jī)器人可以達(dá)到200億美元，這個(gè)其中分了康復(fù)和手術(shù)，康復(fù)比較多40%多，這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)比較大，價(jià)格比較便宜。為什么？為什么這么迫切？我們看看這個(gè)，2013年國(guó)家衛(wèi)生部關(guān)于整個(gè)醫(yī)療消費(fèi)占的GDP比例，美國(guó)最高17%，隨著是發(fā)達(dá)國(guó)家，大概10%左右，中國(guó)是多少？中國(guó)是5.6%。如果中國(guó)也是一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)，中國(guó)又這么多人，所以預(yù)計(jì)2020年，將達(dá)到8萬(wàn)億。現(xiàn)在是大概3萬(wàn)億，中間有一個(gè)差，大概有5萬(wàn)億。這就是一個(gè)現(xiàn)狀。第二個(gè)是關(guān)于醫(yī)療，器械和藥品比，藥品和醫(yī)療器械比在西方發(fā)達(dá)國(guó)家是接近1：1。中國(guó)是多少？中國(guó)是1：0.19。所以整個(gè)變遷過(guò)程當(dāng)中，我們看醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展。其實(shí)在外科里面，早前的時(shí)候都是木匠，鉗工篩外科大夫，用的工具都是這些發(fā)明者，他們的也是這樣演變過(guò)來(lái)的。

　　在這個(gè)里面，把醫(yī)療機(jī)器人和工程結(jié)合起來(lái)，美國(guó)TOYIOR提出了，把手術(shù)規(guī)劃，認(rèn)為CD，把手術(shù)操作作為機(jī)械加工，把安全監(jiān)控是質(zhì)量控制，形成這樣一個(gè)閉環(huán)，這個(gè)閉環(huán)的目的就是提出能夠批量化按照工業(yè)的思想來(lái)去看待醫(yī)療器械。第二是提高相應(yīng)的質(zhì)量。在歷程中，有很多的這個(gè)發(fā)展的歷程，我這里想說(shuō)的第一個(gè)是美國(guó)西貝大學(xué)在1985年的時(shí)候用的，有一個(gè)機(jī)器狗，我之前專門看了，實(shí)際上就是換這個(gè)假體，過(guò)去人工測(cè)量經(jīng)常不準(zhǔn)，意味著穿的假體可能會(huì)松動(dòng)，甚至可能會(huì)再手術(shù)。甚至對(duì)人的不利，所以需要緊密的測(cè)量切割，這確實(shí)是里程碑。其實(shí)我們?cè)谙氲臋C(jī)器人很大的機(jī)器狗有關(guān)系。但是機(jī)器狗并沒(méi)有像達(dá)芬奇這樣成功。為什么？中間還有一個(gè)華人，也是分別投了三千萬(wàn)美元，他很早是多臂協(xié)調(diào)，通過(guò)視覺(jué)操作。那么，關(guān)于醫(yī)療機(jī)器人的定義，目前沒(méi)有嚴(yán)格的，很有爭(zhēng)論，但是基本上把它認(rèn)為廣義手術(shù)、外科、培訓(xùn)、康復(fù)等等。是陪護(hù)和配合醫(yī)療人員進(jìn)行的一個(gè)手術(shù)規(guī)劃。并且在相應(yīng)的實(shí)際環(huán)境中確定檢測(cè)和移動(dòng)的程序，具有感知、將程序變?yōu)闄C(jī)器人的智能行為，從這個(gè)理解也可以認(rèn)為有感知的機(jī)器人。但是分類三類，手術(shù)、應(yīng)用環(huán)境，還有我們所說(shuō)的智能康復(fù)。

　　從分類上，我們覺(jué)得好理解一些，一個(gè)是和外科大夫打交道，一個(gè)和醫(yī)院打交道，一個(gè)在家庭康復(fù)打交道。我們通過(guò)這么一個(gè)角度來(lái)分類的。這樣的話我們?nèi)菀桌斫猱?dāng)中關(guān)鍵的技術(shù)，在整個(gè)最近的醫(yī)療機(jī)器人熱的過(guò)程當(dāng)中，從眼科、神經(jīng)外科、骨科、心臟，都開(kāi)展了。包括谷歌，包括強(qiáng)生，包括還有一些大的斯坦尼加緊布局這方面的研發(fā)。在歷程上，現(xiàn)在我們經(jīng)常會(huì)說(shuō)達(dá)芬奇，非常成功。我還是認(rèn)真研究一下達(dá)芬奇為什么這么成功，他把這條路走通了，而且前期的機(jī)器狗，并沒(méi)有那么成功，因?yàn)槟菐讉€(gè)有了提前大概5年。那么我歸納了一下。

