通过分析高校(以西安交通大学为例)在医工结合领域获得国家自然科学基金资助情况，以期揭示西安交通大学医工结合研究概貌，管窥高校医工结合发展。
采用描述统计方法，对医工结合领域获批国家自然科学基金的基本情况进行分析。
西安交通大学医工结合领域获资助692项，总经费4.20亿元。资助类型以面上项目为主，青年科学基金项目次之。重点重大类项目数量较少，但其对于资助金额的增长具有重要的意义。医学科学部和工程科学部是资助项目总数和资助金额最多的学部。就资助学科，重点围绕影像医学和生物医学工程、机械设计与制造、生物力学、生物材料、成像与组织工程学、光学和光电子学等学科。
研究表明，西安交大医工结合资助规模持续增长，吸引了理、工、医、管理等方向的学者参与到医工结合研究中来，形成了优势学科群。对于国内高校医工结合研究发展，建议加强医工结合制度建设、加大对青年人员从事医工结合研究的培育和扶持、重视多学科交叉融合。
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医工结合指围绕医学实际需求，将医学和广泛理工类学科进行交叉融合，从多视角、多学科和多领域解决医学问题[1]。作为引领未来医学发展的主导方向，现已成为推动世界一流大学学科建设、科学研究、创新发展的新动能和新引擎[2]。2020年，国务院办公厅发布《关于加快医学教育创新发展的指导意见》，文件指出，健全以职业需求为导向的人才培养体系，设置交叉学科，促进医工、医理、医文学科交叉融合，推进"医学+X"多学科背景的复合型创新拔尖人才培养[3]。同年，国家自然科学基金委成立交叉科学部[4]，教育部设立未来技术学院等举措推动医工结合的发展[5]。
在自然科学领域，国家自然科学基金(以下简称"国科金")的投入一般占科研总投入的70%以上[6]，国科金的资助情况在一定程度上能够反映出我国科技领域的研究重点和发展趋势。西安交通大学(以下简称"西安交大")于1978年在国内首创生物医学工程专业，拉开了高校医工结合研究的序幕。本文拟以国科金中标数据为数据源，重点对西安交大合校以来医工结合类项目获资助的基本情况进行分析，包括资助项目及资助经费的年度分布、资助项目类型和资助项目学科分布等，以期揭示西安交大医工结合研究概貌，管窥高校医工结合的发展。
选择科学网基金查询系统(http：//fund.sciencenet.cn)作为数据源，该系统收录的数据最早可以追溯到1986年，提供基于项目名称、主题词、负责人及项目批准号等字段的查询。通过构建检索条件"依托单位＝西安交通大学"，批准年代限制"2000—2021"年，查找西安交大20年来获批的国科金项目。为确保数据的完整性和准确性，将科学网获取的数据同国家自然科学基金大数据知识管理服务门户、Letpub及Medsci等收录的数据进行对照。基金申请代码以2019版为准，2020年基金委对代码有所调整，故将2020年之后获批项目的代码与2019版进行匹配，消除代码变更带来的结果差异。
数据筛选主要通过标题、摘要、主题词、关键词等进行辨别。标准如下：(1)除医学科学部外，其他学部中涉及医学相关研究全部纳入；(2)医学科学部中借助理工科手段或技术开展医学疾病诊疗、药物研究等均纳入，主要包括医用材料研发、医疗设备和器械研发、医学影像、再生医学、物理医学、数字医学等；(3)排除会议。
2000—2021年西安交大医工结合领域获国科金资助692项，经费总额4.20亿元(图1)。资助数量和资助金额自2000年一直保持在较低水平，直到2010年资助数量达到18项，资助金额471万元；从2011年开始，两者较前一年均有2倍多增长，既有量的突破，也有质的提升。2011年后，项目数量呈逐步增长，资助金额时而剧增时而骤减，但总体呈增长趋势。近两年增加趋势更为显著，2021年项目数量达到最大值87项，资助金额达到最大值6 213万元。
根据国家战略需求和科学发展趋势，基金委设立了相应的项目类型[7]，最主要的项目类型包括面上项目、青年科学基金项目和地区科学基金项目。
通过对项目类型分析发现(图2)，西安交大医工结合类项目以面上项目为主，青年科学基金项目次之，重点重大类项目较少。其中，面上项目获批353项，占总数的51.01%；青年科学基金项目255项，占总数的36.85%；重点重大类项目46项，占总数的6.65%。就资助金额，面上项目获资助1.88亿元，占总资助金额的44.80%；青年科学基金获资助0.60亿元，占资助金额的14.3%；重点重大类项目获资助1.39亿元，占总资助金额的33.15%。
