医疗与多尺度机器人：多尺度医疗机器人中心、内镜手术与跨洲遥距手术

跨越上万公里完成一台手术，意味着顶尖医疗能力有望突破地理限制——偏远地区的患者，理论上可由远在他洲的专家借助机器人施治。医疗机器人是中大近十余年最具显示度的工程—医学交叉方向。本文梳理 InnoHK 旗下的多尺度医疗机器人中心(MRC)、内镜/外科手术机器人、微纳机器人与跨洲遥距手术等线索，数字与年份就地挂源。研究尺度从厘米级的手术机器人，一直延伸到微米/纳米级的微纳机器人。

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# 一、概览：横跨工程与医学的协同平台

一句话回答「中大在机器人上做了什么」：它把厘米级的手术机械臂、毫米级的磁控内镜、微米级的血管内机器人集群串成一条尺度谱系，落点始终在临床转化。中大的机器人研究横跨医学院（外科、内镜）与工程学院（机械与自动化工程系），并以 InnoHK 旗下的多尺度医疗机器人中心(MRC) 为协同平台。它把中大两大优势学科——工程学院（机器人、信息工程）与医学院（临床）——结合在一起，延续了中大「教研医一体」的传统，只不过这一次，手术台旁多了机器人。

这条研究线不是凭空生长的。它有两块制度地基：一是香港特区政府 100 亿港元的 InnoHK 创科旗舰计划——中大在其下牵头或参与六所研究中心，涵盖健康、生物医药、机器人与人工智能（据 中大特写报道^※）；二是工程学院自 2016 年起以 T Stone 机器人研究所为枢纽的机器人学科积累（详见下文第七节）。医疗机器人正是这两块地基交汇处结出的果实。本文按尺度由大到小、由「机械臂」到「机器人集群」，逐条梳理有公开来源支撑的进展，数字与年份就地挂源；口径截至 2026 年 7 月。

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# 二、多尺度医疗机器人中心(MRC,InnoHK)

# 设立：亚洲首个手术机器人一站式研发平台

据 中大特写报道^※、CUHK InnoHK 中心官方页面^※及 InnoHK 官方页面^※，多尺度医疗机器人中心(Multi-Scale Medical Robotics Center, MRC)由医学院的赵伟仁(Philip Chiu)教授与工程学院的区智仁(Samuel Au)教授于 2017 年提出构想、2020 年正式启用，是 InnoHK 研究集群（AIR@InnoHK 平台）的一部分。中心设有约 8,000 平方呎的实验室，配备模拟手术室与 MRI、3D 成像等医学影像设备；据来源，它是全球第二、亚洲首个手术机器人临床前研发(pre-clinical R&D)的一站式平台，为新型手术机器人提供临床前数据与医学评估，加速其走向市场。

设立时间可再落细：据 MRC 官方「关于我们」页^※，中心于 2020 年 4 月由中大医学院与工程学院联合成立，并与苏黎世联邦理工学院(ETH Zürich)、帝国理工学院(Imperial College London)、约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)、慕尼黑工业大学(Technical University of Munich) 等海外顶尖机构合作。这份合作名单不是装点门面——后文的跨洲磁控内镜出自与 ETH 的联手，洲际遥距手术的伦敦一端设在帝国理工，手术自动化用的仿真器则与约翰霍普金斯共同开发。换言之，MRC 从设立之初就是一张跨国协作网的香港节点。

据同一官方页面，MRC 的三大研发线有其精确名目：「诊疗一体的腔内多尺度机器人平台」「磁导引腔内机器人平台」「影像导引机器人介入」；中心自我定位不止是实验室，更是一个「医疗机器人孵化枢纽」——扶持初创、提供手术机器人培训、承接临床前评估、推动技术商业化。地理上，它落址于香港科学园，据来源占地约 12,000 平方呎，距威尔斯亲王医院与中大医院约 15 分钟车程，便于把原型机快速送进临床试验。其混合手术室配备 MRI 与 Artis Zeego 机器人 C 臂 X 光成像系统，可在手术机器人介入研发中实现实时术中影像——据称是亚洲独一无二的设施。

