王田苗，北京航空航天大學教授，十二五服務機器人重點專項專家組組長；峰會主旨報告《醫療機器人的發展思考》。

　　我在這里跟大家分享一下我最近在醫療機器人方面學習的一些體會。

　　我搜集了很多的資料，特別是一些產業朋友的資料。對未來中國機器人研究熱點，我做了一些歸納。我所歸納的出發點，一個是未來的需求市場很大。第二是從產業化角度，也就是它量大、面廣。其實我們知道機器人在很多方面有很多的應用。比如說，我們農業，管道，還有包括的各種各樣的特種裝備，還有包括我們所說的服務機器人的，比如助老助殘。我歸納三方面在未來五年一個是新一代工藝機器人，前面譚院士，甘教授，講得我都很認同，比如工業，目前聚焦幾個方面，一個是智能的示教，現在的工業機器人，我們現在都知道是要工程師的，怎么在今后的人機共融當中簡單的進行示教就需要多傳感器，特別是是視覺。當然還有力覺、觸覺。第二個是安全的，我們所說的協作。比如舉個例子，人和機器在一起，剛性的在一起，經常會有害怕。現在研究一種肌腱的控制，一旦碰上非常的柔軟，只有才能實現人機共融，當然還有一個方向就是多機協調要融入到物聯網。這個新的工業集群，我認為未來的5年馬上就會誕生。它又會對新的工業機器人重新的洗牌。

　　第二個我們稱為聊天和交互。因為這項的技術，主要是來自人工智能和虛擬現實，是通過視覺和語音的入口來推動機器人的發展。在這樣的發展，我們都知道，銀行、賓館、餐廳、安防、導購、陪護、這個是一個風口，很多人在想，包括通用軟件，硬件、商業模式、在特種機器人，目前從產業化角度有兩個，一個是智能汽車，智能汽車無人駕駛從歐洲和美國報告技術來看，安全無人駕駛技術沒有問題了。主要還是法律上有很多的瓶頸障礙。我們期待美國和歐洲率先突破。我也很希望中國有這方面法律很快能夠推進。這一旦，在特殊區域的無人駕駛，將會實現，因為成本低，安全、又不擁擠，而且沒有停車的。還有一個就是醫療。

　　醫療機器人和醫用機器人，集中在4個方面。

　　我自己學習體會第一個是預測、這個預測，主要是對基因、包括你的亞健康、包括細胞、包括干細胞、這個里面涉及到檢測、涉及到干細胞植入，涉及到細胞操作，還有一個是精準，精準我們都知道，微創，3D打印。第三個我們稱之為遠程。遠程，現在來看醫療、大夫代理，遠程分診，還有一些屬于遠程的遙操作。康復是指的對于老人和殘疾所帶來的我們所說的康復、可穿戴式、咨詢，甚至智能假肢，這個里面有很大的循環，在這個循環里推動了整個醫療健康的發展。我認為，在后工業時代，醫療健康和大健康是一個永恒的主題。將來的GDP30%，或者20%都會用到醫療健康里。為什么？因為這是一個戰略的需求，它是一個強國的戰略需求，醫療健康，涉及到每一個人。包括方便、高效，低成本，包括這種熱點，生物技術、機器人技術，3D打印人工智能，還有包括它會帶動生命科學，材料科學，以及還有社會學、心理學，才會得到很多的政府的高度。比如美國，很重視機器人，特別是醫療方面，歐洲地平線計劃，又起動了一批醫療，包括兒童和康復，還有包括SPAK。日本，在2015年安倍提出世界第一的大國里面手術機器人，也是有需求的。5月13號，美國政府正式宣布啟動新一項微生物組織計劃及認為是第二基因組，他認為從很多疾病，包括糖尿病，包括我們所說的慢性病，還有肥胖癥等等都有關系。它其中這個計劃大家看得出來，第一是基理，第二和機理有關的傳感儀器和設備，這些都涉及到很多的問題。我們國家也提出了，特別是今年，我們國家第十三五綱要計劃里，第一次明確提出工業服務和手術機器人，其中把提高醫療器械裝備的水平，放在一個中國的水平。在麥肯錫報告里大家知道第三位，第一個是增強的，第二是工業，第三是醫療。最近在智能機器人出現了很多的預測和咨詢機構，他們認為手術機器人可以達到200億美元，這個其中分了康復和手術，康復比較多40%多，這個競爭比較大，價格比較便宜。為什么？為什么這么迫切？我們看看這個，2013年國家衛生部關于整個醫療消費占的GDP比例，美國最高17%，隨著是發達國家，大概10%左右，中國是多少？中國是5.6%。如果中國也是一個制造強國，中國又這么多人，所以預計2020年，將達到8萬億。現在是大概3萬億，中間有一個差，大概有5萬億。這就是一個現狀。第二個是關于醫療，器械和藥品比，藥品和醫療器械比在西方發達國家是接近1：1。中國是多少？中國是1：0.19。所以整個變遷過程當中，我們看醫療機器人的發展。其實在外科里面，早前的時候都是木匠，鉗工篩外科大夫，用的工具都是這些發明者，他們的也是這樣演變過來的。

