孟庆虎院士：破局者的智慧医疗理想

2025年8月24日，在骨科手术机器人的辅助下，一名70岁的西藏患者成功接受了人工膝关节单髁置换术。该手术创下西藏医疗三项纪录：中国海拔最高的机器人辅助单髁置换术、西藏首例机器人辅助单髁置换术、西藏县级医院首例机器人辅助单髁置换术。负责这台国产手术机器人研发的首席科学家，是一位持续四十年翻遍机器人领域的每一块石头、打破智慧医疗壁垒的“破局者”——南方科技大学电子与电气工程系主任、加拿大工程院院士孟庆虎。

图源：深圳特区报百家号截图

学术为基，创新为用：一位院士的智慧医疗实践

2018年，加拿大工程院院士、IEEE Fellow孟庆虎教授担任元化智能首席科学家，带领团队投身于高端手术机器人的自主研发，致力于实现国产化突破，打破国外技术垄断。

对于这位时年56岁的科学家而言，在此时选择将研发成果推向产业化之路，尤其聚焦于技术壁垒极高、研发周期漫长的手术机器人领域，在不少人看来，无疑是一项充满挑战的决定。然而，回顾他的科研与人生经历，这种选择却显得顺理成章。追求不断创新始终是驱动他向前的不竭动力，也是贯穿他职业生涯的主线。

这一切并非偶然。早在2002年，孟庆虎就已开始围绕机器人导航系统展开研究。历经二十余年技术积累，他和团队逐步攻克了骨科手术机器人的核心难题。在这个过程中，他深刻体会到基层医疗对高性价比手术机器人的迫切需求。“要让县级医院也负担得起”成为他创业的初心和坚定目标。

“其实我从来没有想过今天攒一个东西，明天就到市场上卖，还是想要踏踏实实地做里面的科学。”孟庆虎院士曾这样说。正是这份“不着急”的人生态度，让实验室到手术台的产业理想行稳致远。

从“纸面”到“骨面”

孟庆虎的科研之路始于对自动化的深刻热爱。1982年，他获得洛阳工学院（现河南科技大学）自动化系学士学位，随后在北京理工大学攻读自动控制系硕士，系统掌握了经典控制理论与机器人学基础。1991年，他远赴加拿大维多利亚大学，师从机器人控制领域权威，完成电气与计算机工程系博士学业，其博士论文《机器人操纵器的模型基准自适应位置和力控制》奠定了工业机器人自适应控制的理论基石。

从1992年起，孟庆虎先后在加拿大莱克海德大学、阿尔伯塔大学任教，从助理教授晋升至终身正教授。这段时期，他聚焦机器人感知与智能控制，提出“力-位混合控制”理念，突破传统工业机器人刚性控制的局限，相关成果发表于《IEEE磁学汇刊》等顶刊，被引超千次。2001年，他受聘香港中文大学电子工程学系教授，开启医疗机器人研究的全新篇章。

图源：IEEE官网

2002—2012年，他带领团队围绕光学导航系统做了4个国家/地区课题、迭代了8代样机，把进口导航仪50万港币的成本降到10万人民币以内，其技术指标超过了当时的行业主流水平，为后续产品在精度、速度上达到国际领先奠定了坚实基础。

2018年—2023年，作为元化智能首席科学家，孟庆虎主持“锟铻®”系统研发：机械臂重复定位精度≤0.2 mm，光学导航空间误差≤0.5 mm，实现了髋、膝、脊柱、创伤四术式一体覆盖。元化智能董事长李艾俐在2025年8月介绍，锟铻®全骨科手术机器人自2018年面世以来，已累计完成超过5000台临床手术，并创造了全球高海拔、大规模的高原手术纪录。

技术破局——关键突破

除了全骨科机器人，孟庆虎团队也从后达芬奇无疤痕自然腔镜手术机器人、无线胶囊内窥镜机器人和全自动智能交互核酸采样机器人等典型的医疗机器人入手，进行技术创新与实践。

无线内窥镜影像识别系统香港中文大学官方校刊（2017年1月号）

图源：南方科技大学2022年官网报道

早在2009年9月，孟庆虎和其研究团队就已经开发了无线内窥镜影像识别系统，彼时刊发表于香港中文大学官方校刊的文章还在期待这个“能看能走的微型机器人”可以早日进行临床应用，如今，无线胶囊内窥镜机器人已在技术和应用上进行了迭代。

