【科学强国】郑海荣：勇闯“无人区”的院士

　　16年来，中国科学院院士郑海荣致力于医学成像与医疗仪器系统，声学/磁学生物物理的技术攻关，提出隐正则化稀疏快速成像理论和高速成像电子学新体系，突破了医学磁共振成像速度慢的难题；作为首席科学家，带领团队成功研发我国第一台3.0T高场磁共振、国际首台5.0T超高场磁共振并实现产业化，打破了国外长期垄断。

郑海荣 图源：中国科学院深圳先进技术研究院官网

　　国际欧亚科学院院士、深圳理工大学筹备办主任、中国科学院深圳先进技术研究院创院院长樊建平表示，郑海荣当选中国科学院院士，是深圳从20年前开始引入科研机构改善科研环境，大量引入青年海归，由引入院士到“引入+自产”相结合久久为功的结果。

　　突破高磁共振研究壁垒

　　郑海荣1977年11月生于安徽长丰县，1996年9月至2002年7月在哈尔滨工业大学材料加工与控制工程系连续攻读学士和硕士学位；2002年8月至2006年5月在美国科罗拉多大学工学院机械工程系攻读博士学位；2006年5月至2007年9月在美国加州大学戴维斯分校工学院担任博士后、项目科学家。

　　2007年，郑海荣回国。他受命组建了劳特伯生物医学成像研究中心，并着手高端磁共振技术的研发。此前，全球只有少数几家医疗设备巨头垄断生产高端的人体磁共振产品，在我国市场每台设备动辄几千万元，患者检查成本很高，很多老百姓用不起。

　　“刚回国的那几个月，我们也不知道要做什么，但内心有一个很坚定的想法，就是一定要做点事情！而且，不能只和自己比，还要跟国际最好的比，这是我们的初心。”郑海荣在接受《中国科学报》记者采访时说。

　　医学影像设备研发技术壁垒极高，磁共振的研发更是被称为“高端制造皇冠上的明珠”。想要实现高场磁共振设备的国产化，绝非易事。长期以来，我国高端医疗设备大多依赖进口，核心技术攻关难、科研与产业化门槛高、体系化配套缺乏等瓶颈，阻碍了高端医疗设备的国产替代进程。随着我国科技自主创新步伐持续加快，在高端医疗设备领域，如何解决科研与产业“两张皮”问题？未来相关领域的科研应该如何布局？在郑海荣看来，解决“老大难”的科研成果转化难题，首先要明确什么样的科学研究能够满足行业核心技术需求。成果转化应坚持目标导向，开展有组织、强目标的科研攻关，在前沿布局上，应寻求有序与无序、规划与随机相结合。

　　郑海荣介绍，我国有将近1亿的肝病病毒携带者和数百万乳腺癌患者，借助超声波的力学效应弹性成像方法，不仅不会对受检者造成创伤，还能观察到肝纤维化及硬化、乳腺肿瘤发展过程中杨氏模量的细微变化情况。目前，郑海荣团队研发的多种型号超声剪切波弹性成像技术转移至多家企业，并获国家医疗器械注册证，进入数百家医院使用。

　　他通过进一步研究发现，超声的力学效应还能用于“搬运”，即可以精确实现远程搬运和操控药物或细胞。这样超声不仅能“看病”，还能“治病”。他凭借在“超声辐射力成像与操控搬运”上的一系列发现和创新，于2014年获得了著名的“陈嘉庚青年科学奖”。

　　研产结合实现国产化

　　短短几年时间里，深圳先进院生物医学影像团队联合企业、医院组成的产研医团队，攻克了快速成像软件、电子学、谱仪、射频功放、射频发射接收线圈、梯度功放与梯度线圈、大孔径磁体等一系列关键核心技术，实现3T磁共振系统全部核心部件自主研制。2021年，深圳先进院与联影医疗等合作完成的“高场磁共振医学影像设备自主研制与产业化”项目获得国家科技进步奖一等奖。

　　2022年8月，全球首型5T人体全身核磁共振成像系统获得国家医疗器械注册审批。该产品由联影医疗推出，凝结了深圳先进院生物医学影像团队的技术结晶，填补了国际上超高场磁共振普适成像设备的空白。

　　“就像手机2G阶段只能打电话、发短信，3G阶段能发照片，5G阶段能发高清视频、看电影一样，磁共振成像也与之类似，场强越高，分辨率越高。传统的低场磁共振扫描所需时间较长，图像也不是很清楚，而5T超高场高清成像为全身各部位疑难杂症机理研究和精准诊疗打开了全新视角。”郑海荣说。

　　郑海荣长期从事超声信息技术与医学成像仪器研究工作，在超声辐射力理论、超声弹性成像和超声无创神经调控等方面取得了突出成绩，带领团队完成了弹性超声及高场人体磁共振成像等多个医学成像设备的产业化。他是医学影像技术与装备国家地方联合工程实验室主任，国家杰出青年科学基金获得者、陈嘉庚青年科学奖、何梁何利科学与技术创新奖获得者。承担了国家973计划、国家自然科学基金重大科研仪器专项等科研项目，推动了医学影像技术和国产设备产业化的创新发展。

　　“人工智能、纳米技术、高温超导、物理学、量子技术等前沿领域都可能和医学产生更多的交叉领域，带来诊疗新原理、新路径，这些都是未来医疗设备值得关注的结合点。只要是科学发现的需要和临床精准诊疗的需求，都值得我们去深耕。我想，这也是医疗仪器研发团队的梦想。”郑海荣说。

　　资料来源：中国科学报等

　　作者：刘建华综合整理

　　编辑：赵狄娜

　　审核：龚紫陌