人工肺（体外肺膜氧合机，俗称“叶克膜”，简称ECMO），是一种模拟人体心脏和肺脏的机器，可以对心肺疾病患者进行体外辅助呼吸。其原理为：将血液从静脉中抽出，流经膜肺氧合血红蛋白并清除二氧化碳，再将经过气体交换的血液输回患者体内。
很多时候，ECMO都是在迫不得已时才会使用。几乎是要接近鬼门关的危重症病人，医生才会对其使用ECMO。它不是常规的治疗设备，但是在关键时刻能救命。在危重症患者救治过程中，使用ECMO可以代替循环和呼吸功能，为患者赢得更多救治时间和机会。它是重症患者最后的希望，是将患者从鬼门关抢回来的措施，于是，有人称ECMO是死神的对手。
虽然中国在2018年就实现全产业链工业化，但如此重要的治疗设备，目前国内只能依靠进口来购买。ECMO的国产化之路艰难且长。
ECMO整套设备目前需要进口，年使用量不足1%
ECMO主要由血液驱动泵、膜式氧合器这两大核心部件组成，他们分别起到人工心脏和人工肺的作用，此外还包括控制系统、空氧混合器、各种传感器、管路等常规组件。
血液驱动泵一般有离心泵和滚压泵两种，其中离心泵的基本工作原理是依靠磁性驱动使泵头高速旋转，通过旋转的叶轮或黏性剪切力将动能传递给血液，从而形成涡流。在离心力的作用下，完成血液从驱动泵入口端到出口端的单向流动。由于红细胞对剪切应力具有很大的耐受性，离心泵对血液成分造成的损伤较小。此外，离心泵产生的摩擦和热量也比较少，不易产生气栓和微栓，安全性能高，因此是ECMO中最常使用的血压泵。
目前而言，ECMO的生产技术要求高，核心的离心泵和膜肺等耗材，主要由国外的三家企业垄断，分别是德国的迈柯唯（MAQUET）、索林（Sorin）以及美国的美敦力（Medtronic），尚未有国产的产品问世。目前国内的ECMO整套设备仍需依赖进口，世界上多数国家和中国一样没有ECMO的生产厂家，都需要依赖进口。ECMO设备极其昂贵，一台ECMO固定设备采购价格在100万元到300万元。
同时，国内ECOM的市场环境非常差。因进口价格非常昂贵，国产又未能出现，导致ECMO在中国数量总共不过400台，且患者一次使用的费用可能高达数万元，年使用量不足1%。据统计，2018年整年国内使用ECMO不到4000例。天津泰达国际心血管病医院自2005年引进应用ECMO以来，15年间仅使用了100多例，2019年全院2700余例手术以及内科危急重患者中仅使用了21例，使用量还不到1%。
但事实上，ECMO的国产化有很大必要，不仅在急救和突发状况下非常需要有国内自主产品，还因为国产设备成本较低，是进口的三分之一或更低，可让更多经济条件不允许的患者获得生的希望。
ECMO作为急救重症领域的最先进技术，代表了一个医院甚至一个地区一个国家的危重病人抢救水平。
那么，ECMO为什么还没有国产化？
机器材料，是卡住ECMO国产化的第一关
可能有人会认为，我们买到了国外的ECMO后，面对已有的成品机器，为什么我们不能照着模仿一下？图纸零件什么的都按照对方的比例造出来拼起来不就行了吗？
但生产ECMO有那么简单吗？
一般情况下，某种工业产品从设计到制造到市场化的最简易过程是，先了解机器原理，通过专门的工业设计软件，采用适当的材料，在实验室里造出来1台；然后，再在工厂里大规模生产出来，以具有竞争力的价格推向市场。
其中的每一步，都意味着需要克服巨大的困难和阻碍。而国产ECMO，就卡在了第一步，卡在了机器材料上。
其实ECMO除了离心泵和膜肺，其他部分都没有任何技术含量可言，生产原理也非常容易模仿。但我们国家目前并没有能力生产人工膜肺这种材料。
