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3D打印让点云生物开启医疗器械新世界

2020/06/0512

3D打印让点云生物开启医疗器械新世界

采访时,西安点云生物科技有限公司创始人曾庆丰博士正在准备新一轮融资的路演。

相较于“曾总”,这位科研型企业家更多地被大家敬称为曾教授或曾老师,对于投资的话术已被融入到3D打印生物科技的点点滴滴中。

一个事实是,除了熟练的话术、精美的PPT,以及愿景与情怀之外,能否拿出自研产品、应用赛道、量产能力、市场前景等才是投资人最核心的关注点。

对此,曾庆丰深以为然。“我们不断优化迭代产品技术,脚踏实地建设工厂推进科研成果的产业化进程,让投资人看到他们投资的每一分钱都看得见、摸得着。”

2018年2月2日,世界首例3D打印可降解人工骨修复长段骨缺损手术在西安西京医院成功进行,此例手术不仅实现了人体大段骨缺失再生修复的临床目标,具有“个性化定制、无需二次手术”的特点,更标志着点云生物在3D打印技术研发与成果转化的道路上取得了阶段性成果。

曾庆丰与他的点云生物,用行动给了投资人最满意的答卷,也在“3D打印+医疗”这个崭新世界里迈出了重要的一大步。

3D打印让点云生物开启医疗器械新世界

从科学家到企业家,做照亮世界的创新者

曾庆丰的故事不是最著名的,也不是最典型的,但它提供了一扇观察的窗口,有情怀的科研工作者或企业家是如何为了梦想去努力奋斗。

翻开曾庆丰的成长经历,这是一个教授完美的成长路径。大学同时攻读计算机和材料两个专业,获得物理竞赛、机械设计竞赛、数学建模竞赛等十多个国内外大赛荣誉证书,保送硕博连读并顺利攻读完学位后,又先后到英、美、法等国的多所知名大学做访问研究,申请并授权十多项国家发明专利,主持了多项国家973、国家自然科学基金、国家重点研发计等课题……

如此辉煌的履历,不出意外的话,曾庆丰将是未来的科学家之星。但他并没有按照预定的道路走下去。

一次与妻子寻常的谈话,让他产生了研究人造骨骼的意愿。

曾庆丰的妻子在西安红会医院工作,每逢冬季,由于天冷路滑,骨折的病人尤其多。当曾庆丰得知国内人造骨骼的技术还不成熟,很多问题还无法解决,而有条件的病人多会选用进口产品时,他就开始着手进行人工骨骼材料的调查和研究。

在英国Strathclyde大学工程学院做先进制造领域的研究时,曾庆丰第一次接触了3D打印。当时3D打印技术尚未成熟,在医疗方面的应用更是停留在概念上。植入体内的骨骼主要采用金属材料,陶瓷在医疗领域的应用并未得到充分发挥。

2004年,曾庆丰萌生了将3D打印与医疗领域相结合的大胆想法。就这样,他走到了一扇陌生的大门前。

不过,从萌生想法、观察、研究到成立公司,真正打开大门时,已是2014年。

刚开始,曾庆丰希望与企业合作,让科研成果快速转化。2010年前后,他带着几项已授权的专利技术拜访医疗相关的企业,但企业们最关心的都是技术的成熟度、国外相关技术发展情况等问题。超前的技术与较长的研发周期,让不少企业望而却步。

“技术是我们研发出来的,那我们就自己慢慢做吧,做这个行业的先行者。”

2014年,西安点云生物科技有限公司成立。从教授到创业者,走出生活的舒适圈,曾庆丰完成了自我认知和社会身份的转变。

“做研究有两条道路,一条是爱因斯坦道路,追求最尖端的学术成就,另一条是爱迪生的道路,用技术照亮整个世界。我更倾向选择利用科技帮助更多人获取更大的生存发展空间、提升生活品质。”

曾庆丰表示,自己人生道路的转变还有一个原因。“当时留学的Strathclyde大学有一个校训叫‘useful of learning’,意思是‘学以致用’。”而在对学术的应用过程中,曾庆丰发现如果有更多的问题和需求,确实会反过来促进我们对科学本质的认知。

做照亮世界的创新者,将智慧转化为应用造福于民,这个看起来有点天真但又让人感动的理想,支撑着曾庆丰渡过艰难而漫长的创业初期。

黑暗中攀华山,越过可再生人工骨“无人区”

生物打印,这不仅对普通人是极其陌生的名词,在业内也是处于起步阶段。

现在回想起来,曾庆丰表示,感觉像在黑暗中攀华山,就知道一股劲地攀爬,并没有真正看到华山的险峻。“当时是无知者无畏,觉得我有责任感去做这件事,就一股脑儿扎进去了。”

人工骨打印技术具有骨矿含量大、材料/孔隙结构复杂、软硬件控制难、温度使用受限等诸多国际难题,目前国际上3D打印技术均处于发展之中,且具有很高的技术、应用和时间壁垒,没有路标,没有参照物,只能靠自己摸索。

更重要的是,3D打印可再生人工骨对资金的需求极其大。曾庆丰时刻感受着资金压力,“我们现在预判至少要花一两个亿左右,才能最终完成这个项目。”

这是一个前沿学科交叉性极强的项目,涉及到材料工程、软件控制、电子电路、系统集成、机械设计、生物科学、临床转化等各个专业的高端人才。光是每年人员的薪酬开支就是很大的一笔数目。