　　第一個(gè)歸納了一下周期很長(zhǎng)。大概一個(gè)醫(yī)療機(jī)器人，大概和醫(yī)生的磨合，變成產(chǎn)品，包括許可證10年以上，大家看看，1990年到1994年，斯坦可SI研究院，承擔(dān)了達(dá)芬奇計(jì)劃，占地救護(hù)的機(jī)器人。1995年變成一個(gè)公司，購(gòu)買了專利，然后獲得了摩根斯坦尼，到了2002年準(zhǔn)備獲得許可證。它同時(shí)也動(dòng)用了一些保險(xiǎn)公司，和投資公司，收購(gòu)了一些和自己類似的公司。也就是10年情況下首次盈利，在之前，是PS，搞投資的PS，后面等他正式盈利了以后，PE，達(dá)到58倍。后面回歸到40倍，大概當(dāng)時(shí)售價(jià)是150萬(wàn)到230萬(wàn)美元。現(xiàn)在是銷售是23，包括市值是200億。凈利潤(rùn)是6.5，已經(jīng)有50萬(wàn)臺(tái)手術(shù)。銷售多少臺(tái)呢？3300多臺(tái)套。我進(jìn)一步挖掘，為什么能夠成功？創(chuàng)新，有四個(gè)臂，第二醫(yī)生手術(shù)是坐著的，第一次坐下著手術(shù)。以前醫(yī)生站在手術(shù)臺(tái)的。第二收購(gòu)了一些公司。還有很專注一個(gè)產(chǎn)品出來(lái)了很專注，大部分在子宮癌。還有把醫(yī)生帶進(jìn)來(lái)，增加了耗材，大家看得出來(lái)一臺(tái)手術(shù)的耗材是70-3000美元。一年一臺(tái)機(jī)器利潤(rùn)是200，經(jīng)常性的收入，這一乘變成了1億。就是經(jīng)常的收入達(dá)到70%。就是我不銷售機(jī)器，經(jīng)常性的收入按現(xiàn)在的3200臺(tái)來(lái)，這個(gè)人員在崗2700多人，研發(fā)人員12%。50%全是培訓(xùn)和營(yíng)銷人員。還有一點(diǎn)，商保，醫(yī)療器械可能出事故。這是一個(gè)很完整，很有創(chuàng)新的商業(yè)模式，才促使了它成功。所以在這個(gè)里面具有挑戰(zhàn)性，第一周期長(zhǎng)，第二醫(yī)工要長(zhǎng)期合作，而且投資非常之大。

　　所以從我們理解來(lái)看，一個(gè)醫(yī)療機(jī)器人和康復(fù)的，大家知道也是十年以上，沒(méi)有五年，一個(gè)醫(yī)療器件很難走入臨床，一般5年以上，二是要專家長(zhǎng)期捆綁，一個(gè)醫(yī)療器械不錯(cuò)的時(shí)候，要問(wèn)你和醫(yī)生合作多久。往往五年以上，還有產(chǎn)品簡(jiǎn)單，實(shí)用等等。我學(xué)習(xí)歸納了幾個(gè)趨勢(shì)。

　　我認(rèn)為生物醫(yī)學(xué)和臨床結(jié)合，精準(zhǔn)個(gè)性化。這里包括基因測(cè)序的設(shè)備，還有主動(dòng)的導(dǎo)管等等。