ECMO可用来实现病人血液中的二氧化碳和空气中的氧气进行交换，这是人体肺部呼吸的核心步骤。而在ECMO上，这个步骤，是通过一种特殊材料来完成的，而且非永久使用，每隔一段时间就要更换，这种材料就是人工肺膜。
红色方块状为人工肺膜
膜肺的内部由固体中空纤维膜构成，而固体中空纤维膜这种材料全球仅有一家供应商，这就导致ECMO的生产产能受限。目前世界上能够生产人工肺的公司一共只有5家：2家在美国，2家在德国，1家在日本。5家公司无一例外都将肺膜技术作为本公司的核心绝密技术而进行对外垄断。
因此，人工肺膜材料我们只能自己研发。但材料研发，谈可容易？
要让某种材料完美模仿人体肺脏的功能，不能多也不能少，不能危及患者健康，还要能在工厂里以相对低廉的价格造出来，是很难的。寻找这种材料的过程中，需要不断设想，验证，再设想，再验证，每个参数，每个配比，每种工艺，都要通过无数次的试验才能得出来。
而无数次试验的背后，短则是几年，长则是几十年，甚至上百年。而中国在材料工程上，起步比西方晚，美国的人工肺1971年就开始临床使用了。1971年，美国医生希尔和团队为一位患有成人呼吸窘迫综合征的患者，提供了3天的心肺功能支持，开创长时间生命支持纪录，ECMO时代自此开启。
但更重要的原因是：材料研究的本质，是大量的基础研究，比如物理、化学、化工等，这些基础研究大多是枯燥，重复，且短期看不到经济效益。一个高智商的理工科人才，是更愿意在实验室里记录枯燥的数据，且数年看不到有成效的研究突破，还是愿意跳槽到大公司当程序员轻松收入几十万，或者干脆转行干金融？
答案已在ECMO艰难的国产化之路上体现出来了。
此外，离心泵也是ECMO国产需求克服的难点之一。国内对于离心泵的研发也大多停留在样机阶段，国产离心泵生产尚未有注册过的产品。离心泵的技术研发并不是太大的问题，但膜肺和离心泵都属于三类医疗器械，是管控最为严格的医疗器械，需要经过大量临床试验才能获批上市，但由于病例较少，所以临床试验的时间会持续较长，从而导致注册时间推迟。
ECMO国产化该如何走?
一方面，ECMO国产化可走产业联盟途径。
ECMO是一个由不同部件组成的系统，某一个民企很难有这么强的技术能力和资金实力，研发生产ECMO产品所需的全部配件。但是很多企业都能生产其中的部件，而且这些部件都可以分开注册、单独使用。
未来ECMO国产化可以走产业联盟途径，产业链各环节厂家联合进行驱动部分和套包部分的开发，将有助于ECMO早日实现全面国产化，为更多患者带来希望。
另一方面，国家需在原投入的基础上，持续加大对基础研究领域的投入。
核心技术是国之重器。但长期以来，在很多关键领域，如ECMO、光刻机、高端传感器等，我国还处于“场外跑”或者“跟跑”状态。由于核心技术受制于人，我们有太多切肤之痛。
近年来，我国载人航天、量子通信、深海探测等重大原始性创新成果涌现，这些都发轫于相关领域基础研究的重大突破。基础研究是引领创新发展的源头，是制造强国建设的原动力，在推动制造业高质量发展中发挥着基础性作用。虽然我国有在持续加大对基础研究投入，2017年，全国基础研究经费就达到了975.5亿元。但是，近10年来，我国基础研究经费一直维持在5%左右，远远低于主要创新型国家15%以上的水平。同时，因为基础研究投入高、周期长、应用链条长，所以企业更多愿意投入到那些满足市场需求的“短平快”应用型研究中。
因此，国家需在原来的投入基础上，进一步加大对基础研究领域的投入，让企业、科研机构等更能够着眼长远、超前布局，争取早日实现尖端制造国产化。
赛迪智库也建议从以下四个方面加强我国基础研究投入：引导企业加强基础研究投入、推动基础研究与产业化对接融通、优化基础研究发展机制和环境和加强基础研究领域创新人才体系建设。