國家科學技術進步一等獎，為什么給了這位復旦科學家？
2024-06-24 14:50
剛剛，2023年度國家科學技術獎揭曉，復旦大學牽頭獲得3項國家科學技術獎。其中，復旦大學附屬華山醫院徐文東教授團隊的“創建外周-中樞通路修復肢體運動障礙的重大技術突破及理論創新”項目獲國家科技進步獎一等獎，復旦大學計算機科學技術學院姜育剛教授團隊完成的項目“多元協同的視覺計算理論與方法”獲國家自然科學獎二等獎，材料科學系教授武利民教授團隊憑借“硅氧烷雜化聚合物功能涂層設計制備新技術及其應用”項目獲國家技術發明獎二等獎。
這是復旦大學再次實現國家三大獎獎種全覆蓋，也是繼2006年后學校再次獲得國家科技進步獎一等獎。
國家科學技術進步一等獎為什么頒給了復旦科學家徐文東團隊？這是一個什么樣的項目，為何入選？入選后徐文東又有何打算？
一個研究了20多年的問題
一直以來，徐文東都對一個問題非常好奇：“手和腦究竟是什么關系？”
眾所周知，大腦右半球控制著左手運動，左半球控制右手運動，一旦大腦一側受損，對側的手就會出現功能障礙。但事實真的如此嗎？
徐文東長期從事手外科。2001年的一天，31歲的徐文東在檢查一位神經移位后的病人時，他驚訝地發現，當病人左右手相互觸碰時，病人并不僅僅是一側手部有被觸摸感，而是雙手同時都有觸感。
這個很容易被忽略掉的臨床現象，顛覆了人們對手-腦關系的固有認知，也激發了徐文東的興趣，“能否用健康一側的大腦來控制癱瘓側的手，實現一側半球同時支配雙側上肢？”
有了這一想法后，徐文東馬上想到一個巨大的群體。在中國有兩千萬的中風、腦外傷、腦癱的患者，一側腦半球出血后，就會發生偏癱，經過治療后，最快一年會進入恢復的平臺期，這意味著，他們的肢體恢復基本上不會再有什么進展。“如果能夠新建手與腦之間的環路，就能解放一大批患者。”
此后，帶著這個問題，徐文東開始了長達20年的探索。
1986年，徐文東的導師顧玉東院士完成了一場史無前例的手術：利用病人健側頸7神經移位修復病人患側受損臂叢。基于導師的研究，徐文東更進一步和團隊做了大量的神經功能解剖，尋找大腦與身體各部分的對應關系，試圖在紛雜的腦神經中尋找出與上肢想連通的環路。
一場顛覆性的手術
人體的神經系統非常復雜，僅一根頸七神經里就包含了四萬根神經纖維，要想實現用健康一側的大腦來控制癱瘓側的手，就要人為把癱瘓側手對應的大腦神經纖維縫接到健康側腦對應的神經元上。“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。”
2008年3月，徐文東的團隊收治一名年僅12歲的腦癱患者，她的一側手、腳都比一般人要細，行動遲緩，這個患者的家庭苦不堪言。
“現在的治療方法，已經不足以解決問題，我們要嘗試一種新的方法”。徐文東和團隊成員嘗試將女孩健側上肢的頸七神經與癱瘓上肢的頸七神經相連，通過外周神經移位，實現大腦移位效果，新建腦功能環路，相當于給患者換了健康側的大腦。
幾個小時手術結束后，徐文東緊繃的神經并沒有放松下來。接下來的時間，他和團隊成員觀察患者的恢復情況，讓他驚喜的結果出現了，患者手術恢復的效果遠遠超過他的想象。“一般來說，術后手最好的狀態是可以伸直或抬起，但患者竟然可以捏泥人，這些需要手和腦相互協調，需要非常高的靈活性。”
這是徐文東的第一場“左右頸七神經根交叉移位手術”。這場手術也讓他發現患者的大腦、脊髓、手部肌肉都會產生復雜的、連鎖的環路變化，“這就意味著手術過后大腦產生了新的環路，新的環路是可以用來治病。”
