田伟希望，自己能在学生们的基础教育阶段，为他们建立起“科学”的观念，教会他们去信任科学，让“科学”扎根在青少年心中。

“机器人怎么做骨科手术？机器人和医生是怎样配合的？”11月28日下午，在北京市通州区第二中学，中国工程院院士田伟向百余位初中生解答了这些问题。

这是“院士专家讲科学”——2023年科学教育行动活动之一。此次活动由北京市科学技术协会主办，北京科学中心和新京报社承办，中国工程院办公厅支持，重点面向北京远郊区学校开展科学教育行动。

田伟是北京首都医科大学附属积水潭医院首席科学家、北京大学及清华大学教授、法国国家医学科学院外籍院士、英国爱丁堡皇家外科学院名誉院士、北京学者，此外，他还是第十八届国际计算机辅助骨科学会主席、中国科学技术期刊编辑学会理事长、国家手术机器人临床应用管理专家委员会主任委员、第十届中华医学会骨科学分会主任委员、中国医师协会医学机器人分会会长。

在这节特殊的科学课上，田伟为学生们分享有关骨科机器人的科普知识，向他们传递科学精神。

11月28日下午，中国工程院院士田伟为北京市通州区第二中学同学授课。新京报记者王贵彬摄

如何打准一颗钉子？

在活动现场，田伟率先向同学们介绍了机器人的基本概念和缘起。

他介绍，早在几千年前，中国的典籍就已经有了机器人的雏形和对机器人形象的畅想。而被称为“机器人之父”的美国科幻小说作家阿西莫夫，也在1950年出版的小说集《我，机器人》中提出了“机器人学三大法则”——机器人不得伤害人类个体，或坐视人类受到伤害；机器人必须服从人类的命令，但当该命令与第一法则冲突时例外；机器人在不违反第一、第二法则的情况下，尽可能保护自己。“在现实中，大家仍然认为这‘三大法则’是很有意义的。”田伟讲道，随着科技发展，真正的机器人被研制出来，也被逐渐应用在医学领域，包括骨科。

田伟提到，在骨科机器人的发展历程中，1999年，世界范围内已经出现了人工关节置换手术机器人，置换过程像安装“工业零件”一样要按照步骤精确操作，因此利用机器人协助的想法应运而生。2002年前后，以田伟为代表的中国科学家结合实际，开始在骨科机器人领域探索，以克服医生的局限，提高手术的精度，在术中为患者“打准钉子”，降低手术风险。

历经15年艰苦攻关、2000余次设计和实验的失败，2016年11月，由田伟领衔研发的天玑骨科机器人正式上市。在医生给机器人发出指令后，机器人会按照规划位置在红外线导航引导下到达患者的实际部位，并在主控台上实时显示出引导器和手术部位的三维关系和精准度，医生沿着引导器置入导针、螺钉或者进行病变部位切除，实现完全按照规划执行手术，精准度大幅度提高，有助于手术实现安全、微创的目标。

2016年，田伟发表了首例机器人辅助C1-C2经关节螺钉固定技术的学术报告，该技术提高了螺钉置入精度，使过去不可手术的上颈椎疑难重症病例获得安全手术治疗，被国际学界评价为“引领了本世纪的发展趋势”。

“截至目前，全国完成机器人手术5万余例，准确率98.6%，比传统手术提高53.6%。”田伟向学生们介绍，骨科机器人技术还在继续向前发展，可以与人工智能技术在5G场景下助力远程医疗。