重点重大类项目围绕国家重大战略需求和重大科学前沿，开展深入、系统的创新性研究，能够提升我国基础研究源头创新能力，促进学科发展或形成新学科生长点[8]。重点重大类项目包括重点项目、重大项目、重大研究计划项目、优秀青年科学基金项目、国家杰出科学基金项目、国家重大科研仪器研制项目等。2000—2021年，西安交大获医工结合重点重大类项目46项。资助数量和资助金额呈现起伏式增长，时而剧增时而骤减(图3)。总的来说，每隔4~5年迎来一次高峰期。可以看出，近年来总体获资助金额分布与重点重大类项目资助金额的分布息息相关。
通过对领域分析发现(表1)，机械工程学院、生命科学与技术学院、医学部、航天航空学院及能源与动力学院等10个机构均获得过资助。其中，机械工程学院获批数量位居榜首，其次是生命科学与技术学院。但获批金额最多的则是医学部，达3 902万元。
2000—2021年西安交大医工结合领域重点重大项目分布
2000—2021年西安交大医工结合领域重点重大项目分布
| 院系 | 国家重大科学仪器研制 | 重大研究计划 | 优秀青年科学基金 | 杰出青年科学基金 | 重大项目 | 重点项目 | 获批数量 | 获批金额(万元) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 机械工程学院 | 1 | 5 | 1 | 1 | 1 | 2 | 11 | 3 010 |
| 生命科学与技术学院 | 2 | 3 | 2 | 1 | / | 2 | 10 | 2 734 |
| 医学部 | 3 | 1 | 1 | / | / | 4 | 9 | 3 902 |
| 航天航空学院 | / | / | 1 | 1 | / | 2 | 4 | 980 |
| 能源与动力学院 | 1 | / | / | / | / | 2 | 3 | 1 088 |
| 数学与统计学院 | / | / | / | 1 | 1 | 1 | 3 | 875 |
| 电子与信息学部 | / | 1 | / | 1 | / | / | 2 | 600 |
| 电气工程学院 | / | / | 1 | / | / | 1 | 2 | 420 |
| 材料科学与工程学院 | / | / | / | / | / | 1 | 1 | 300 |
| 计算机科学与技术学院 | / | 1 | / | / | / | / | 1 | 19 |
注："/"表示"无"
选取申请代码的前3位表征学科，资助学部和学科分布如表2所示。从资助学部看，西安交大医工结合研究得到7个学部的资助，医学科学部虽然是2009年设立的，但资助项目数量和金额最多；其次是工程与材料学部；数理科学部和信息科学部资助数量分别排在第3、4位，资助经费相差不多；管理科学部资助数量最少。
2000—2021年西安交大医工结合领域资助学部和学科分布
2000—2021年西安交大医工结合领域资助学部和学科分布
| 学部 | 资助学科 | 资助项目数 | 资助项目占比(%) | 资助金额(万元) | 资助金额占比(%) | 学部 | 资助学科 | 资助项目数 | 资助项目占比(%) | 资助金额(万元) | 资助金额占比(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A(数理科学部) | A01 | 13 | 1.88 | 1 281 | 3.05 | F06 | 6 | 0.87 | 942 | 2.24 | |
| A02 | 50 | 7.23 | 3 615 | 8.61 | 合计 | 87 | 12.57 | 6 876 | 16.37 | ||
| A04 | 22 | 3.18 | 1 277 | 3.04 | G(管理科学部) | G01 | 1 | 0.14 | 19 | 0.05 | |
| A05 | 3 | 0.43 | 168 | 0.40 | G04 | 2 | 0.29 | 96 | 0.23 | ||