不过,让曾庆丰头疼的可远不止钱。

项目时间周期之长,也超出他的计划。从2004年开始着手研究,到2010年探索转化,再到2014年公司成立自己干,事到如今经历了漫长的十多年时间,但项目的推进似乎还有很长的路要走……

“资金、实力、时间和耐心,这几个因素缺一不可。如果刚开始知道这么艰难,我可能不会那么执着去干这件事了。”曾庆丰笑着说。

既然选择了,只能硬着头皮上,缺资金就拉投资,缺人才就去招揽,遇水搭桥、逢山开路。

曾庆丰最开始是把自己新买的精装修房子腾出来作为办公和研发场地,他和初创团队投入100万元背水一战,戏称为模仿国外的“车库创业”。

2015年4月28日,曾庆丰带领团队研发的生物陶瓷打印机及其动物实验成果在西安高新区成功发布。高新区抛来橄榄枝,希望能落地开展中试研发,给予近两千平米场地和人才项目奖励方面的优惠政策。

初创团队看到了新的希望,决定大干一场。但是仔细一算,这还有500多万元的装修、运营资金缺口。为筹到这笔钱,初创团队又东拼西凑将他们仅有的140万元都投了进去,以此来说服投资人。

很快,点云生物团队在48个小时就超额完成募资。当时,曾庆丰也给自己留下了另一个选择,“大不了把房子抵押了,即使给投资人打工也要把项目推进下去!”

为了更好地让投资人看到项目的进展,曾庆丰将技术拆分成几个里程碑,列出路线图。他们还参加各种创业大赛,以此增加融资的经验和机会。

背水一战的决心也敦促团队加快对项目的研发。经过几年多次反复调试、测验后,点云生物研发出采用全新技术链,建立了世界第一条3D打印可再生人工骨GMP生产线,其无丝打印生物陶瓷技术不仅实现了企业的核心技术自主创新、奠定了点云生物在全球医疗领域的领先地位,也为3D打印科研提供了新思路和新方法。

2018年2月2日,由点云生物采用无丝3D打印技术为患者量身定制的大段多孔生物陶瓷人工骨被成功植入患者体内。经过术后6周的复查检测,手术宣告圆满成功,患者骨缺损再生修复效果良好。如今,患者的肢体功能已完全恢复正常。

作为一种生物陶瓷和生物高分子按比例复合而成的新材料,人工仿生骨植入体内后,可降解,并诱导骨髓基质干细胞分化、增殖、生长,最后变成自体骨骼,与人体同寿。

这是巨大的突破,标志着点云生物不仅实现了3D打印技术个体化修复负重长段骨缺损这一国际性难题的重大突破,也填补了我国在这一方面的技术空白。

“最难的一道坎我们已经跨过去了,估计两年左右就可以批量生产。”结果出来的那一天夜里,曾庆丰终于长长舒了口气。

他眼前灯火通明的办公楼,将背后的黑夜照亮,也如同一束射灯,照亮可再生人工骨应用的前路。

人才资源云汇聚,助力标准大国梦

点云,这是曾庆丰亲自命名的公司名称,“化云为点,汇点成云”,这个名字表达了他对公司的殷切期望,人才云集汇聚——把点云生物打造成为一个高端医疗器械研发的人才聚集平台和高地。

曾庆丰为公司设置了“0、5、10技术战略规划”,以保证企业长期稳定的发展。

“0”即可迅速转化为产品的技术,要抓紧时间机遇,加速实现技术转化,并完成产品的商品化价值,这是点云作为企业生存发展的生命线。除了这种可迅速产业化的技术外,点云还积极投入0至5年内可转化的高端前沿技术,这是保障点云未来发展的重要战略储备,决定了点云发展的速度和高度。

曾庆丰表示,点云生物目前正在规划5至10年后的颠覆性技术,直达云端无限想象的空间,点云人都是脚踏实地的奋斗着,但是他们不给自己设立天花板!

为解决现金流问题,除了聚焦医疗器械,点云生物发挥团队的优势,同步发展软件和装备等项目。

2019年,他们仅用半年时间就为空军军医大学附属口腔医院量身定制了管状物生物材料打印机,可用于血管和神经的打印。今年6月点云生物又将推出一款新型的光固化陶瓷打印机,可应用与牙科修复体的个性化定制。

“后期我们主要还是围绕着我们产品产业化来走,实现医疗器械的自主开发,让老百姓看得起病,用得起我们中国人自己的高端医疗器械。”

根据曾庆丰的设想,云点生物将会在定制化和精准化研发上发力,争取在3到5年的时间将3D打印技术大面积运用到临床医学上,尝试将3D打印技术运用到健康诊疗、健康体检、疾病预防等各个方面,最大程度满足老百姓对健康的需求。

采访过程中,不难看出曾庆丰强烈的迫切感。“我们希望产品和技术能快速进入市场,能尽快地为人类的健康服务。”因此,他并不拒绝与大企业合作。

“自己做得再大也仅仅是一个点,只有跟别人合作,才能形成一片云,才能产生更大的能量。更关键的是,跟其他企业合作整合资源后,能把时间大大缩短,在医疗领域,时间代表的就是生命啊。”

在医疗器械领域,相比西方先进国家,我国在装备和软件上起步较晚,但对于未来,曾庆丰充满信心。

“我国已形成一个良好的制造产业生态,这是国外不具备的。在制造业上,我们已具备了一定基础,并逐渐成为专利大国,接下来将要成为标准大国,主导或参与更多标准的制定。”

对于3D打印可再生人工骨这一领域而言,国内外几乎同时起步,攀过高山,走出无人区的点云生物,正在从行业的先行者变成引领者。

关键词: 3D打印