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假肢产业转型升级 是一场加速跑,也是一场马拉松

  3月13日,北京2022年冬残奥会闭幕,中国体育代表团位列金牌榜、奖牌榜双榜首。这是一次创造历史的盛会,也是一个展示科技助残的舞台。人们犹记得,运动员用仿生手传递火炬、用假肢完成单板滑雪的画面。

  借助假肢正常生活并实现梦想的不止冬残奥会上的运动员。感动中国2021年度人物张顺东装上假肢和妻子共同奋斗踏出脱贫路,夏伯渝在69岁时借助假肢登顶珠峰,双腿截肢者艾米·穆林斯穿着手工雕刻的实木假腿站在伦敦时装展秀的舞台,大放异彩。

  据中国残联相关负责人介绍,“十三五”期间,我国通过实施精准康复服务行动等,累计为1252.5万残疾人提供了包括假肢在内的辅助器具服务。目前,假肢领域有哪些新的技术成果?如何推动我国假肢产业发展?

  智能动力假肢是未来趋势

  假肢又称义肢,是一种康复辅助器具,指的是通过工程技术手段,为截肢者或不完全缺损的肢体专门设计和制作装配的人工假体。

  最古老的假肢可追溯至3000年前,人们在古埃及一个贵族墓地中发现女性木乃伊右脚拇趾上的假脚趾——由亚麻线连接木头与皮革制成。人类不断进步,其技术硕果为假肢发展插上了翅膀。20世纪60年代,具有变革意义的组件式下肢假肢首次推出,并在全世界得到推广。70年代,一些工业发达国家推出各自的组件式假肢,完成了传统假肢产品向组件式假肢产品的过渡。80年代,大量新技术与新材料引入假肢,实现了假肢的钛合金化、碳纤维化和计算机智能化控制,这期间,还出现了智能关节和储能脚等产品。90年代后,假肢技术更加完善、产品更加丰富。

  从木头、铁质类假肢,到机械式的气液压假肢,再到智能假肢,技术演进不断为假肢赋能。进入21世纪,假肢制作朝着智能化、信息化方向发展,致力于全面提高截肢者生活质量。比如,依托人工智能、脑机接口、虚拟现实、3D打印技术等一系列新兴技术,一些研究者进行了仿生假肢等产品的研发和应用。

  在技术方面,智能动力假肢成为残疾人群体的新希望。2014年,国内首款智能动力小腿假肢“风行者”正式上市。这款产品由北京大学工学院智能系统与人体工程实验室主任、博士生导师王启宁领衔研发。王启宁表示,传统假肢有各种各样的问题,比如假肢关节角度、阻尼不可自主调节,只能在有限范围内转动,并且没有动力输出。王启宁认为,如果想达到“赛博格”(人类与电子机械的融合系统)这样的程度,需要依靠智能动力假肢。

  对此,深圳健行仿生技术有限公司创始人兼CEO孙小军持有相同看法。他表示,目前市场上约99%的假肢都是被动式假肢,即传统假肢。2021年12月,该公司研发的智能动力假肢机器人正式量产,孙小军表示:“如果说传统的被动式假肢是马车,那么智能动力假肢可以理解为能自动驾驶的新能源车。动力假肢是一个蓝海市场,是未来的大趋势。”

  国内中高端假肢产品供应不足

  由于起步晚、产业基础薄弱,我国假肢产业存在发展不平衡不充分的问题。昆明医科大学相关人员调研发现,我国国产假肢和矫形器的技术含量还处在相当低的水平;国产假肢和矫形器无论在数量、质量和品种上均不能满足市场需要,与同期的国际产品相比存在较大差距。

  在产量方面,据中研普华产业研究院不完全统计,目前我国约有600余家各类假肢矫形器生产装配机构,假肢年产量约6.5万件,矫形器(矫形鞋)年产量约为23万件。按产品的平均寿命为3年计算,相当于只有88.5万具假肢、矫形器(矫形鞋)在使用中。据悉,2010年年末我国残疾人总人数约8502万人,其中肢体残疾2472万人。因此国内假肢产量亟待增加。

  孙小军认为,由于我国假肢领域的技术自主创新能力不强,导致产品存在短板。“例如有些假肢需要使用液压腔,液压腔要做得体积很小同时又能承受很大的压力。如果技术不成熟,液压腔质量不高,就可能出现易漏油等问题,导致假肢使用寿命缩短。”