| A06 | 2 | 0.29 | 99 | 0.24 | 合计 | 3 | 0.43 | 115 | 0.27 | ||
| 合计 | 90 | 13.01 | 6 440 | 15.33 | H(医学科学部) | H02 | 9 | 1.30 | 532 | 1.27 | |
| B(化学科学部) | B01 | 2 | 0.29 | 51 | 0.12 | H03 | 14 | 2.02 | 1 016 | 2.42 | |
| B02 | 4 | 0.58 | 137 | 0.33 | H04 | 5 | 0.72 | 121 | 0.29 | ||
| B04 | 18 | 2.60 | 1 141 | 2.72 | H05 | 3 | 0.43 | 102 | 0.24 | ||
| B05 | 16 | 2.31 | 588 | 1.40 | H06 | 22 | 3.18 | 1 247 | 2.97 | ||
| B06 | 1 | 0.14 | 25 | 0.06 | H07 | 1 | 0.14 | 65 | 0.15 | ||
| B07 | 4 | 0.58 | 110 | 0.26 | H08 | 1 | 0.14 | 22 | 0.05 | ||
| B08 | 2 | 0.29 | 129 | 0.31 | H09 | 10 | 1.45 | 448 | 1.07 | ||
| 合计 | 47 | 6.79 | 2 181 | 5.19 | H10 | 1 | 0.14 | 55 | 0.13 | ||
| C(生命科学部) | C05 | 8 | 1.16 | 311 | 0.74 | H11 | 2 | 0.29 | 48 | 0.11 | |
| C06 | 6 | 0.87 | 563 | 1.34 | H13 | 5 | 0.72 | 157 | 0.37 | ||
| C08 | 1 | 0.14 | 19 | 0.05 | H14 | 12 | 1.73 | 298 | 0.71 | ||
| C09 | 3 | 0.43 | 102 | 0.24 | H15 | 2 | 0.29 | 90 | 0.21 | ||
| C10 | 38 | 5.49 | 1 445 | 3.44 | H16 | 30 | 4.34 | 2 153 | 5.13 | ||
| C11 | 5 | 0.72 | 125 | 0.30 | H17 | 2 | 0.29 | 40 | 0.10 | ||
| C21 | 1 | 0.14 | 26 | 0.06 | H18 | 85 | 12.28 | 5 008 | 11.92 | ||
| 合计 | 62 | 8.96 | 2 591 | 6.17 | H19 | 3 | 0.43 | 195 | 0.46 | ||
| E(工程与材料科学部) | E01 | 9 | 1.30 | 648 | 1.54 | H20 | 3 | 0.43 | 57 | 0.14 | |
| E02 | 8 | 1.16 | 336 | 0.80 | H21 | 1 | 0.14 | 17 | 0.04 | ||
| E03 | 20 | 2.89 | 698 | 1.66 | H22 | 2 | 0.29 | 72 | 0.17 | ||
| E05 | 72 | 10.40 | 4 988 | 11.87 | H23 | 3 | 0.43 | 386 | 0.92 | ||
| E06 | 13 | 1.88 | 1 419 | 3.38 | H24 | 1 | 0.14 | 120 | 0.29 | ||
| E07 | 20 | 2.89 | 1 160 | 2.76 | H26 | 3 | 0.43 | 82 | 0.20 | ||
| E08 | 3 | 0.43 | 111 | 0.26 | H27 | 7 | 1.01 | 198 | 0.47 | ||
| 合计 | 145 | 20.95 | 9 360 | 22.28 | H28 | 4 | 0.58 | 59 | 0.14 | ||
| F(信息科学部) | F01 | 27 | 3.90 | 1 097 | 2.61 | H29 | 3 | 0.43 | 96 | 0.23 | |