　　在這個里面，把醫療機器人和工程結合起來，美國TOYIOR提出了，把手術規劃，認為CD，把手術操作作為機械加工，把安全監控是質量控制，形成這樣一個閉環，這個閉環的目的就是提出能夠批量化按照工業的思想來去看待醫療器械。第二是提高相應的質量。在歷程中，有很多的這個發展的歷程，我這里想說的第一個是美國西貝大學在1985年的時候用的，有一個機器狗，我之前專門看了，實際上就是換這個假體，過去人工測量經常不準，意味著穿的假體可能會松動，甚至可能會再手術。甚至對人的不利，所以需要緊密的測量切割，這確實是里程碑。其實我們在想的機器人很大的機器狗有關系。但是機器狗并沒有像達芬奇這樣成功。為什么？中間還有一個華人，也是分別投了三千萬美元，他很早是多臂協調，通過視覺操作。那么，關于醫療機器人的定義，目前沒有嚴格的，很有爭論，但是基本上把它認為廣義手術、外科、培訓、康復等等。是陪護和配合醫療人員進行的一個手術規劃。并且在相應的實際環境中確定檢測和移動的程序，具有感知、將程序變為機器人的智能行為，從這個理解也可以認為有感知的機器人。但是分類三類，手術、應用環境，還有我們所說的智能康復。

　　從分類上，我們覺得好理解一些，一個是和外科大夫打交道，一個和醫院打交道，一個在家庭康復打交道。我們通過這么一個角度來分類的。這樣的話我們容易理解當中關鍵的技術，在整個最近的醫療機器人熱的過程當中，從眼科、神經外科、骨科、心臟，都開展了。包括谷歌，包括強生，包括還有一些大的斯坦尼加緊布局這方面的研發。在歷程上，現在我們經常會說達芬奇，非常成功。我還是認真研究一下達芬奇為什么這么成功，他把這條路走通了，而且前期的機器狗，并沒有那么成功，因為那幾個有了提前大概5年。那么我歸納了一下。

　　第一個歸納了一下周期很長。大概一個醫療機器人，大概和醫生的磨合，變成產品，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，承擔了達芬奇計劃，占地救護的機器人。1995年變成一個公司，購買了專利，然后獲得了摩根斯坦尼，到了2002年準備獲得許可證。它同時也動用了一些保險公司，和投資公司，收購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，達到58倍。后面回歸到40倍，大概當時售價是150萬到230萬美元。現在是銷售是23，包括市值是200億。凈利潤是6.5，已經有50萬臺手術。銷售多少臺呢？3300多臺套。我進一步挖掘，為什么能夠成功？創新，有四個臂，第二醫生手術是坐著的，第一次坐下著手術。以前醫生站在手術臺的。第二收購了一些公司。還有很專注一個產品出來了很專注，大部分在子宮癌。還有把醫生帶進來，增加了耗材，大家看得出來一臺手術的耗材是70-3000美元。一年一臺機器利潤是200，經常性的收入，這一乘變成了1億。就是經常的收入達到70%。就是我不銷售機器，經常性的收入按現在的3200臺來，這個人員在崗2700多人，研發人員12%。50%全是培訓和營銷人員。還有一點，商保，醫療器械可能出事故。這是一個很完整，很有創新的商業模式，才促使了它成功。所以在這個里面具有挑戰性，第一周期長，第二醫工要長期合作，而且投資非常之大。

　　所以從我們理解來看，一個醫療機器人和康復的，大家知道也是十年以上，沒有五年，一個醫療器件很難走入臨床，一般5年以上，二是要專家長期捆綁，一個醫療器械不錯的時候，要問你和醫生合作多久。往往五年以上，還有產品簡單，實用等等。我學習歸納了幾個趨勢。

　　我認為生物醫學和臨床結合，精準個性化。這里包括基因測序的設備，還有主動的導管等等。

　　第二個是關于3D打印，包括假體，包括生物材料，這方面也是最近發展得非常的快的。那么，趨勢之三，就是剛柔耦合的緊密機件，包括微納的柔性，包括我們所說的軟管，包括機件的控制，包括精準的定位。還有一項發展很快的就是AI和VR，這主要操作上，一下子把醫生直接帶入了解剖組織的內部，可以進行很多的觀測，而且沉浸在這樣一個手術的整個大環境里。這是一個趨勢。

