弱势群体创造惊世辉煌——访国际著名心脏泵专家钱坤喜教授

本刊记者 朱刚刚

弱势群体创造惊世辉煌
——访国际著名心脏泵专家钱坤喜教授

本刊记者 朱刚刚

他研制的心脏泵只有27克，鸡心的大小具有牛心的功率，被英国吉尼斯中心确认为世界上最轻最小的人工心脏；他使用的经费30年不到100万，是国内同行中最少的；他认为科技将帅之才是天生的，后天培养的作用只是第二位的；他还认为科技界不是没有人才，而是没有让人才施展才华的环境和条件。

1987年11月24日《人民日报》在头版报道：上海第二医科大学人工心脏研究室讲师钱坤喜在人工心脏的小型化方面取得重大突破，他研制成功能完全植入体内的电动心脏，比自然心脏还轻一半，在国际人工器脏学术界引起了震动。

20多年过去了,钱坤喜已经成为世界上着名的心脏泵专家和权威,江苏大学教授,他的工作又有了哪些新的进展?他对科研工作有哪些心得和体会?最近他接受了记者的采访。

弱势群体创造惊世辉煌

心脏泵的小型化和微型化是人工心脏研究的首要课题，钱坤喜如是说。上世纪八十年代中期，国外的心脏泵重量有几公斤到几十公斤，钱氏心脏泵只有240克，并用于动物试验，在世界上第一次实现试验动物可自由走动，不必束缚在手术台上或笼子里。在达到相同功能的前提下，心脏泵体积越小重量越轻难度就越大。至20世纪九十年代和进入21世纪后，国外心脏泵重量也减小至几百克，钱坤喜又将他的心脏泵重量降到27克，鸡心的大小具有牛心的功率，被英国吉尼斯中心确认为世界上最轻最小的人工心脏，钱坤喜因此被圈内最具权威性的出版物美国人工内脏杂志聘为当时唯一的一位外籍编委。

人工心脏的研究当然绝不仅仅是小型化即可植入性一个课题，它是一门综合性科学，需要理、工、医三大学科的互相交叉、渗透和融合。譬如血液相容性研究，即减小血细胞的破坏，使之低于血细胞的再生，就是一个长年未决的国际难题。尤其是当旋转型血泵的叶轮周期性改变转速产生搏动流时，美国Medtronic公司耗资数百万美元历时数年未能降低溶血。钱坤喜凭着在复旦大学数学系力学专业师承谷超豪教授的扎实功力，应用解偏微分方程的方法，求出血泵内血液流动的流线和流面，以此设计叶轮的叶片和轮盘，圆满地解决了这个问题，被国际人工心脏的摇篮美国犹太大学人工心脏研究所Olsen所长赞誉为“完美的”、“令人信服的”，钱坤喜本人被邀请担任该研究所工程顾问。同时，钱坤喜向全世界宣告：旋转泵不能产生低溶血搏动流的弱点已经成为历史。

在解决旋转泵产生搏动流的过程中，钱坤喜平行地进行着研制旋转式全人工心脏的工作。旋转泵因为只能辅助或替代单心室的功能，不能像隔膜型全人工心脏那样能辅助和替代整个心脏的工作，它的使用受到限制。1987年，当旋转式全人工心脏的论文在美国发表时，引起会场一片震动。国际人工器官学会主席Nose博士称之为“理想的新一代人工心脏”，与会代表纷纷邀请钱坤喜合作研究，被誉为国际人工心脏之父的美国犹太大学Kolff教授当场激动地手写纸条，邀请钱坤喜去美国作深入的学术报告和讲学。在会场上的中国留学生，热情地向人民日报记者真实反映这一成果的国际影响，人民日报于1987年11月24日在头版二条作了报道。