| F02 | 6 | 0.87 | 220 | 0.52 | H30 | 21 | 3.03 | 1 701 | 4.05 | ||
| F03 | 8 | 1.16 | 599 | 1.43 | H31 | 3 | 0.43 | 62 | 0.15 | ||
| F04 | 7 | 1.01 | 322 | 0.77 | 合计 | 258 | 37.28 | 14 448 | 34.39 | ||
| F05 | 33 | 4.77 | 3 696 | 8.80 | |||||||
从资助学科看，医学科学几乎涉及所有领域；化学科学、生命科学、工程与材料学占7个学科；管理科学最少，仅涉及2个学科。从数量看，排名前五的依次是H18(影像医学和生物医学工程)85项、E05(机械设计与制造)72项、A02(力学)50项、C10(生物材料、成像与组织工程学)38项和F05(光学和光电子学)33项。
综上所述，通过对2000—2021年西安交大医工结合领域获批国科金项目分析发现，第一，无论是数量还是质量，医工结合研究都在朝着快速发展的方向迈进；第二，面上项目为医工结合研究的主要资助类型；第三，在学科共同体方面，已吸引了理、工、医及管理等学科方向的学者参与到医工结合研究中；第四，重点围绕影像医学和生物医学工程、机械设计与制造、生物力学、生物材料、成像与组织工程学、光学和光电子学等学科开展研究。
西安交大在医工结合方面取得的成果与学校不断根据学科发展强化顶层设计，创造有利交叉环境的举措息息相关。2000年，西安交通大学、西安医科大学和陕西财经学院三校合并，为校内"结对子"创造了条件，医工结合研究开始进入缓慢增长时期。2011年出现的拐点式增加，与自2010年起实施"学术特区"、支持学科交叉和创新的政策有关。2021年，获批数量接近90项，说明西安交大深化"繁荣交叉学科"系列举措，提高了医工结合研究成果的影响力。结合西安交大医工结合的发展，建议高校重视医工交叉研究制度建设，自上而下消除结合的体制机制障碍，发挥规划引领作用。
通过上述分析发现，在医工结合获批项目中面上项目为主要的资助类型。从面上项目支持宗旨来看，要求研究者在基础研究方面具有一定的成绩。同时，实践表明，医工结合研究需要重要的学术积累，良好且持续的基础研究工作平台支撑和自我沉淀。学科的稳步发展是以合理的人才梯队为支撑，要积极推进和引导青年人员开展跨学科学习与研究，保证持续的人才补给。一方面，积极开展医工结合方向研究生培养。近年来，国家全面推进"新医科"、"新工科"建设，致力形成多学科交叉融合、产学研用的人才培养体系。高校应紧扣国家发展需求，结合自身学科优势，开展医工结合教育教学，培养复合型人才；另一方面，通过政策倾斜、创造环境、设立交叉学科基金等举措引导青年科研人员参与到医工结合研究中去。
交叉研究最有可能产生引领性原创成果或颠覆性技术，也最容易受到国科金项目的青睐。重点重大类项目是基金委战略层面上规划的支持学科交叉研究的重要形式[10]。通过本文的统计分析，医工结合研究对于提升重点重大类项目数量是个有力的突破口，每隔4~5年迎来一次高峰期。高校应重视多学科交叉融合，促进重点重大类项目数量的稳步提升。一方面，科研管理部门应主动出击，整合校内优势理工医学科资源，分领域打造领军团队，协同攻关重大科学问题，提前培育重点重大类交叉项目苗子；另一方面，改革项目资助方式，积极推进"揭榜挂帅"体制机制建设。"揭榜挂帅"常常以重大科技创新需求为导向，是推动开放创新和协同发展的一种新体制、新机制和新模式[11,12]，对于促进学科交叉研究具有极大的作用。高校应积极探索这一新的科研项目组织管理方式，建立科学配套的重点项目"揭榜挂帅"长效机制。
国科金是我国促进基础研究和学科发展最主要的科技计划项目，是高校最直接也是最重要的科学研究资助来源。通过对国科金资助情况分析不仅能够准确把握学科研究发展趋势，全面了解机构的获资助情况，也为科研管理人员有的放矢地制定科学研究发展政策提供参考。
需要指出的是，本研究仍存在诸多不足，如未与其他高校医工结合研究情况进行比较，后续将进一步完善，更加全面、客观地评估我国医工结合领域研究现状。对项目关键词分析的文章将在《高校国家自然科学基金医工结合类项目资助内容可视化分析》一文中呈现。
所有作者均声明不存在利益冲突