「一站式平台」的意义：手术机器人的研发，横跨工程、临床、监管多个环节。MRC 把这些环节集中在同一平台上——临床医生、工程师与研究者可在此跨学科协作，从概念、原型到临床前评估「一站式」完成，大大缩短了从实验室走向临床的周期。

# 三大研究方向与混合手术室

据 CUHK InnoHK 中心官方页面^※,MRC 支持三大研究方向：腔内多尺度机器人平台（用于诊断与治疗）、磁导引腔内机器人平台、影像导引机器人介入。此外，MRC 设有混合手术室(Hybrid Operating Room)——据称是亚洲独一无二、完全专用于新型手术机器人与医疗器械研发、临床前评估的设施，使「在接近真实手术的环境中测试机器人」成为可能。

「多尺度」(Multi-Scale)之名，点出了中心的核心追求：从宏观的手术机械臂，到微观的磁导引腔内机器人，在不同尺度上推进医学机器人技术。MRC 同时是中大六所 InnoHK 中心之一（详见 国家重点实验室）。

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# 三、内镜机器人的十五年：从新加坡合作到 EndoMaster

赵伟仁(Philip Wai-Yan Chiu)是新一代微创与机器人内镜的领军者，现任中大医学院院长、中大赛马会微创外科技能培训中心主任。其团队的核心命题只有一句：用内镜治疗替代外科开刀处理消化道早癌与病变，让病人不用在腹部留下切口。而这条路上最难啃的一块，是内镜黏膜下剥离术(ESD)——用软性内镜在胃肠腔壁上把一块早癌黏膜整片剥下来，操作精细、学习曲线陡峭、穿孔风险高。机器人化，正是为了给这门手艺装上更稳的手。

这不是一夕之功。据 中大公告^※，中大自 2010 年起便与新加坡的研究者合作，研发一套专为提升 ESD 安全性与效率而设的软性内镜机器人系统；2011 年，团队用第一代原型机完成了针对早期胃癌的机器人 ESD。近十年打磨后，2020 年 5 月，团队用 EndoMaster EASE(Endoluminal Access Surgical Efficacy)系统完成据称全球首例结直肠 ESD 机器人手术——先期 6 名患者获治、无一例穿孔，术后 1 至 2 天即可恢复正常饮食出院。赵教授的说法是，这套系统能一边牵引组织、一边保持清晰视野，从而提升黏膜下剥离的安全性。至 2019 年，仅威尔斯亲王医院内镜中心一处，就已有逾 150 名患者接受结直肠 ESD 治疗早期病变，为机器人化提供了扎实的临床土壤。

为什么是「软性内镜机器人」而非达芬奇：公众熟悉的达芬奇(da Vinci)是经腹壁打孔的硬性机械臂；ESD 机器人走的却是经自然腔道（口腔或肛门进入）的软性路线，机器人要在弯曲、蠕动、充满黏液的消化道里稳定操作，工程难度与手术机械臂完全不同。这也是中大把这门技术做成「世界第一」的差异化所在。

# 一条二十年的「减创」轨迹

把赵教授团队的里程碑连起来，是一条持续「减创」的轨迹。据 中大外科学系简介^※，他 2004 年在香港率先施行 ESD 治疗早期消化道癌，2010 年在港首度完成经口内镜下肌切开术(POEM) 治疗食道运动障碍——同样是「体表无切口」的路数；继而是前述 2011 年首例机器人胃 ESD、2020 年首例机器人结直肠 ESD。这些「香港第一/世界第一」背后是同一个执念：把切口从「一道口子」缩到「一根内镜」，再缩到「一台机器人」。他现任中大医学院院长，兼任信兴机器人外科教授、消化疾病研究所所长，并于 2023 年获汉姆林医疗机器人研讨会 Karl-Storz–Harold Hopkins「金望远镜」奖及日内瓦国际发明展评审团金奖，当选欧洲科学院(Academia Europaea) 院士。

机器人之外，团队也在「巧劲」上做文章。据一项离体交叉对照研究 （PMC 收录）^※，他们研发的磁力反向牵引 ESD(MAG-ESD)——把内磁体经内镜通道送入、外磁体装在机械臂上，靠磁力把黏膜「提起来」以便剥离——可将手术时间显著缩短约 20.4%，并降低穿孔与肌层损伤等并发症。这类「磁锚定」思路，正是 MRC 三大研发线之一「磁导引腔内机器人平台」的临床落点。