  在质量方面,我国面临中高端假肢产品短缺难题。“目前,德国的奥托博克、冰岛的奥索等企业生产的中高端假肢产品垄断国内市场,价格昂贵。如果国内用户想使用体验更好的中高端产品,则会面临选择少、负担重的困境。”孙小军表示。

  在品种方面,可供选择的智能假肢产品较少。据新思界产业研究中心报告,目前国内智能假肢市场规模较小,智能假肢生产企业数量少,市场供给缺口大,供给明显不足。

  假肢后续服务保障也存在一些藩篱。河南省康复辅具技术中心高级工程师王磊与河南省标准研究院高级工程师郭敬东分析指出,过去简单的测量、制作、组装完成即交货的模式,没有根据使用者的情况进行系统必要的装配后康复功能训练,容易导致使用者走路姿态异常、发生皮肤破损等问题。而康复辅具配置机构进行假肢装配后的康复训练,往往仅凭工作人员的经验,训练手段较单一,内容也较简单。

  对此,专家表示,我国确实缺乏假肢矫形技师。湖南佳满假肢矫形技术开发有限公司首席假肢技师黄河称,每个肢残人士的情况都不同,假肢需要纯手工制作,所以对假肢制作技师的要求也很高。孙小军表示,从整体来看,我国假肢技师尤其是高级假肢技师的人才队伍比较缺乏,培养这方面人才的机构也较少。

  以技术为抓手推动假肢产业发展

  如何推动假肢行业发展?

  孙小军强调,为了打造中高端假肢产品,一定要加大技术自主研发力度,整合学科资源。“假肢行业涉及多学科,特别是中高端假肢制造涉及到机电一体化、软件算法、生物力学、人体工学等交叉学科。所以,需要更多拥有交叉学科资源的企业或科研院所来做这方面的研究,从而推出更好更多的假肢产品。”

  面对假肢矫形技师短缺问题,专家建议按国家职业标准和社会需求培养人才,并根据产业需求共同建立和规范我国假肢矫形工程教育的人才培养标准,同时发挥教育引领产业未来发展的作用,共同提高人才培养质量。

  政策方面,孙小军认为,国家在这方面要提供更多政策支持。中高端假肢的负担比较重,可以在政策上给予优惠,让更多人能买得起中高端假肢,为中高端假肢企业发展营造良好发展环境,形成良性循环。

  实际上,为了推动假肢等康复辅助器具产业发展,近年来政策持续发力。比如民政部推动开展康复辅助器具产业国家综合创新试点、康复辅助器具社区租赁服务试点。2019年12月,国务院取消了“假肢和矫形器(辅助器具)生产装配企业资格认定”行政许可事项。民政部出台事中事后监管政策,指导各地通过信息共享、年度报告、“双随机、一公开”监管、信用监管等方式加强事中事后监管。

  全国残疾人康复和专用设备标准化技术委员会也推动相关工作,截至2021年5月,制定了130个国家标准和22个行业标准,行业标准体系日益完善。中国康复辅助器具协会等行业组织则通过签订承诺书开展行业自律。

  为推动我国康复辅助器具产业的发展,早在2016年,国务院就印发《关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见》。该意见提出,要增强自主创新能力、促进产业优化升级、扩大市场有效供给、营造良好市场环境。

  综合来看,推进假肢等康复辅助器具产业发展,既是一次加速跑也是一场马拉松。

  来源:科技日报

【环时深度|从瘟疫噩梦到德堡疑云,美国为何对生物武器如此“迷恋”?】#美国为何对生物武器如此迷恋# 编者的话:美国在俄乌爆发军事冲突前煽风点火。眼见火起,华盛顿一边火上浇油,一边尽量远离“火场”,生怕烧到自己。可是,人算不如天算,还是有一颗火星溅到美国身上,烧出一个大洞,引得大家纷纷围过来往洞里瞧,想搞清楚美国人到底在遮掩什么。俄罗斯总统普京说,乌克兰在美国军方的指导和支持下开展军事生物计划。中国外交部发言人也表示,中方呼吁美国开放在乌克兰的生物实验室供国际专家独立调查,并停止独家反对建立《禁止生物武器公约》核查机制。我们几乎可以肯定的是,这些合理要求不会被美国所接受,因为美国推动生物武器的研制、试验、开发和大规模使用,已有近百年时间了。在这段时间里,美国对这种武器的认知在持续加深。我们只有理清美国对生物武器深度认知的过程,才能透过纷纷杂杂的事件以及真真假假的信息,看清华盛顿的底层逻辑,明白美国“欲罢不能”的根本原因。

瘟疫的“可怕”与“可用”