心脏泵的耐久性是进入21世纪后人工心脏研究面临的新问题。随着动物试验和临床应用的存活期的不断延长，泵内轴承磨损成为关键。机械轴承不仅易磨损，摩擦生热还将产生血栓，造成严重后果。国外普遍采用电磁轴承解决这一问题，又引起检测困难、控制复杂、增加体积重量和消耗额外的电能等一系列衍生的问题。钱坤喜标新立异，明知1839年英国人Earnshaw从理论上证明永磁悬浮在静态是不平衡的，执意将永磁悬浮旋转体的陀螺效应引入心脏泵，力求达到稳定的平衡，从而研制成功永磁悬浮心脏泵。这一成果被人工心脏的前身主动脉内气囊泵的发明者美国人Topaz誉为：“领先国际同行不知有多远！”

早在上世纪九十年代中期，由钱氏心脏泵原形设计改进而成的台湾大学“台大一号”左心室辅助器在动物试验中先后创造存活62天，129天和115天的记录并用于临床，但钱坤喜本人在回到中国大陆后却因经费短缺无法开展动物试验。国际人工心脏之父美国犹太大学Kolff教授得知这一情况后，主动介绍钱氏心脏泵去美国德州大学进行动物试验，与美国人工肺一起辅助多只山羊心、肺循环一个月以上。钱坤喜感叹地说，国内人工心脏研究经费动辄一个项目几百万数千万，而他30年使用不到一百万；如果经费有保证，国产心脏泵早已“冲出亚洲、走向世界”了！

成功的秘诀

钱坤喜先后在德国、美国和我国上海、台湾、江苏主持人工心脏的研究，发表论文200多篇，SCI、EI检索86篇；申请或获授权专利10项。他的许多论文，是在国际会议开幕式上第一个宣读的，或在闭幕式上压轴发言的，多家杂志将他的论文作为刊物的封面论文发表；国际评委称他的研究“代表人工心脏研究的方向”，是“人工心脏研究的里程碑”，称他是“国际公认的权威”；他研制的心脏泵被媒体称作为“钱氏心脏泵”，“21世纪的人工心脏”。面对国际上的好评如潮，钱坤喜十分低调，不加评论；记者问他有什么成功的经验，他回答三句话十二个字：准确切入，贵在坚持，标新立异。

准确切入，是成功的关键。钱坤喜大学读的是数学力学，研究生学的是流体机械，当他选择人工心脏研究作为他国外留学主攻方向时，医学没基础，连人工心脏都没见过。半年多的时间里，他只身埋头在图书馆里，将当时几乎所有能找到的有关人工心脏的论文通读一遍，了解前人所做的工作，最后决定将不被人看好的旋转泵作为自己的切入点。那是20世纪八十年代初，模仿自然心脏收缩/舒张原理设计的隔膜型心脏泵已经开始应用于病人，由于体积重量太大将病人束缚在病床上，没有生活质量，受到舆论质疑。当时的旋转泵也很大很重，但钱坤喜坚信旋转泵可以提高转速大幅度降低装置的体积和重量，这为他后来在心脏泵的小型化和微型化方面取得系列成果奠定了基础。

贵在坚持，是成功的保证。当钱坤喜将自己的想法与德国教授交换时，受到严厉的拒绝。他放弃三年的奖学金毅然回国，决心在祖国实现自己的理想。想不到上海单位的领导同样不支持他的想法，他一时处于隐性失业状态，不得不改行临时当了两年的翻译。在时任上海市领导的江泽民同志的干预后，钱坤喜得以重新返回德国和美国研究；后来又在台湾李登辉先生的关心下，到台大医院继续研究。他是国内坚持人工心脏研究最久的学者，也是世界上研究旋转泵时间最长的科学家之一。由于他的坚持，不断发表新成果，旋转泵的弱点一个又一个地被克服，优点一个又一个地被展现，国际人工心脏学术界发生翻天覆地的变化，原来是隔膜泵的一统天下，上世纪九十年代中期后人们像赶集一样纷纷投入旋转泵的研究。曾任钱坤喜单位领导的现上海交大丁文祥终身教授颇有感触地说，“钱坤喜坚持搞旋转泵，我们过去不理解没跟进吃了大亏，现在要迎头赶上”。改变观点的还有人工心脏大师美国的Jarvik博士，以他姓名命名的Jarvik-7隔膜泵在上世纪八十年代初期风靡全球，之后走入低谷；然而到了九十年代后期，Jarvik-2000旋转泵卷土重来，是目前世界上临床应用时间最长的心脏泵之一。

