他长期开展生物制造与增材制造研究,研发了可降解植入物及微纳增材制造工艺与装备,率先实现可降解乳腺支架、气管外支架等临床试验,被国际医学专家评价为“原创性技术”“科学家、工程师与医生成功合作的优秀范例”。他的研究成果已完成50余例临床应用,获授权发明专利40 余项,以第一/通讯作者发表高水平SCI 论文70 余篇,获教育部自然科学一等奖、教育部技术发明一等奖等奖项。他坚持“以德为先、德才兼备”的育人理念,培养了大量学生,在生物3D打印领域贡献力量。他就是西安交通大学机械工程学院博士生导师、首届“青年优秀导师”获得者——贺健康教授。
聚焦前沿——深耕人体植入物3D打印技术
1999年,贺健康来到西安交通大学机械学院学习,师从卢秉恒教授和李涤尘老师。当了解到卢秉恒教授研究的3D打印技术,看到电脑上的模型图转瞬间变成实物,贺健康被高度自动化与智能化的制造技术吸引。他异常激动:“这种全新的制造技术,在将来一定有着广泛应用。”因此,贺健康放弃了保送清华大学攻读硕士研究生的机会,选择留在西安交大机械工程学院继续深造。得益于优异的本科成绩,贺健康争取到了前往新加坡进行毕业设计的宝贵机会。“这段经历开阔了我的眼界,使我认识到制造技术在生物及医疗领域的广泛应用前景。”
2003年,本科毕业后的贺健康因为对生物3D打印浓厚的兴趣,以及受到导师团队敢于创新与拼搏实干的精神感染,选择肝组织工程支架生物3D打印技术方向直接攻读博士学位。当时生物3D打印技术在国内并未得到太多关注,只有清华大学和西安交通大学在尝试与摸索,贺健康和其他团队成员在缺乏前期基础和实践经验的情况下“摸着石头过河”,反复“试错”,扎实推进,从理论研究到实验室试制,从动物实验到临床应用,最终开辟了西安交大关于可降解软组织支架研究的新天地。
谈及自己的科研历程,贺健康说,“我一开始的科研工作主要关注人体骨打印的研究,博士期间则转向人体肝脏组织制造课题的探索。与骨骼的设计研究只需要考虑力和结构的传统机械问题不同,肝脏更重要的是生化功能。”面对新的挑战,贺健康选择迎难而上,先后于2006年前往北京解放军总医院学习细胞技术,解决细胞存活问题;于2008年前往哈佛医学院进行为期两年的联合培养,解决如何使细胞发挥出生物功能的困扰。国外细胞培养的标准化流程让他深切地感受到学科交叉的重要性。“当一个人同时掌握医学背景和工程知识后,其思维会发生质的提升。”以扎实的机械工程知识为基础,再加上生物医学理论的辅助,贺健康的研究进入了“快车道”。
贺健康的研究工作始于3D打印人体植入这一方向,逐步扩展到各个领域,力求以制造技术变革医疗修复技术。相较于传统的假体植入,生物3D打印技术不仅在细胞生长中“筑巢引凤”,提供良好支撑,还具有良好的可降解性。“3D打印除了在宏观上可以满足患者的实际需要,在复杂微观结构的构建中也有着巨大的优势,可以通过对微观结构进行调控,让细胞和组织更好地生长”,贺健康谈道。
立德树人——是老师和长辈,也是朋友和战友
在教学过程中,贺健康注重立德树人。他认为作为导师教给学生的不仅仅是课本的知识,还有如何做人做事。“我很幸运能跟随卢秉恒、李涤尘两位导师,他们正直、勤奋、敢于拼搏的精神时刻鼓舞着我,我也希望能这样影响我的学生”,贺健康谈到,“我们青年导师应该传承好交大老一辈教授的优良传统,时刻以身作则,通过言传身教来影响学生。”
作为青年教师,贺健康严格要求自己,努力上好每一节课。作为研究生导师,他全身心投入科研育人第一线,勤奋勤勉,尽职尽责,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,努力营造“不让一名学生掉队、人人争先创优”的科研氛围。他重视对学生交叉思维的培养,让机械学院的学生在医院手术一线学习,让医学院的学生亲自上手操作3D打印设备。“多学科交叉的思维在一些时候会令难题迎刃而解,”贺健康解释道, “因而交叉的理念不能只停留在表面上,还要深入到里子,不断推进人员和知识的融合。”
贺健康(左二)在指导学生
科研上,贺健康认为要鼓励学生敢于创新的品质,“在关键时刻,学生和导师的关系如同战友。我们共面困境,探索解决方案,共同成长和进步。”
在生活中,他关注学生身心健康,像一名慈爱的长辈,春风化雨润物无声。科研之余,贺健康会组织教师与学生共同参与篮球、羽毛球等体育活动,鼓励学生德智体美劳全面发展。
贺健康(第二排右五)和学生合影
桃李不言,下自成蹊。作为导师,贺健康累计培养研究生24人,他们在不同的岗位上大展身手,彰显价值。贺健康表示:“我们要多给学生创造机会,发现学生们的闪光点,帮助他们建立自信,再加以适度的引导,学生们都会非常优秀。”
医工融合——面向生命健康提升社会福祉
习近平总书记在科学家座谈会上讲到,希望广大科学家和科技工作者肩负起历史责任,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军。
贺健康在科研中始终坚持“四个面向”,致力于推动高水平科技自立自强。贺健康通过制造与医疗的结合,践行着医工交叉、医工融合的理念,面向人民生命健康不断探索。“任何学科向前发展,都需要找到新的增长点,随着小康社会的到来和实现高质量发展的需要,面向人民生命健康的生物制造与3D打印会越发重要”,贺健康强调。
贺健康在作学术报告
自2001年团队实现国际首例3D打印钛合金下颌骨临床试验以来,西安交大的生物制造技术已逐步拓展个性化PEEK植入物、可降解/可再生软组织支架乃至活性器官制造等多个领域,2016年实现了可降解乳腺支架的国际首例临床应用。目前该项技术已经临床应用30余例,气管外支架等技术也已完成临床应用几十例,患者均反馈良好。团队正逐步将前沿技术转向临床医学,团队的技术已应用于第四军医大学、西京医院、交大二附院、南京儿童医院、郑大一附院等临床治疗中,并在逐步实现产业转化,使更多患者受益。
“国之所需,民之所盼就是我们科研工作者研究和探索的方向”,贺健康谈道。未来,他将继续传承弘扬西迁精神,厚植家国情怀,向科学技术广度和深度进军,为培养更多的卓越人才作出更大的贡献。