一台高场磁共振医学影像设备的国产化之路，走过了十年，才打破了国际技术“卡脖子”和进口依赖。
11月3日，国家科学技术奖励大会在人民大会堂隆重召开。会上，由上海联影医疗科技股份有限公司（简称“联影医疗”）牵头，携手中科院深圳先进技术研究院，以及中国人民解放军总医院、复旦大学附属中山医院协同创新，共同完成的“高场磁共振医学影像设备自主研制与产业化”项目荣获“2020年度国家科学技术进步奖一等奖”。
项目攻关突破了谱仪、射频功放、梯度功放、梯度线圈、射频发射线圈、超导磁体等一系列核心关键技术，成功研发出中国首台3.0T高场磁共振并实现整机制造与应用，填补了国内空白。中国成为继美、德之后，第三个实现高场磁共振全部核心部件自主研发的国家。联影医疗也成为高端医疗装备行业首个以第一完成单位斩获科技领域最高荣誉的企业。
联影3.0T 磁共振在医院投入使用 本文图片均有联影 供图
以磁共振为代表的大型尖端医学影像设备是临床医学诊断的必备工具，可以从结构、功能等多个层面对人体内部组织进行深入细致的观察与分析，是心脑血管神经和肿瘤等多种重大疾病影像诊断的金标准，也是现代化医疗的重要标志。
同时，高场强磁共振可为脑科学等重大前沿科研提供更精细的脑结构和脑功能成像，是科研领域必不可少的科学仪器。
然而，由于超导磁体研发难度大，成像电子学门槛高，涉及学科门类繁多，技术体系精密复杂，加之成像速度慢这一行业一直难以逾越的瓶颈，研发难度极大，不得不长期依赖进口。
在联影研发成功之前，掌握磁共振全部核心部件技术的公司全球仅2家。由于无法掌握核心部件和卡脖子技术，国产磁共振设备主要占据中低端市场，高端影像设备国产率不足5%，最高端的3T磁共振100%依靠进口。而进口设备价格昂贵，中国百万人口磁共振拥有量不足美、日等国十分之一。
磁共振核心部件：超导磁体
十余年多学科联合攻关
2007年，项目首席科学家、中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑海荣回国并建设保罗C劳特伯生物医学成像研究中心，部署研究磁共振成像等前沿技术。
2011年，研究中心与联影启动了高场磁共振系统研发项目，用前沿科学技术引领工程创新，在高端医学影像领域开展创新探索。
他们选择了最难、也是自主可控的路，在国家科技项目持续支持下，经10余年多学科联合攻关，由上海联影医疗科技股份有限公司牵头，同时携手中科院深圳先进研究院，以及中国人民解放军总医院、复旦大学附属中山医院，产学研医协同创新，成功研制出中国首台3.0T高场磁共振，突破国际知识产权壁垒，实现核心部件100%自主研发，真正填补国内空白，改变了中国高端影像设备核心技术长期受制于人的局面，且在产品性能上整体达到国际先进，部分指标国际领先的水平。
该项目还实现了高端磁共振设备的大规模产业化和临床应用。基于这一高场强磁共振系统，联影现已推出多款高场强磁共振设备，包括世界首台超大孔径75cm磁共振uMR OMEGA、一系列高端科研型3.0T磁共振产品，服务全身科研以及神经科研等前沿科研探索。
这些产品广受市场欢迎，2020年联影磁共振国内增量市场占有率排名第一；国产磁共振国内市场占有率从2013年14%提升至41%。此外，联影磁共振同时逆向输出至美国、欧洲、印度等地，产生了重大经济与社会效益。中国由净进口国转变为出口国，这也打破了跨国公司在该领域长达30多年“一统天下”的格局，重构了该领域国际产业格局。
中国随之成为继美、德之后第三个全面掌握高场磁共振部件及整机制造的国家。国产设备的诞生迫使进口同类产品大幅降价，有力造福了国计民生，对于满足中国亿万民众健康需求、引领带动高端医疗装备制造行业发展具有重大意义。
联影3.0T 磁共振在医院投入使用
通过“产学研医”实现“既快又清”
不但要掌握“卡脖子”技术，还要取得创新型突破。
郑海荣介绍，该项目通过快速成像理论与方法等自主创新，另辟蹊径、突出重围，在成像电子学部件、快速成像方法和高端临床应用等方面获发明专利124项、授权美国专利11项，建立了包括理论方法创新与专利群布局在内的攻防兼备的知识产权体系，有力保障了本项目产品全面进入国际市场竞争。
扫描时间长，成像速度慢，是国际公认的磁共振成像研发难题。要想极致地发挥技术参数优势，进行快速高质量成像，难度极大，对系统的精准度要求极高，如同“在刀尖上起舞”。
研究团队开展磁共振稀疏成像理论方法研究，实现了高倍加速，在高时间分辨率动态成像、高分辨率快速血管壁成像以及腹部小肝癌等应用方面具有优势。
联影3.0T磁共振脑神经纤维断面扩散张量成像
通过产学研医的融合，该项目率先建立了脑中风、心脏病和微小肿瘤“既快又清”定量磁共振成像诊断方法，实现了重大疾病诊断新技术的临床推广应用，并实现了高时空分率实时心脏成像、肝脏灌注和脑血管斑块成像，形成临床指南并纳入国际影像专家共识。
“产学研医”的模式也是此次项目取得成功的基础所在。复旦大学附属中山医院放射科主任曾蒙苏说，联影10年前在上海扎根发展，从成立之初就开始跟中山医院开展合作。
“合作之初，因为受以往对国产高端医疗设备的固有经验的影响，我们还抱着怀疑的态度，更多的也是提出批评。”曾蒙苏说，同是中国人，希望自己的民族产业，特别是医学影像领域的民族企业能够发展得更好，因而这样的批评也是一种爱护，也是出于一种民族责任感。
曾蒙苏介绍，21世纪的科学研究的发展有两个重要方向，一个就是团队科学，科研已经不是一个人的单打独斗，必须要依靠团队合作。第二个是学科交叉融合，就是产学研医融合。
在生命科学领域，特别是医疗器械这个领域，多学科交叉、知识交叉，必须通过产学研合作，才能产生更多想法，解决实际问题。
医生根据临床需求，提出需要解决问题的方向，企业不断完善产品，提供更先进的技术和设备，让临床有了更多的解决问题的工具，临床反之还会为这些技术提供可能应用的更丰富的应用场景，相互促进，融合创新。科学无止境，技术无止境，唯有这样，才能不断进步。
栽下梧桐树，引得凤凰来。人，永远是打造适合产学研医融合生态的关键所在。以此次获奖项目为例，深圳先进院与联影医疗首先通过战略合作实现顶层设计，随后通过共同申请项目确保密切技术合作，并联合培养人才。
科研团队会要求研究生都要扎进企业共同学习、到各地医院里调研需求，只有到了真正的前沿阵地，才能学会仗是怎么打的。企业每年也会安排研发人员到深圳先进院联合培养，院里培养的学生很多在毕业后也会输送到企业工作，实现了人才的有效储备与双向流动。
一流的科学家与一流的工程师紧密配合，朝着共同的目标前进，将产学研医深度融入到每一环节。研究院和企业有机地结合在一起，有效地降低了科技成果转化的风险，形成了一种有效的创新生态。
十年来，在院企合作的基础上，项目团队突破了一个又一个技术壁垒，终于实现了高端医学影像设备的国产化。