# AI 也进了内镜室

与机器人并行的是内镜里的人工智能。据 中大医学院公告^※，中大证实 AI 辅助大肠镜可把腺瘤检出率提升约 40%——腺瘤是大肠癌的癌前病变，多检出一个就多拦下一分风险；团队亦训练新的 AI 平台，识别不易察觉的平坦型早期胃癌、辅助早期消化道癌的治疗与内镜医师培训。机器人负责「手」的稳定，AI 负责「眼」的敏锐，二者在同一间内镜室里合流。

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# 四、外科手术机器人与跨洲遥距手术

如果说内镜机器人解决的是「腔道里怎么做得更稳」，那么外科手术机器人与遥距手术要回答的，则是「距离能不能被抹平」。近年的标志性成果包括：

• 洲际遥距手术（三城两万公里，2025）：据 中大医学院公告^※及 中大学术交流处特写^※，中大医学院联同上海交通大学医学院附属仁济医院、伦敦帝国理工学院，用中大自研的远程腹腔镜机器人平台，在猪模型上完成对胃与食道的胃切除及淋巴结清扫，横跨 20,000 公里、三城联动。香港一端提供承载模型的核心手术系统平台并全程实时监督，伦敦帝国理工与上海仁济两端则各自异地操控。此举验证的核心不是「切得好」，而是多站点、多国协作手术在跨地理、跨环境条件下的操作稳定性、系统可靠性与协作效率。
• 跨洲磁控内镜（中大 × ETH Zurich）：据 中大医学院公告^※，中大与苏黎世联邦理工学院在动物模型上完成据称全球首例活体遥距操控磁控内镜实验，苏黎世与香港之间距离约 9,300 公里。所谓磁控内镜，是把传统的软性内镜换成一枚可被体外磁场牵引、转向的胶囊或探头——医生不再靠推送镜身，而靠磁场「牵着」它在腔道里走；把这套磁控与遥距结合，等于让身处欧洲的操作者「隔洲」引导香港动物体内的一枚内镜，验证的是磁控与远距双重复杂条件下的可控性。
• 单孔机器人手术系统多专科临床试验：据 中大医学院公告^※，中大完成了使用新一代单孔机器人手术系统的全球首个多专科临床试验。所谓「单孔」，即整套机械臂经身体单一切口进入，把创伤进一步压到极小。
• 开源软件基础设施：据 CUHK InnoHK 中心官方页面^※，研究团队于 2021 年将手术具身 AI(embodied AI)软件基础设施开源给全球手术机器人研究社群，据来源此后被全球多所知名研究机构采用。

「遥距手术」的意义：跨越上万公里完成遥距手术或内镜操作，把「手术机器人」从「医院里的辅助工具」推向了「跨越距离的医疗基础设施」。理论上，偏远地区的患者可由远在他洲的专家借助机器人施治——前提是网络时延足够低、系统足够可靠，这正是上述实验反复要验证的东西。需要说明的是，现阶段这些洲际实验多在动物或离体模型上完成，属技术与流程的可行性验证，距离常规临床应用于人体仍有监管与安全的路要走。

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# 五、手术自动化与具身智能：从「遥控」到「自主」

遥距手术仍需要人在另一端操控机械臂；更进一步的问题是——机器人能不能自己动手完成部分手术步骤？中大给出的最新答案在 2025 年 8 月 6 日。据 中大医学院公告^※，中大新建的具身智能(embodied intelligence)平台在活体动物上完成据称全球首次多任务手术自动化测试：机器人自主完成了组织牵引、夹取纱布、血管夹闭三项操作。

这套系统由计算机科学与工程学系的窦琪(Dou Qi)教授领衔，外科的叶汉基(Yip Hon-chi)医生主持动物测试，赵伟仁与区智仁两位 MRC 联合主任亦在其列。技术上有两处值得记下：其一，系统仅凭内镜图像分析、不加额外传感器，融合视觉基础模型、强化学习与视觉伺服；其二，策略在与约翰霍普金斯大学合作开发的 SurRoL 仿真器中训练后，可零样本(zero-shot)直接迁移到真实机器人上，无需再训练。相关成果发表于 《Science Robotics》^※。