在人类历史上,如果有一个恐怖排行榜的话,居于榜首的肯定是瘟疫。1346年,可怕的鼠疫在现在的乌克兰境内暴发,外逃的人们把这个“死神”带到了西西里岛,之后扩散到整个欧洲大陆。在短短5年时间里,第一波鼠疫就杀死了欧洲1/3到1/2的人口。其实,早在这场大灾难发生1000多年前,强大的罗马帝国就曾经5次被鼠疫攻击。这种可怕的瘟疫不仅严重削弱了罗马帝国,而且击碎了东罗马帝国的复兴之梦。另一种可怕的瘟疫就是天花。15世纪末,当欧洲殖民者登上美洲新大陆的时候,他们带去了这种最致命的“武器”。为什么当时几百名西班牙殖民者能够征服有2500万人口的阿兹台克帝国(现墨西哥)呢?因为阿兹台克人俘虏的一名西班牙士兵染上了天花。之后10年内,阿兹台克人口减少到650万人,生存者也丧失了斗志,一个强大的帝国就此消亡。

瘟疫无疑是人类的噩梦,但如何解梦有两个方向:一个是人类顽强地与病魔作斗争,不断去追求光明;另一个是研究可怕瘟疫的“可用”之处,一步步走向黑暗。瘟疫是可怕的,它对人类的攻击是无差别的,就像发动一场“全民战争”,而故意传播瘟疫的人则是全民公敌。从古至今,无论是瘟疫的传播者,还是生物武器的研发者,都在自己的脑门上深深地刻下两个字——绝密。在二战中,美国军方保密级别最高的工程有两项,一个是研制核武器的“曼哈顿计划”,另一个就是美军化学作战部特别计划处推动的生物武器工程。两个工程在人员上绝不允许交织,相关人员也不允许离开美国。

美国与生物武器:从“相知”“相恋”到“结婚”“生子”

1944年,英国制定了一个绝密轰炸计划,打算派遣重型轰炸机群携带4万多枚特制炸弹,重点轰炸包括柏林、汉堡等在内的6座德国城市。这些炸弹每枚都包括106颗重1.8公斤的“炭疽弹”。据计算,这400多万颗“炭疽弹”能杀死300万德国平民。轰炸过后,被炸过的地方将成为人类禁区。与此同时,英军还打算向德国空投几百万个“炭疽牛肉饼”。这些饼并不是牛肉做的,而是牛非常喜欢吃的亚麻籽饼。英方组织女工往这些饼中注入炭疽热孢子,这种病菌会导致牛大量死亡,并使人类患上炭疽病。肉牛和奶牛的“消亡”将直接影响德国军队和百姓的食品供应。

以上这些计划最终因过于残酷以及盟军已在战场上掌握主动权而没有付诸实施。不过,这种“炭疽弹”已经被大量生产出来。它的诞生地是美国印第安纳州维哥县的一家兵工厂。之所以英国要与美国合作,是因为生物武器的大规模研发、试验、储存和生产,需要有强大的工业实力作为后盾,美国很符合要求,而且愿意参与其中。

以上这些历史告诉我们,美国的生物武器计划始于欧洲的“需求”。生物武器研制真正上升到国家层面是从20世纪20年代开始的,法国首开其端,英美等国紧随其后。这些国家之所以对生物武器研发“趋之若鹜”,是因为这些武器与化学武器一样,能在不摧毁基础设施的情况下,对敌方进行大规模杀伤,同时保存自己的实力。与化学武器等大规模杀伤性武器相比,生物武器有几个特点更受重视:一是全面无差别杀伤,而且以针对平民为主,可以削弱敌国的参战能力;二是使用更加隐蔽,很容易被认为是战争期间“正常”的疫情暴发;三是防护困难;四是技术门槛相对低,成本要求也不高,而且杀伤力并不弱。

在二战中,英国认为德国可能用轰炸机对英发动生物战,因此大力开发生物武器,以随时对德国进行报复,而向英国提供“弹药”的重任就落在了美国身上。1943年,美军的化学作战部组建了高度保密的特别计划处,这个机构以马里兰州弗雷德里克的德特里克营为中心,而德特里克营就是后来在生物武器方面“驰名全球”的德特里克堡。特别计划处建立后,甚至在美国军队内部都高度保密,相关技术人员直接听命于化学作战部官员和华盛顿。美国当时的态度是不在战场上首先使用化学和生物武器,但生产大量的化学战剂和生物弹药提供给英国。为此,化学作战部把位于维哥县的一家兵工厂作为秘密试验和生产的据点。据点中有铁路专线,有1.8万平方米的爆炸试验场地,有46个弹药库和3个大型地下储藏设施,还有厂房和上千人的兵营。美军在这里大量生产炭疽孢子、特制炸弹和炸弹填充物。德特里克营则于1944年开办生物战学校,这所学校培养的大批军官被派往欧洲和太平洋战场。在更大的范围内,特别计划处与包括哈佛大学在内的很多美国名校进行科研合作。