順著這個方向，徐文東和團隊繼續探索，并加大了臨床和科研上的研究。2018年，徐文東研究出通過左右頸七神經交叉移位、實現“一側大腦管雙手”重建偏癱上肢功能的中國源頭創新策略和高難度手術。震動了醫學界。其代表性成果發表在全球頂尖的四大醫學雜志之一的《新英格蘭醫學雜志》（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。這也為人類認識大腦、調控大腦提供激動人心的新視角。
現在，徐文東和團隊成員所做的左右頸七神經交叉移位手術已經超3000多例，手術的有效率接近90%，大多數病人經過很好的康復，可以自行完成如擰毛巾、穿衣服、系鞋帶等動作，甚至可以使用手機，對病人生活實現了完全的改觀。不僅如此，“現在，那位做過手術的腦癱患者，不僅找到了工作，走上社會，也從一個所謂的家庭‘負擔’，變成能夠回饋社會的人了”，徐文東說。
一個拓展了學科邊界的猜想
徐文東曾在一次采訪中說到：“手術是永遠做不完的，醫生需要的是能創新出更好的治療疾病的方法，讓更多病人獲益，獲得健康。”
在對左右頸七神經交叉移位的研究基礎上，徐文東進一步總結驗證“將外周神經切斷移位、將構建大腦和脊髓新功能環路，是治療神經功能障礙的全新方向”的新科學假說。拓展了學科外延，開辟了肢體功能重建的新領域，成果已在全世界廣泛推廣。
就像大家熟知的阿司匹林，人們常將它作為鎮痛藥來使用，實際上，它最大的價值、最無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知的，但我們要做的事情就是找到醫學科技最大的、最無可替代的價值。”
目前，徐文東團隊正在研究如何為中風導致的失語病患重建語言環路，希望能將這個方法輻射到其他疾病的治療上，拓展學科的邊界，讓患者再度張口說話成為可能。
組 稿
校融媒體中心
文 字
趙天潤
圖 片
受訪者提供
制 圖
桑子茸
責 編
汪禎儀
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上觀號作者：復旦大學
剛剛，2023年度國家科學技術獎揭曉 ，復旦大學牽頭獲得3項國家科學技術獎 。其中，復旦大學附屬華山醫院徐文東教授團隊 的“創建外周-中樞通路修復肢體運動障礙的重大技術突破及理論創新”項目獲國家科技進步獎一等獎，復旦大學計算機科學技術學院姜育剛教授團隊 完成的項目“多元協同的視覺計算理論與方法”獲國家自然科學獎二等獎，材料科學系教授武利民教授 團隊 憑借“硅氧烷雜化聚合物功能涂層設計制備新技術及其應用”項目獲國家技術發明獎二等獎。
這是復旦大學再次實現國家三大獎獎種全覆蓋，也是繼2006年后學校再次獲得國家科技進步獎一等獎。
國家科學技術進步一等獎為什么頒給了復旦科學家徐文東團隊？這是一個什么樣的項目，為何入選？入選后徐文東又有何打算？
一個研究了20多年的問題
一直以來，徐文東都對一個問題非常好奇：“手和腦究竟是什么關系？”
眾所周知，大腦右半球控制著左手運動，左半球控制右手運動，一旦大腦一側受損，對側的手就會出現功能障礙。但事實真的如此嗎？
徐文東長期從事手外科。2001年的一天，31歲的徐文東在檢查一位神經移位后的病人時，他驚訝地發現，當病人左右手相互觸碰時，病人并不僅僅是一側手部有被觸摸感，而是雙手同時都有觸感。
這個很容易被忽略掉的臨床現象，顛覆了人們對手-腦關系的固有認知，也激發了徐文東的興趣，“能否用健康一側的大腦來控制癱瘓側的手，實現一側半球同時支配雙側上肢？”
有了這一想法后，徐文東馬上想到一個巨大的群體。在中國有兩千萬的中風、腦外傷、腦癱的患者，一側腦半球出血后，就會發生偏癱，經過治療后，最快一年會進入恢復的平臺期，這意味著，他們的肢體恢復基本上不會再有什么進展。“如果能夠新建手與腦之間的環路，就能解放一大批患者。”
