“新医科”背景下医工融合在肿瘤专业人才培养中的探索

戈艳蕾 阎红灿 聂怀勇 孙国贵

1华北理工大学附属医院呼吸与危重症医学科 河北唐山 063000;2理学院计算机教学部;3 心理与精神卫生学院;4附属医院肿瘤放化疗科

随着医疗技术的改革及人民对健康的向往,以推进复合型、全能型、创新型医学人才的“新医科”建设迫在眉睫,医工融合也应运而生,具体是指医学和独立于医学之外的理工科之间的交叉融合、相互贯通,其相互配合也将影响着未来医学之路[1]。近年来,肿瘤呈现发病率高、病死率高及治愈率低的趋势[2],对现阶段掌握未来肿瘤学界发展的新生力量-肿瘤学研究生们提出更高层次的要求,以医工融合理念对其进行培养才能使肿瘤医疗事业更快的取得进步。由此可见,肿瘤领域的医工融合就成了重要研究课题。本文探究了新医科背景下医工融合发展在肿瘤专业人才培养中的发展情况、医工融合在医学和工程学应用情况、医工融合的意义、目前存在的不足及解决方案,旨在为探讨“新医科”背景下医工融合对肿瘤专业人才培养的现实意义提供一定参考。

1 肿瘤专业医工融合发展概述

随着医学界分子生物学和基因学的发展,肿瘤实现了从依据发病部位、病理类型的化疗向针对基因突变实施靶向治疗的转变[3]。尽管肿瘤学新兴的治疗手段取得了较大的成果,但其耐药性的发生也是我们不可忽视的难题[4]。所以仅依靠传统的医疗领域对肿瘤疾病的治疗仍有所局限性,推动肿瘤学向医工融合发展对提高肿瘤的治愈率十分重要。医工融合涉及医学和工程学两个领域,我们要从以下方面进行掌握与学习。

1.1肿瘤专业医工融合医学领域应用 临床医学中对于肿瘤的诊断与治疗需要综合医学影像学,例如核磁共振成像的应用对于脑肿瘤等众多肿瘤性疾病的诊断和分期起着非常重要的作用[5];肿瘤病理学是乳腺癌的重要诊断手段,经皮穿刺组织活检病理学检查逐渐成为有效诊断手段之一[6],对判断患者的预后也起着积极的作用[7-8];针对于肿瘤细胞靶基因的药理学研究也作为新型治疗方法,发挥着改善癌症患者免疫功能和生活质量的作用[9];肿瘤遗传学研究肿瘤的遗传变异和基因表达,用于肿瘤的个体化治疗;肿瘤免疫学研究肿瘤与免疫系统的相互作用,为肿瘤的诊断及治疗提供更准确的方法等。

1.2工程学在肿瘤专业医工融合中应用 生物纳米技术是指天然或人工合成的一类在自然状态下含有固态或凝胶状颗粒的小分子,其具有良好的生物相容性和靶向性,且一定大小的纳米粒子可进入并停留于肿瘤组织,具有“增强渗透滞留效应(enhanced permeability and retention,EPR)”。纳米材料与抗肿瘤药物结合后,具有靶向性、滞留效应强、灭活速率快及屏障穿透性好和可通过光热转化形式对肿瘤进行杀灭等常规抗肿瘤药物所不具备的优点,该技术的应用在肿瘤的众多治疗中均有较好的成效[10-11]。再生医学是主要探究如何促进创伤和组织器官缺损生理性修复的新型学科[12-13],其核心是干细胞的应用,依靠自身的自我更新及增殖分裂等能力实现了细胞替代、组织修复和疾病治疗的目的,也为肿瘤的再生治疗提供了帮助[14-15]。人工智能时代以再生医学为驱动引擎,以影像为纽带实现了多层次的检查,实现了诊断与治疗新的突破。通过医学和工程学两个领域的融合,肿瘤专业医工融合平台可以整合医学和工程学科的知识和技术,提高肿瘤诊疗的准确性和效果,推动肿瘤研究的创新,促进医工人才的培养与交流。

2 在新医科背景下,医工融合培养平台对肿瘤专业人才培养的现实意义

癌症因为其不易发现、发展快且治愈率低等特点对肿瘤学研究生教育提出了新的更高要求。医工融合的发展理念是人才培养的重要策略,对提高肿瘤患者的治疗及预后起着至关重要的作用。这就需要多平台对肿瘤研究生进行临床知识掌握、实践能力、创新能力、科研能力等多方面的培养,成就满足医疗发展现状的全能复合型人才[16],正确的开展可以实现以下现实意义。