标新立异，是成功的发动机。钱坤喜在人工心脏研究30年的生涯中，无时不刻不在想如何与众不同，怎样标新立异。搏动流旋转泵，旋转型全人工心脏，人造心脏瓣膜泵，永磁悬浮心脏泵，等等，这些人工心脏研究领域的新概念、新名字，无一不与他的姓名联系在一起。他敢于应用永磁轴承到人工心脏，开始时是一种冒险，因为没有人相信他能成功；外国人已证明不可能的事，是如何被他变成可能的呢？答案并不复杂，简而言之：标新立异，敢为他人先！为了搞清永磁轴承的原理，他虚心请教台湾工研院、台湾清华大学、北京大学、兰州大学、中科院电工研究所等几十位专家，集思广益，发明一种新颖的永磁轴承，达到所谓的陀螺效应，拓展统治学术界170年的Earshaw原理，不仅为心脏泵，而且为其它高速旋转的机械，提供稳定可靠的无磨损轴承。

中国科技不缺人才

对于人才培养的问题，钱坤喜十分健谈。他认为，人才是分层次的，将帅之才是天生的，后天培养的作用只是第二位的；人才的培养主要是在工作中磨练，学校教育只是打基础；目前我国不是没有人才，而是没有让人才施展才华的环境和条件。

一代大师钱学森走了,大家哀悼之余都在思考一个问题:为何中国出不了像钱学森这样的科技将帅之才? 钱坤喜认为，虽然钱学森是在国外培养成才的，但他是在国内成就了他最辉煌的事业。他的成功,除了他的才能，离不开国家的支持。设想他没有党和政府的支持，他个人能有今天这样的成就？反过来，如果别的其他人能得到社会同样大的支持，难道做不出一个将帅之才应有的贡献？钱学森的专业当属国家的急需，受到倾国的支持是理所当然的，年轻一代的航天事业同行中也不缺有望成为将帅之才的姣姣者，更说明社会的支持是成才的必要条件。钱坤喜还认为，在条件差的环境中能做出卓越成果的更值得发扬和提倡，更值得肯定和赞扬！钱坤喜教授十分自豪地说,他是在非名牌大学的非重点实验室里进行国家重点科技项目的研究，是在以国内标准衡量也仅是二、三流的条件下进行国际上一流水平的工作和获取科研成果。他满怀豪情的说,事实证明,外国人能做得到的事情，我们中国人也一定能做到；中国人在国外做得到的事情，在我们祖国的土地上也完全有可能做到。

我国科技界的现状是普遍存在着有才者得不到支持,无才者瓜分有限资源的现象；结果拿钱的人做不成事情，做得成事情的人拿不到钱。除了国家重视的领域，再有将帅之才的人,除非“双肩挑”谋个一官半职,否则很难得到应有的支持，只能长时间怀才不遇，“老虎变病猫”；更有甚者，科技界几乎尽人皆知，申报项目或申请奖励等都需要攻关和打点，本来纯属学术范围的事变成权与钱的交易和角斗，真正搞学问的人不精于此术，倒让那些社会活动家和投机取巧的人出尽风头，国家的钱往往就这样打了水漂。钱坤喜认为，国家自然科学基金会目前执行的网评和邀请外籍评委评审的方法，是值得推广的好方法。总而言之,现在的问题不是缺乏钱学森,而是坊间的钱学森缺乏发挥将帅之才的环境和条件；等到每个有才华的人都能得到施展才能的机会，中国人得诺贝尔奖的愿望就能实现了。