此后，帶著這個問題，徐文東開始了長達20年的探索。
1986年，徐文東的導師顧玉東院士完成了一場史無前例的手術：利用病人健側頸7神經移位修復病人患側受損臂叢。基于導師的研究，徐文東更進一步和團隊做了大量的神經功能解剖，尋找大腦與身體各部分的對應關系，試圖在紛雜的腦神經中尋找出與上肢想連通的環路。
一場顛覆性的手術
人體的神經系統非常復雜，僅一根頸七神經里就包含了四萬根神經纖維，要想實現用健康一側的大腦來控制癱瘓側的手，就要人為把癱瘓側手對應的大腦神經纖維縫接到健康側腦對應的神經元上。“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。”
2008年3月，徐文東的團隊收治一名年僅12歲的腦癱患者，她的一側手、腳都比一般人要細，行動遲緩，這個患者的家庭苦不堪言。
“現在的治療方法，已經不足以解決問題，我們要嘗試一種新的方法”。徐文東和團隊成員嘗試將女孩健側上肢的頸七神經與癱瘓上肢的頸七神經相連，通過外周神經移位，實現大腦移位效果，新建腦功能環路，相當于給患者換了健康側的大腦。
幾個小時手術結束后，徐文東緊繃的神經并沒有放松下來。接下來的時間，他和團隊成員觀察患者的恢復情況，讓他驚喜的結果出現了，患者手術恢復的效果遠遠超過他的想象。“一般來說，術后手最好的狀態是可以伸直或抬起，但患者竟然可以捏泥人，這些需要手和腦相互協調，需要非常高的靈活性。”
這是徐文東的第一場“左右頸七神經根交叉移位手術”。這場手術也讓他發現患者的大腦、脊髓、手部肌肉都會產生復雜的、連鎖的環路變化，“這就意味著手術過后大腦產生了新的環路，新的環路是可以用來治病。”
順著這個方向，徐文東和團隊繼續探索，并加大了臨床和科研上的研究。2018年，徐文東研究出通過左右頸七神經交叉移位、實現“一側大腦管雙手”重建偏癱上肢功能的中國源頭創新策略和高難度手術。震動了醫學界。其代表性成果發表在全球頂尖的四大醫學雜志之一的《新英格蘭醫學雜志》（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。這也為人類認識大腦、調控大腦提供激動人心的新視角 。
現在，徐文東和團隊成員所做的左右頸七神經交叉移位手術已經超3000多例 ，手術的有效率接近90% ，大多數病人經過很好的康復，可以自行完成如擰毛巾、穿衣服、系鞋帶等動作，甚至可以使用手機，對病人生活實現了完全的改觀。不僅如此，“現在，那位做過手術的腦癱患者，不僅找到了工作，走上社會，也從一個所謂的家庭‘負擔’，變成能夠回饋社會的人了”，徐文東說。
一個拓展了學科邊界的猜想
徐文東曾在一次采訪中說到：“手術是永遠做不完的，醫生需要的是能創新出更好的治療疾病的方法，讓更多病人獲益，獲得健康。”
在對左右頸七神經交叉移位的研究基礎上，徐文東進一步總結驗證“將外周神經切斷移位、將構建大腦和脊髓新功能環路，是治療神經功能障礙的全新方向”的新科學假說。拓展了學科外延，開辟了肢體功能重建的新領域，成果已在全世界廣泛推廣。
就像大家熟知的阿司匹林，人們常將它作為鎮痛藥來使用，實際上，它最大的價值、最無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知的，但我們要做的事情就是找到醫學科技最大的、最無可替代的價值。”
目前，徐文東團隊正在研究如何為中風導致的失語病患重建語言環路 ，希望能將這個方法輻射到其他疾病的治療上，拓展學科的邊界，讓患者再度張口說話成為可能。
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