2.1促进跨学科合作 医工融合培养平台为医学生和工程学生提供了合作的机会。在肿瘤领域,医学和工程学科的融合可以促进医学技术的创新和发展。通过跨学科合作,可以整合医学和工程学科的知识和技术,共同解决肿瘤治疗中的难题。如美国国立卫生研究院构建的国家促进转化科学中心和国家转化医学促进中心,形成了科技与医学发展研究全国网络[17]。

2.2培养创新思维和实践能力 医工融合培养平台注重实践和创新。学生通过参与实验项目和研究,可以培养创新思维和实践能力;具备解决实际问题和创新医疗技术的能力对于肿瘤专业人才的培养非常重要。目前我国医学教育已经尝试应用医工结合的理念,实现对学生临床知识及实践能力的联合发展,形成了向好的局面[18]。

2.3推动医疗技术的发展 医工融合培养平台可以促进医疗技术的发展和应用。通过学生的实践和研究,可以推动医疗设备、治疗方案等医疗技术的创新和改进。这对于提高肿瘤治疗的效果和质量具有重要意义。

2.4培养具有综合素质的肿瘤专业人才 医工融合培养平台注重培养学生的综合素质。除了专业知识和技能外,学生还需要具备跨学科合作能力、创新能力、沟通能力等。这些综合素质对于肿瘤专业人才的培养非常重要,可以使他们在肿瘤治疗中更加全面和有效地发挥作用。而且可以开展灵活多样的联合培养,达到取长补短的目的[19]。

2.5促进学科交叉和学科融合 医工融合培养平台可以促进学科交叉和学科融合。在肿瘤领域,医学、工程学、生物学等学科的融合可以带来更多的创新和突破。通过开展医工融合培养平台,可以促进不同学科之间的交流和合作,推动学科融合的发展。

3 医工融合在培养肿瘤创新人才中不足及解决措施。

3.1学科壁垒 医学和工程学是两个不同的学科领域,学科壁垒是导致跨学科合作的难题。医学生和工程学生在知识和思维方式上存在差异,需要克服学科壁垒,实现有效的合作。目前缺少具有医学背景的工程师和能灵活掌握科技发展的医生,这就造成了开展跨学科交流与创新的困难现状[20]。

解决措施:加强跨学科交流和合作,组织跨学科团队进行共同学习和项目合作。同时,可以开设专门的跨学科课程,让学生了解彼此的学科知识和方法,促进跨学科合作。

3.2教师培训不足 目前,医工融合教学模式的推广还面临着教师培训不足的问题。现阶段的医学生作为决定学科发展的新生力量和后备军[21],对教师有了更高的要求,需要其具备跨学科的知识和教学能力,才能有效地指导学生。

解决措施:加强教师培训,提供跨学科教学的培训课程和资源。培训教师的跨学科知识和教学方法,使其能够更好地指导学生进行医工融合的学习和实践。

3.3实践项目资源不足 医工融合的实践项目需要充足的资源支持,包括设备、资金和实验室等。然而,目前实践项目资源不足的情况较为普遍。

解决措施:加大对医工融合实践项目的支持力度,提供充足的资源供学生进行实践项目。可以与医疗机构、科研机构和企业进行合作,共享资源,提高实践项目的可行性和质量。

3.4评价体系不完善 医工融合教学模式需要建立相应的评价体系,以评估学生的综合能力和创新能力。然而,目前的评价体系主要以传统的学科知识为主,对医工融合的能力评价不够全面。

解决措施:建立医工融合教学的评价体系,包括对学生跨学科合作能力、解决问题能力和创新能力的评估。可以采用多种评价方法,如项目报告、实践成果展示和综合考核等,全面评价学生的能力。

综上所述,鼓励并促进临床教师与高新技术企业合作,在发展医工融合产业的同时,培养出不仅具备医科专业知识和技能,而且具有医工融合创新能力的新型医学师资队伍[22]。面临的社会问题则需要通过加强跨学科交流和合作、教师培训、实践项目资源支持以及建立完善的评价体系逐步解决以推动医工融合教学模式的发展和应用。这将有助于培养更多具备综合素质和创新能力的肿瘤创新人才,为肿瘤治疗的进步做出更大的贡献。

医工融合的实现需要病理学、免疫学、影像学等众多医学专业和纳米技术、再生医学、人工智能等新兴技术的联合应用,只有实现彼此之间的交叉融合才能推动肿瘤研究事业的发展。因此,对新时代的研究生提出了更高的要求,需要在医工融合教育理念指导下,取长补短成为全能复合型人才,实现肿瘤学的不断进步与发展。