　　第二個(gè)是關(guān)于3D打印，包括假體，包括生物材料，這方面也是最近發(fā)展得非常的快的。那么，趨勢(shì)之三，就是剛?cè)狁詈系木o密機(jī)件，包括微納的柔性，包括我們所說(shuō)的軟管，包括機(jī)件的控制，包括精準(zhǔn)的定位。還有一項(xiàng)發(fā)展很快的就是AI和VR，這主要操作上，一下子把醫(yī)生直接帶入了解剖組織的內(nèi)部，可以進(jìn)行很多的觀測(cè)，而且沉浸在這樣一個(gè)手術(shù)的整個(gè)大環(huán)境里。這是一個(gè)趨勢(shì)。

　　第三個(gè)趨勢(shì)就是大數(shù)據(jù)無(wú)所不在。這里包括導(dǎo)航、人機(jī)協(xié)作、我們所說(shuō)的醫(yī)生的代理等等。最近還有一些發(fā)展，就是我們所說(shuō)的可穿戴式。這種可穿戴式利用了人的生物的肌腱，神經(jīng)的傳導(dǎo)，包括情感等等。這些方面也都已經(jīng)有商品了，這賣得非常好。這是市值20億美元，就這一個(gè)，連帶了很多的信息和可穿戴式的，把健康需求和數(shù)據(jù)云端結(jié)合起來(lái)。還有發(fā)展很快的電子皮膚，這個(gè)也是非常快，柔性和傳感器可穿戴。我未來(lái)趨勢(shì)里，一個(gè)是生物和生命精準(zhǔn)，一個(gè)是肌腱，還有人工現(xiàn)實(shí)，還有大健康。

　　第二個(gè)在推進(jìn)過(guò)程中，我也經(jīng)常跟政府的領(lǐng)導(dǎo)交流，這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要效校，醫(yī)院企業(yè)合作，高校。然后商品是需要企業(yè)，這個(gè)形成要5年以上，包括各種各樣的的標(biāo)準(zhǔn)，包括關(guān)鍵技術(shù)，臨床實(shí)驗(yàn)，包括許可證申請(qǐng)。如果是的話，我們加強(qiáng)可持續(xù)投入。達(dá)芬奇22個(gè)億，每年8%的研發(fā)，這個(gè)強(qiáng)度多大？大家看得出來(lái)。所以這個(gè)上面風(fēng)險(xiǎn)大。需要高瞻遠(yuǎn)矚，有基金和政府引導(dǎo)才能發(fā)展。

　　第二個(gè)我認(rèn)為確立醫(yī)、產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同，要有里技術(shù)驅(qū)動(dòng)，工程驅(qū)動(dòng)變成臨床方便使用的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，這是一個(gè)轉(zhuǎn)化，從原形樣機(jī)原理驗(yàn)證到商品商業(yè)模式的轉(zhuǎn)換。這些東西都是在不同階段，所以要建立這樣的一種機(jī)制。

　　第三個(gè)是我們所說(shuō)的人才。因?yàn)獒t(yī)生的話，技術(shù)人員要聽(tīng)懂，技術(shù)人員的話醫(yī)生要聽(tīng)懂，經(jīng)常發(fā)生怪圈，醫(yī)生認(rèn)為很難的，工程師覺(jué)得容易，醫(yī)生覺(jué)得難的，工程師覺(jué)得非常不容易。最后說(shuō)一下我們的研究所。20年期間我們和很多醫(yī)院做了合作，包括301等等。我們率先主要在神經(jīng)外科，神經(jīng)外科我們認(rèn)為15-20%今后可以微創(chuàng)，不需要開(kāi)顱，內(nèi)部裝米粒大的病灶點(diǎn)，根據(jù)相應(yīng)的病情放入同樣同位素，這樣清醒了手術(shù)，兩三天可以出院，大大減少風(fēng)險(xiǎn)和這樣的一個(gè)醫(yī)療的成本。

　　在中國(guó)面臨一個(gè)問(wèn)題，就是手術(shù)室和我們所說(shuō)的CT不同一個(gè)坐標(biāo)系里面，所以這個(gè)情況下我們創(chuàng)造性提出一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，標(biāo)記點(diǎn)的分布，標(biāo)記點(diǎn)的個(gè)數(shù)，標(biāo)記點(diǎn)的計(jì)算，決定了這樣一個(gè)誤差，我們這樣的話很方便的把核磁、CT運(yùn)用到實(shí)際，從精度，2毫米提高到0.5毫米。