从「遥控」到「自主」是一道分水岭。当前的自动化仍限于辅助性、低风险的子步骤（牵引、夹取），核心的切除与缝合决策仍在医生手中；把这类子任务交给机器人，图的是减轻术者负担、提升重复动作的一致性——而非取代外科医生。

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# 六、微纳与磁控机器人：张立团队

尺度继续缩小，就进入张立(Li Zhang)的领域。他是中大机械与自动化工程系教授，长期研究磁控微纳机器人(micro/nanorobots)与机器人集群(swarm)——数以百万计的微米级颗粒在外磁场下协同行动，像一群被指挥的「铁蜂」。

血管内的集群导航与定位。 据 中大公告^※，张立团队提出在血管内实时控制与追踪微机器人集群的新策略：由旋转永磁体驱动的磁性微集群可在血管边界附近形成并导航，借助血流阻力减小与纳米颗粒间的强相互作用，实现在流动血液中的上下游导航；旋转的微集群会扰动血细胞运动、打乱正常血流，从而可被多普勒超声成像捕捉、实时追踪。结合超声成像定位，这成为从微机器人基础研究走向临床应用（如主动靶向给药、局部治疗）的重要中间步骤。

动脉瘤栓塞：让微凝胶自己「填坑」。 据 中大医学院公告^※，张立与医学院的余俊豪(Simon Yu)教授团队于 2023 年 5 月发表一套「介入导管整合的集群微机器人平台」：以 pH 响应水凝胶、磁性纳米颗粒与显影剂制成的自黏微凝胶经导管注入，在实时影像引导下于每秒 20 厘米的高速血流中仍能选择性聚集，填充率超过 95%；随后以酸性溶液激活自黏，把微凝胶熔合成一整块封堵物，自黏稳定性据称可维持 6 个月以上。成果发表于《Science Advances》。破裂动脉瘤在某些部位死亡率可高达四成，这类微创栓塞路径的意义正在于此。

给血管系统「画地图」。 更近的一步是让集群自己去探路。据发表于 《Nature Machine Intelligence》(2025)^※的论文，团队提出一种主动探索策略，用微机器人集群探索并三维重建血管网络，解决了上游分支与受阻血流成像困难的难题——机器人不再只是被引导的工具，而开始成为「勘探者」。

让「铁蜂」自己拿主意。 尺度之外，另一条主线是自主性。据 中大 in Touch 报道^※，张立与窦琪团队 2022 年在《Nature Machine Intelligence》提出一套 AI 驱动的导航系统，让数以百万计、直径约 400 纳米（约头发丝的两百分之一）的磁性微粒像蜜蜂群一样自主、自适应地导航并重构队形；团队还借鉴自动驾驶，为微机器人集群提出 0 至 4 级的自主性分级与三种集群构型。目标应用包括脑缺血性中风的血管内给药、深部肿瘤病灶的微创治疗——把「一群铁蜂钻进血管送药」从科幻推向工程命题。

此外，据 中大医学院公告^※，中大亦研发出用于胃肠道疾病、具快速腔内递送策略的生物混合软体微机器人。

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# 七、更广的图景：刘云辉、T Stone 与物流机器人

医疗只是中大机器人的一支。撑起整个学科的，还有工程学院的机器人建制。据 中大 InnoHK 物流机器人中心官方页面^※及 中大人物特写^※，机械与自动化工程系的刘云辉(Yun-hui Liu) 教授——李作权机械与自动化工程学讲座教授——于 2016 年出任中大 T Stone 机器人研究所所长，并在 InnoHK 之下创立香港物流机器人研发中心(Hong Kong Centre for Logistics Robotics, HKCLR)，主攻机器视觉与自主操作，为电商、仓储等行业的痛点开发机器人方案。他的长期方向可概括为一句「让机器人看得见、能自主作业」。