　　第三個趨勢就是大數據無所不在。這里包括導航、人機協作、我們所說的醫生的代理等等。最近還有一些發展，就是我們所說的可穿戴式。這種可穿戴式利用了人的生物的肌腱，神經的傳導，包括情感等等。這些方面也都已經有商品了，這賣得非常好。這是市值20億美元，就這一個，連帶了很多的信息和可穿戴式的，把健康需求和數據云端結合起來。還有發展很快的電子皮膚，這個也是非常快，柔性和傳感器可穿戴。我未來趨勢里，一個是生物和生命精準，一個是肌腱，還有人工現實，還有大健康。

　　第二個在推進過程中，我也經常跟政府的領導交流，這是一個復雜的系統，需要效校，醫院企業合作，高校。然后商品是需要企業，這個形成要5年以上，包括各種各樣的的標準，包括關鍵技術，臨床實驗，包括許可證申請。如果是的話，我們加強可持續投入。達芬奇22個億，每年8%的研發，這個強度多大？大家看得出來。所以這個上面風險大。需要高瞻遠矚，有基金和政府引導才能發展。

　　第二個我認為確立醫、產、學、研協同，要有里技術驅動，工程驅動變成臨床方便使用的應用驅動，這是一個轉化，從原形樣機原理驗證到商品商業模式的轉換。這些東西都是在不同階段，所以要建立這樣的一種機制。

　　第三個是我們所說的人才。因為醫生的話，技術人員要聽懂，技術人員的話醫生要聽懂，經常發生怪圈，醫生認為很難的，工程師覺得容易，醫生覺得難的，工程師覺得非常不容易。最后說一下我們的研究所。20年期間我們和很多醫院做了合作，包括301等等。我們率先主要在神經外科，神經外科我們認為15-20%今后可以微創，不需要開顱，內部裝米粒大的病灶點，根據相應的病情放入同樣同位素，這樣清醒了手術，兩三天可以出院，大大減少風險和這樣的一個醫療的成本。

　　在中國面臨一個問題，就是手術室和我們所說的CT不同一個坐標系里面，所以這個情況下我們創造性提出一個標記點，標記點的分布，標記點的個數，標記點的計算，決定了這樣一個誤差，我們這樣的話很方便的把核磁、CT運用到實際，從精度，2毫米提高到0.5毫米。

　　再一個我們知道手術規劃，包括虛擬手術，靶點確定了，這個針哪里進，這要既要跟醫生的知識有關，同時避開相應組織的危險區域。里面通過虛擬進行規劃。這個是美國POPULAR  SCIENCE在臨床的手術，當時丹麥的小孩腦出血，運回去的話，肯定會失明，或者進行生命危險，當時就進行了手術，非常成功。整個手術過程當中核心技術主要還是在于三維建模，多功能的手術，以及還有靶點的規劃等等。我們本來是腦腫瘤的一個手術，現在可以從腦腫瘤擴展到我們所說的腦出血，甚至還有一些其他的。目前天臺醫院，海軍總醫院，301醫院還有華山醫院在做這方面的應用。在這方面也得到了很多專家的認可，第二是和另一醫院合作。這是我們的院士創新，從方便遷移，方便定位的系統。目前，定位精度比較高。首先我們提出來屏幕定位方法，這個方面也是解決了隨粒針的經驗。如果靠經驗，這樣對身體不好，往往這個誤差在1毫米到2毫米，通過這個技術就是到了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。當然還有未來的老人化，這個設備。床跟輪椅變成床。那么這樣的話，一樣也方便老人的出門，包括我們所說的健康，包括曬太陽，還有大小便，包括翻身等等。這個是智能床，目前也在開發，這個是排骨床，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，按摩，捶擊、甚至現在能夠在工業上也有很廣泛的應用，比如說，我們現在這種手可以抓不同的形狀，這種手我們都知道，要是帶9個電機，3個電機是一個手指頭，然后還有傳感器，價格是多少？30萬人民幣。這個只有2萬到4萬。因為沒有電機，而且是驅動靠液壓，也可以防腐。非常的好。

　　當然還有利用這個兩輪車，可以在輪椅上，這是法國設計師設立的目前也是非常的成功。以上是我跟大家介紹一下關于外科機器人，醫療醫生機器人存在巨大的市場，因為的生活最本質就是醫療、健康、自由、要有自己的創新。第二個在這方面非常有難度，需要長期和醫院，大概五年以上的合作才有自己創新的東西，但是怎么樣，認為醫療機器人，僅僅是一個工具，不應該替代醫生，也應該全自動化，我很希望中國在未來的發展過程當中，無論新的工業機器人還是我們所說的家庭服務機器人，還是特種機器人，都有我們自己的自己的創新和成果。謝謝。