放棄留美,回到中國,34歲的她不斷刷新醫學影像分辨率和成像速度的極限

2019 年 12 月 14 日,《麻省理工科技評論》公佈了 2019 年“35 歲以下科技創新35 人”(Innovators Under 35 China)中國區榜單。榜單裡既有許多在具有產業化潛能的領域堅持科研使命的獲獎人,也有更多科學家們用自身不改初心的堅持努力,取得了世界級標竿成就的科研成果,其中有超過半數以上的獲獎者,都取得了世界級的突破性研究成果與發現。

這其中就有來自浙江大學生物醫學工程與儀器科學學院的吳丹教授。

放棄留美,回到中國,34歲的她不斷刷新醫學影像分辨率和成像速度的極限

吳丹 先鋒者

吳丹憑藉其在醫學影像採集和分析領域取得的一系列成果,榮膺 2019 年《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創新 35 人”中國區得主。

獲獎時年齡:34 歲

獲獎時職位:浙江大學研究員

獲獎理由:為了讓醫生看得更清楚,她不斷刷新醫學影像分辨率和成像速度的極限。


起航浙大 結緣生儀

吳丹本科畢業於浙江大學,海外求學歸來後,現為浙江大學研究員,生物醫學工程與儀器科學學院教授,並在浙江大學附屬第一醫學院任兼職教授。吳丹的研究方向一直十分明確----主攻磁共振成像(MRI)、醫學影像處理、人工智能與醫學影像大數據。醫療影像科學是國內近年來優先發展的重點領域,也是國家自然科學基金“十三五”發展規劃的跨科學優先發展領域之一。

已經在生物醫學工程領域鑽研了十幾年的吳丹,談到自己高考考入浙大後一路的學習科研歷程,眼中仍然閃爍著求知的光芒。

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吳丹在做學術報告

2004年,吳丹被浙江大學生物醫學工程專業錄取。

真正開始學習生物醫學工程專業後,吳丹越來越能感受到本專業的魅力。專業課堂上,老師會注重知識的闡發和糅合,硬件課程、軟件課程、生物醫學課程等專業課程豐富全面,“能學的東西多”成為吳丹對生物醫學工程專業的最初印象。

憑著自己一直以來對醫學的熱愛以及執著的性格,吳丹在浙大潛心專業學習,最終為日後科研之路打下了堅實基礎。

後來,吳丹走進了實驗室,真正開啟了科研之路。這時的她更加體會到,本科所學的專業知識是多麼寶貴的財富。“生物醫學工程專業結合了醫學方面的科研理論和工程系的儀器經驗,能把工程技術與醫學實踐相結合”,本科學習中理論與實踐並重的特點,讓吳丹在實驗室中得心應手。再加上她本人的刻苦,吳丹的專業成績一直保持優異。

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本科畢業的合影

回憶起浙大的本科教育,吳丹心中湧起無限感動。最令她難忘的就是她的本科畢業設計導師封洲燕教授。“封教授是‘完全沉下心來做科研的學術派’,對本科生的課題有著細緻的指導,尤其是在電生理信號學生項目中,封教授主動承擔了動物實驗、數據整理等前期準備的工作,讓學生完成真正鍛鍊技能、提高知識的算法部分”,這讓初涉科研的吳丹嚐到了 “甜頭”,這份啟蒙之恩,也激勵吳丹在科研之路上不斷前行。


科研之路 雖苦猶成

2009年,吳丹以全專業第一的成績從浙江大學畢業。科研的魅力深深吸引著這顆年輕的心。出國深造、繼續走生物醫學科研之路成了吳丹必然的選擇。

憑藉出色的表現,吳丹進入全美排名第一的美國約翰霍普金斯大學生物醫學工程系繼續深造。在這裡,她不僅先後完成了該專業的碩士、博士學業,還拿下了

電子與計算機工程碩士學位。

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吳丹獲得系裡的一個科研獎

攻讀碩士學位時,吳丹主要研究領域是神經工程,也在該方向發表了若干學術論文。博士階段之初,系裡給了她在各個實驗室輪轉的機會,當輪轉到一個做磁共振成像的知名實驗室時,她被這個領域深深吸引了。磁共振成像技術非常需要學科融合能力,吳丹需要掌握物理學、計算機編程、醫學等方面的相關知識,以此完成對磁共振序列的控制。

跨專業的綜合性學習,雖然極具挑戰,吳丹卻樂此不疲,不斷汲取新知,不斷在新領域裡做出突破。

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吳丹代表系裡做宣傳介紹

功夫不負有心人,海外求學期間,吳丹就已經獲得了豐碩的科研成果。博士畢業後一年多的時間裡,由於表現突出,她迅速晉升為約翰霍普金斯大學助理教授,並在兩年內以課題負責人身份連續獲得美國國家衛生所R21、R01、R03基金支持(資助總額約240萬美金)。