刘云辉的学术履历也透出这条线的厚度：据 中大人物特写^※，他在北京理工大学取得学士、于大阪大学与东京大学深造后，曾任职日本电子技术综合研究所，1995 年加入中大，长期钻研让机器人「看得见、能自主抓取与操作」的机器视觉——这套本领既能用在仓库分拣，也能反哺手术台上对组织的识别与定位。HKCLR 则把基地延伸到河套的港深创新及科技研究院（福田），面向物流业界最迫切的痛点开发方案。

T Stone 研究所是理解 MRC 的背景板：正是工程学院这一侧持续的机器人积累，才让「手术台旁的机器人」有了工程根基。中大的机器人版图，因而是一个「医疗（MRC）+ 物流（HKCLR）+ 学科枢纽（T Stone）」的三角，共享 InnoHK 这一制度平台（六所中心的完整名单见 国家重点实验室）。工程与医学在这里并非两条平行线：手术自动化用到的视觉伺服、微纳集群倚仗的成像定位，底层都是同一套机器人感知与控制的功夫。

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# 八、从实验室到手术台：本土手术机器人的落地

平台与论文之外，检验医疗机器人成色的终极标尺是「有没有病人真的用上」。这一问的答案已初见轮廓。据 Hospital Management Asia 报道^※，中大医院引入了由本土公司 Cornerstone Robotics 与中大医学院合作研发的 Sentire® 手术机器人系统——据称是香港自主研发中最复杂的机器人辅助手术平台之一。该系统自 2022 年 8 月起进入临床，至报道时已完成 160 余台手术，覆盖泌尿、普外、结直肠与上消化道等专科，并规划扩展到妇科、胸外、肝胆胰与心脏科；配套的机器人手术资助计划让约 90 台手术获资助、约 200 名病人受惠。研究团队亦以这套系统为载体，探索前述具身 AI 的临床落地。

这正是 MRC「孵化枢纽」定位的现实注脚：中心不满足于发论文、拿「世界第一」，而是要把机器人一路推到手术台旁、推进病人的诊室。从 InnoHK 的政府拨款，到科学园的临床前实验室，再到本土初创的商业化产品与公立资助计划，一条「基础研究 → 平台评估 → 产业转化 → 临床可及」的链条初步闭合——这也是中大科研一贯的「以平台型研发推动产业转化」策略在机器人领域的体现（可对照 科研产出与衍生公司中商汤等案例）。

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# 九、代表成果速览

与中大其他世界级成果（光纤、网络编码、NIPT、商汤）相比，医疗机器人独有的特征是「跨学科 + 临床转化 + 平台型基础设施」——它依托 InnoHK 这一香港创科旗舰计划，体现了中大「以平台型研发推动产业转化」的科研策略。

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# 十、一张尺度谱系：从机械臂到「铁蜂」，以及尚未走完的路

把上文串起来，中大医疗机器人其实是一条按尺度排开的谱系：厘米级的外科机械臂与单孔系统，毫米级的软性内镜与磁控内镜，微米到纳米级的血管内机器人集群。每下一个数量级，工程逻辑就换一套——机械臂比拼的是精度与自由度，软性内镜要在蠕动腔道里求稳，微纳集群则要在流动血液中靠磁场与群体智能「合力」。而贯穿始终的，是同一个临床母题：把创伤越做越小、把医疗的可及性越推越远。这也解释了为何这些成果几乎条条挂着「世界第一/亚洲第一」——它们各自站在一个尺度的前沿。

同样要如实交代的，是这条路尚未走完。上文多项「洲际」与「自动化」突破，现阶段仍在动物或离体模型上完成，属技术与流程的可行性验证；真正跨进常规人体临床，还要迈过监管审批、长期安全数据、成本与培训等门槛。目前落到病人身上的，主要是已入临床的 ESD 机器人、Sentire 系统及 AI 辅助内镜等项目。换言之，中大交出的既有「实验室里的世界第一」，也有「手术台旁的日常可用」，而两者之间那段路，正是医疗机器人下一个十年要填的。这条工程—医学交叉的主线，与中大在 信息与工程突破、生命科学与医学突破上的积累互为呼应，共同构成 科研成就综览里那张「最强科研」的一角。

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