2025年，孟庆虎院士在南方科技大学校园开放日的一次演讲中提到，其所研发的无线胶囊内窥镜机器人是全球第一款主动型体外可控制的内窥镜机器人，可对病变部位进行反复甄别。孟庆虎认为，机器人适用场景很重要，且机器人的智能有其局限性，胶囊内窥镜做不到人脸、文字识别，却可以识别消化道内部所有病变的可能性，这正是利用其局限性创造了精准诊断的更大可能性。同时，一台台式计算机就可完成算力供应，这一技术让医疗诊断更智慧和便捷。

回溯2001年，孟庆虎从加拿大回国来到香港中文大学任教，香港中文大学医学院骨科医生梁国穗听闻孟庆虎是机器人领域的专家，热情地展示了自己制作的骨科手术机器人。然而这台“机器人”在孟庆虎眼中只是一个静态的定位装置，二人就此展开了讨论，梁医生提出了研发成本仅需10万元人民币的骨科手术机器人，以便基层医院也能负担得起并投入使用，这促使孟庆虎从零开始自主研发低成本、高性能的原创技术和产品。历经20年研发，从光学导航仪的关键性能指标到机械臂的精确操控，再到全骨科手术机器人在高寒低压的西藏为患者成功实施人工全膝关节置换术，梁国穗医生当时的愿望正在一步步变成现实，而孟庆虎，正是破局者。

结语

从1982年踏入自动化领域，到如今成为智慧医疗的领军者，孟庆虎的四十年科研路，始终围绕“解决真问题”展开。如今，人工智能渗透各行各业，带来恐慌也带来希望。孟庆虎直言“人工智能不可能与人类普通智能达到一致，因为其需要将世界万物变成数据进行学习，但目前没有这样的数据与计算能力，这是目前人工智能最大的缺陷。在做人工智能研究时要限定其用范围和场景，才能最大发挥其用途”。

2025年服贸会期间，孟庆虎院士将于9月14日出席由陆士新医学基金会主办、国家卫生健康委员会百姓健康频道（CHTV）与医学论坛网共同协办的“肿瘤治疗创新进展与药物研发新趋势论坛”，并分享题为“人工智能浪潮中的智慧医疗创新”的报告。

或许，他不会仅仅聚焦于技术参数，更会讲述那些数据背后的故事——协同团队攻关的日夜、骨科关节置换患者术后的笑容和无线胶囊内窥镜机器人带来的肿瘤治疗新希望。他深知，真正的“破局”，从来不是科学技术的孤胆英雄式突围，是让县级医院也能享受到科技、缓解医疗资源分布不均，是让创新成果最终惠及每一个人的健康生活，更是让中国智慧医疗走向世界、领跑世界的沉甸甸担当。这，正是一位科学家最朴素也最坚定的理想。

参考来源

[1]https://www.ee.cuhk.edu.hk/en-gb/news-events/news/2017/645-prof-meng-max-qing-hu-has-been-elected-fellows-of-the-canadian-academy-of-engineering

[2]https://www.ee.cuhk.edu.hk/en-gb/people/academic-staff/chairman/30-prof-qing-hu-max-meng

[3]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_31502361 澎湃新闻

[4]https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTgwMjkyNw==&mid=2657340340&idx=4&sn=1fa82d2f1b7e595123c24a56477d1369&chksm=84180874b36f81621ed2e7cdc618d3464aaa0e715601240fcfc3b81aced4ded9936a2815e771&scene=27 中国电子学会

[5]https://coe.sustech.edu.cn/News-Detail-id-523.html 南方科技大学工学院

[6]https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5Mjc4ODUzOQ==&mid=2247575363&idx=1&sn=abdbd0f8d51b700e4fe91260e1fb0305&poc_token=HCZXtmijbGDb2mLGqaeclzDuBij-0yVivyyH_IxUMedRobot手术机器人

来源：陆士新医学基金会