到二战结束前,美国在生物武器研发方面投入的资金达到了恐怖的4亿美元,而耗资巨大的原子弹项目只是它的5倍。在日本快要投降时,美国计划终止特别计划处的工作,将战时形成的生产力逐渐转向和平用途,但当时的美军作战部部长斯蒂姆逊下令,生物战的研究活动不能停。这才有了后来美国为臭名昭著的日军731部队军官提供庇护的丑闻,以及在朝鲜战场上对中朝军队使用生物武器的事件。

冷战的到来彻底改变了美国对生物武器的态度。生物战构想达到顶峰,因为美方希望生物武器的攻击力达到核武器级别,或者在使用核弹之后,马上使用生物武器,以彻底摧毁对方的军事目标和人们的抵抗意志。此外,在冷战两大阵营进行高度紧张的军事对峙情况下,使用生物武器“不着痕迹”的特点受到重视。事实上,美国一直在“生化并举”,不仅在朝鲜战争中使用过生物武器,也在越南战争中用过脱叶剂和针对农作物的抑制剂。古巴导弹危机发生时,美军做好了播撒委内瑞拉马脑炎病毒的准备。

虽然美国在暗中干得很欢,但生物和化学武器始终是不被国际社会所接受的。1969年,美国媒体曝光了曾被掩盖的生化武器事故,美国国内哗然,而美军在越南使用化学武器也受到国际谴责。美苏之间开始筹备军控谈判。在各方压力下,时任美国总统尼克松于1969年11月25日发表讲话,宣布美国放弃生物武器,并限制化学武器的生产。然而,所谓的“放弃”是指美国将生物武器的研发限定在防卫范畴内。后来,美国认为苏联是一个生物武器领域的庞然大物,所以华盛顿有意模糊防卫和进攻之间的区别,在极端保密的情况下始终没有放弃相关研发。

美国版“生化危机”为何“生生不息”

1991年,苏联轰然倒塌。之后,美国国防部国防减灾局制定了一项旨在销毁俄罗斯和独联体国家核武器、化学武器及其他大规模杀伤性武器的计划,其中就包括“减少生物威胁计划”。与此同时,美国军方乘虚而入,以防止生物威胁为幌子“猎取”苏联生物武器专家和技术,并对苏联遗留在独联体各国的生物设施进行升级改造,建立高级别防护的生物实验室,同时还获得苏联在生物武器领域的许多研究成果。

最大对手“突然死亡”,美国人本以为可以高枕无忧了,但很快笑容就从他们的脸上消失了。因为美国人发现,一个苏联倒下去,还有更多敌人冒出来。巴尔干、中东和非洲的战乱国家、各种极端组织,甚至一些个人,从国际市场上获得大国研制的非常规武器都变得更容易了。如果说核武器门槛较高、化学武器打击能力有限的话,那么生物武器不仅“易得”,而且“好用”,因为它针对的是没有防护能力的平民。

冷战结束后的前十年,美国的目光紧紧盯着几个反美国家。转折点是2001年的“9·11”事件,在恐怖分子劫持飞机发起自杀式袭击后,出现了大规模的炭疽邮件攻击。当时,数百人接触到了炭疽孢子。在此之前,美国在执行《禁止生物武器公约》方面已经有所后退,此后更是态度消极。它在国内建立强大民防系统的同时,在国际上大量部署由军方控制的生物实验室。美国人意识到,能威胁到美国的生物武器,如果与美国的强大科技和军事实力“嫁接”,一定能成为自己手中的撒手锏。

纵观美国历史,从建国到现在,240多年只有16年没打仗。这充分说明,美国人才是名副其实的“战斗民族”。中国明代思想家、文学家、军事家王守仁也就是王阳明说过一句名言——破山中贼易,破心中贼难。美国就是典型的“心贼太盛”、贪欲横行。美国脑海中有太多的敌人,只要有敌人在,华盛顿对生物武器的“迷恋”就不会停止。(《环球时报》3月22日7版文章,作者: 李 剑)


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