桃園航空城計畫開發的亮點之一，莫過於鄰近機場捷運A16橫山站、占地7.2公頃的「清華大學醫療園區」，在桃園發展國際醫療與解決在地就醫需求的兩大前提下，桃園市政府與清華大學攜手合作成立醫學中心等級的教學醫院，預計於116年完工營運，除了有效提升在地醫療保健服務量能外，更積極發展國際醫療，成為結合材料、機械、化學、核子醫學、腦科學等跨領域創新的高科技醫學中心。
基層的遠距醫療中心，也是臨床創新教學平台
「2022年是清華大學的『醫學元年』，清大申請設立的學士後醫學系將在今年8月有第一批23名公費生入學，位於桃園的清華醫院將是清大教學實習醫院。」清華大學校長高為元表示，近年桃園高速發展，清華大學恰能提供最佳的醫療量能，是台灣基層遠距醫療的中心醫院，也是醫學臨床研究的創新教學平台。而學士後醫學系的公費生，在清大層層甄選下，格外重視成熟人格的習醫態度，期許培養「仁心醫德」的醫師，以人為本，為居民與地方發展帶來福祉。
桃園的蘆竹、大園、觀音及新屋沒有大型醫院，居民的健康照護需求殷切，且清華醫院也兼具過境醫院的特質，桃市府支持清華大學桃園醫院的設立及分階段擴充，以充分滿足地方的醫療需求。清華大學副校長呂平江表示，「特別是清大醫學系公費生有服務的熱忱與使命，不僅強化在地的醫療資源，在桃園AI、5G、IoT等智慧科技發達下，更能提供遠距醫療的關懷與診斷，守護居民健康。」事實上，清華醫院除了申請通過一般急性病床，也規劃設置加護病床、呼吸照顧病床及負壓病床等特殊病床，再加上精神病床、長照及日間照護等，病床總數為910床，將逐年分階段開設。
時間拉回2019年4月，清華大學與桃市府簽訂「醫療暨教育研發園區合作意向書」，清華醫院也於2022年3月獲衛福部審查通過。這期間內，清華大學不間斷地規劃醫學發展的軟硬體，特別是整合清大厚實的理工專業實力，培育跨領域的醫療人才。
高為元校長表示，有別於一般大型醫學中心，清華醫院是結合清華大學在材料（牙材、骨材）、機械（復健手臂）、化學（藥物開發）、核子醫學（硼中子捕獲治療頭頸癌及肝癌）、腦科學（基因解碼及控制）等跨領域創新加值，再加上AI人工智慧、物聯網及大數據的高科技醫學中心，除了提供桃竹苗民眾一流水準的醫療，以鄰近國門的地利優勢，也將全力發展國際醫療，成為雅加達、新德里、孟買、仰光等地的遠距醫療據點，透過強大的電子資訊能力，提供國際診斷或手術等醫療服務。
國門地利優勢，瞄準美西及東南亞國際醫療客群
呂平江副校長補充，清華桃園醫院以地利優勢，全力發展國際醫療，瞄準美西及東南亞華人等客群，提供海外人士CP值最高的優質醫療服務，包括精準醫療、高階手術、高階健檢等，帶動桃園航空城的觀光醫療產業。清華醫院未來將發展特色醫療，包括核子醫學、腦科學，及台灣尚未引進的最先進基因療法及免疫療法，而營運目標則將兼顧地方醫療需求及拓展國際醫療使命，成為國門第一線的防疫重鎮及培育未來醫師科學家的搖籃。「清華大學與桃市府合作的清華醫院，彼此信任、有共同目標，期許學校與地方的共好共榮，推動台灣的發展與進步。」
桃市府全力支持清大醫院的設置工作，清大醫療園區所需土地已納入航空城優先搬遷區，並優先進行整地、基礎設施、道路系統等建設，期盼清大醫院成為國境醫療與防疫的關鍵角色。此外，桃園是工業、資通訊產業的重鎮，不僅供應鏈完整，在推廣教育和人才培育上，也有高度優勢和潛力。鄭文燦市長指出，航空城計畫邀請國內一流學府產學合作，與清大、陽明交大、中央大學等數個不同專項的院校攜手，桃園航空城公司更與52家企業或學界簽署合作備忘錄，打造桃園成為產學合作基地。此外，桃市府也積極推動「亞洲創新研發人才中心」，與桃園市內17所大學為主的22個產學單位，組成「『亞洲·矽谷計畫』桃園產學合作大聯盟」，也與7個專業機構及企業簽署「虎頭山物聯網（IoT）創新基地推動委員會」備忘錄，擴大產官學合作，全力支持桃園市產業發展與人才培育，以提升國際競爭力。
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