　　再一個(gè)我們知道手術(shù)規(guī)劃，包括虛擬手術(shù)，靶點(diǎn)確定了，這個(gè)針哪里進(jìn)，這要既要跟醫(yī)生的知識(shí)有關(guān)，同時(shí)避開(kāi)相應(yīng)組織的危險(xiǎn)區(qū)域。里面通過(guò)虛擬進(jìn)行規(guī)劃。這個(gè)是美國(guó)POPULAR  SCIENCE在臨床的手術(shù)，當(dāng)時(shí)丹麥的小孩腦出血，運(yùn)回去的話，肯定會(huì)失明，或者進(jìn)行生命危險(xiǎn)，當(dāng)時(shí)就進(jìn)行了手術(shù)，非常成功。整個(gè)手術(shù)過(guò)程當(dāng)中核心技術(shù)主要還是在于三維建模，多功能的手術(shù)，以及還有靶點(diǎn)的規(guī)劃等等。我們本來(lái)是腦腫瘤的一個(gè)手術(shù)，現(xiàn)在可以從腦腫瘤擴(kuò)展到我們所說(shuō)的腦出血，甚至還有一些其他的。目前天臺(tái)醫(yī)院，海軍總醫(yī)院，301醫(yī)院還有華山醫(yī)院在做這方面的應(yīng)用。在這方面也得到了很多專家的認(rèn)可，第二是和另一醫(yī)院合作。這是我們的院士創(chuàng)新，從方便遷移，方便定位的系統(tǒng)。目前，定位精度比較高。首先我們提出來(lái)屏幕定位方法，這個(gè)方面也是解決了隨粒針的經(jīng)驗(yàn)。如果靠經(jīng)驗(yàn)，這樣對(duì)身體不好，往往這個(gè)誤差在1毫米到2毫米，通過(guò)這個(gè)技術(shù)就是到了0.5或者0.8。還有就是射線減少了70%。

　　這是做了更亮的手術(shù)。當(dāng)然還有未來(lái)的老人化，這個(gè)設(shè)備。床跟輪椅變成床。那么這樣的話，一樣也方便老人的出門，包括我們所說(shuō)的健康，包括曬太陽(yáng)，還有大小便，包括翻身等等。這個(gè)是智能床，目前也在開(kāi)發(fā)，這個(gè)是排骨床，可以安全不同的形狀，可以讀書，這樣的床從老人使用可以變成年輕人使用。當(dāng)然，我們還是在研究我們新的生物材料，硅膠3D打印，和形成的假手，這種手在康復(fù)，按摩，捶擊、甚至現(xiàn)在能夠在工業(yè)上也有很廣泛的應(yīng)用，比如說(shuō)，我們現(xiàn)在這種手可以抓不同的形狀，這種手我們都知道，要是帶9個(gè)電機(jī)，3個(gè)電機(jī)是一個(gè)手指頭，然后還有傳感器，價(jià)格是多少？30萬(wàn)人民幣。這個(gè)只有2萬(wàn)到4萬(wàn)。因?yàn)闆](méi)有電機(jī)，而且是驅(qū)動(dòng)靠液壓，也可以防腐。非常的好。

　　當(dāng)然還有利用這個(gè)兩輪車，可以在輪椅上，這是法國(guó)設(shè)計(jì)師設(shè)立的目前也是非常的成功。以上是我跟大家介紹一下關(guān)于外科機(jī)器人，醫(yī)療醫(yī)生機(jī)器人存在巨大的市場(chǎng)，因?yàn)榈纳钭畋举|(zhì)就是醫(yī)療、健康、自由、要有自己的創(chuàng)新。第二個(gè)在這方面非常有難度，需要長(zhǎng)期和醫(yī)院，大概五年以上的合作才有自己創(chuàng)新的東西，但是怎么樣，認(rèn)為醫(yī)療機(jī)器人，僅僅是一個(gè)工具，不應(yīng)該替代醫(yī)生，也應(yīng)該全自動(dòng)化，我很希望中國(guó)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，無(wú)論新的工業(yè)機(jī)器人還是我們所說(shuō)的家庭服務(wù)機(jī)器人，還是特種機(jī)器人，都有我們自己的自己的創(chuàng)新和成果。謝謝。