吳丹研究的具體領域是磁共振成像技術的研發以及技術在腦疾病和腦發育中的作用。她開發了三維高分辨率彌散磁共振成像序列,實現了高場活體大腦成像的超高成像分辨率,在全球居領先地位,該序列在全球十餘個知名實驗室得到推廣。此外,她在時域彌散磁共振的成像、建模、應用方面的工作在領域內起著引領作用,通過該技術解析腦組織的微結構與病理變化,為疾病的檢測提供了“無創的病理信息”。

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吳丹在實驗室裡

她在Neurolmage、Magnetic Resonance in Medicine、Human Brain Mapping等影像領域頂級期刊發表SCI論文40餘篇(第一及通訊論文佔3/4),國際會議論文50餘篇,國際大會口頭報告10餘次;申請國內及國際專利近10項。

談起多年國外發展的經驗,吳丹感受最深的就是“把眼前的事做認真”。科研之路上總是遍佈困難,但吳丹總能堅持下去,心無旁騖地做好眼前的事,這種精神讓她攻克了一個又一個科研難題,實現了磁共振成像領域許多從無到有的突破。


學成歸國,丹心不改

2018年,吳丹以首席科學家的身份獲得R01、R21等課題資助時,已在美國度過了近十年的科研歲月。繼續留在美國,她不久就可以晉升約翰霍普金斯大學的副教授了。但是,吳丹選擇回到祖國。

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吳丹在浙江大學3T磁共振平臺採集數據

近些年,國家充分重視醫療影像行業的研究,國內磁共振產業發展勢頭良好。在國家渴求這方面人才的關鍵時刻,吳丹放棄了在美國的晉升機會,回到祖國,迴歸浙大。

對此,吳丹的話真誠而堅定:“我出國的初衷就是學成之後回國,把事業發展在自己的祖國,只不過是選擇在怎樣的時間點回國而已。”

隨著國內磁共振產業迎來發展上升期,吳丹的科研事業也再創新高。回國後,她調整了科研方向,在博士期間,她技術研發的應用對象主要基礎科學和動物模型,如今她科研的關注對象是臨床,把前期開發的技術轉化到臨床腦疾病的檢測。她基於浙大的腦影像中心平臺,自主開發了適用於臨床的時域彌散磁共振成像序列,將它應用於臨床的缺氧缺血腦病、腫瘤等疾病檢測。她還填補了國內胎兒大腦成像的空白,致力於克服胎兒運動偽影強的難題,成功實現了胎兒大腦的彌散成像和早期發育研究。

放棄留美,回到中國,34歲的她不斷刷新醫學影像分辨率和成像速度的極限

吳丹和學生一起做實驗

回到浙江大學任教後,她開始與浙大附屬兒童醫院、浙大附屬保健醫院等取得合作,將彌散成像和胎兒大腦成像等關鍵技術轉化到了適用於臨床的3T成像系統,積極推進其臨床應用。回國一年半的時間裡,她已主持國家自然科學基金委的青年課題、面上課題、重點課題子項目、及國家科技部國際合作重點研發項目。

吳丹希望自己能像曾經幫助指導過她的導師們一樣,去培育後輩成為合格的科研者。她的團隊正在積極吸納磁共振成像方面的可造之材,相信在未來,她一定能帶領團隊在科研領域做出更大的貢獻。

放棄留美,回到中國,34歲的她不斷刷新醫學影像分辨率和成像速度的極限

浙江大學腦影像中心成員在生儀學院大樓合影

最後,吳丹也分享了自己本科的學習經驗。最重要的一條建議就是要養成並堅持良好的學習習慣。

不論是作為學生還是作為教授,吳丹一直是一個目標明確且行動力強的人,對時間的利用也追求完美。在她眼裡養成良好學習習慣的關鍵就是要注意時間利用、協調時間分配,抓關鍵時間,做關鍵任務。另外,基於自身經驗,她還建議生物醫學工程專業或專業有相似性的同學多進實驗室、早進實驗室,在實驗中把理論與實際相結合,培養科研興趣,積累科研經驗。


文字記者:浙大微訊社 宋辰陽 | 楊蘿蘿

部分素材來源:DeepTech深科技微信公眾號:《吳丹:一個學霸的磁共振科研之路 | “35歲以下科技創新35人”中國榜單專欄》| 《科學中國人》雜誌:《吳丹:在科研裡 許一片“丹”心》


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