本文轉自:浙江日報

回訪“中國青年五四獎章”獲得者吳丹——

“米粒雕花”,勇攀科研高峯

本報記者 張夢月 通訊員 柯溢能

成像分辨率從毫米到亞毫米,意味着什麼?在浙江大學生物醫學工程與儀器科學學院黨委委員、生物醫學工程學系主任吳丹身上,我們看到了答案——

常規的磁共振影像分辨率大多爲1毫米甚至更粗,吳丹和團隊研發的3D高分辨率彌散磁共振成像技術,讓磁共振影像的分辨率提高到亞毫米,甚至在高場動物成像中達到0.1毫米。這意味着,科研工作者、臨牀醫生能看到生物組織千分之一的細節,作出更準確的判斷。

“我能感覺到我們的工作對於人民生命健康的意義。”去年,1985年出生的吳丹獲得第27屆“中國青年五四獎章”。她專注的領域“磁共振成像”被譽爲醫學影像領域“最頂尖的明珠”,基於該技術的磁共振掃描儀,可以得出人體從結構到功能的各方面信息,包括大腦結構、神經纖維連接、代謝功能等。

出生於湖州的吳丹,是衆人眼中不折不扣的“學霸”:2009年,她以專業第一名的成績從浙江大學生物醫學工程專業畢業後,遠赴美國約翰霍普金斯大學攻讀碩士和博士學位。博士畢業後,吳丹以出色的科研成績被聘任爲約翰霍普金斯大學助理教授,成爲當時領域內冉冉升起的一顆科研新星。

就在此時,她作出了一個令旁人不解的決定:放棄美國成熟的研究室、完備的科研條件和豐厚待遇,回國發展。

“當初我出去,就是爲了能夠更好地回來。當時,磁共振成像領域在國內迎來了發展最快的上升期,同時我與母校浙江大學一直保持聯繫,感受到母校對我回國發展的殷切期待。這時候回到祖國,既能緊跟國家磁共振成像的前進步伐,也能用實際行動發揮我多年所學的最大價值。”吳丹說。

新的科研室、新的科研團隊,回到久違的母校,是熟悉的過往,也是全新的起點。吳丹用“創業”來形容這一階段,在重新適應、摸索的過程中,她更注重科研與臨牀醫學的結合,致力於對胎兒和嬰幼兒腦疾病和腦發育的研究,並建立國內首個胎兒腦圖譜,填補了我國在胎兒腦成像領域的空白。

“大腦精密的結構、腦神經精細的連接等都需要高分辨率的影像,尤其是胎兒發育,小生命最初的形態個體極小,分辨率低根本沒法看。”吳丹說,相較於超聲等儀器,磁共振技術具備無創無輻射的優勢,並且能呈現大腦的多模態信息,因此能在胎兒和嬰幼兒等特殊人羣中發揮獨特優勢。

這無疑是一項“米粒雕花”的艱辛探索。歷時5年,吳丹和團隊開發出胎兒和嬰幼兒的成像和後處理技術,實現了胎兒大腦的彌散成像和早期發育研究。這些成像技術被全球多個實驗室採用推廣,並推向臨牀應用。

寥寥數筆間,隱沒的是科研途中一次次的“推翻重來”。但在吳丹看來,科研就是試錯,要學會承受挫折。“科研很多是從0到1的事情,失敗是正常的,哪怕失敗1000次後,成功那一次的快樂就足以抵消所有的惆悵與彷徨。”

獲得“中國青年五四獎章”後,吳丹又設立了新起點。今年,她和團隊選擇花一部分精力去做高端磁共振成像系統研發,牽頭與國內龍頭企業聯影醫療共同研發超高梯度腦部專用成像系統。該系統的梯度場強達到國際上最高的水準,爲進一步提升腦影像的時空分辨率提供重要的硬件支撐。

“我們正在對設備進行測試,預計將對腦疾病和腦科學研究有比較大的推動作用。”接下來,吳丹將帶領團隊進一步提升軟件、硬件實力,加強臨牀合作。她還計劃將大數據、大模型嵌入腦影像處理的流程,來更好地挖掘、識別與疾病相關的特徵、探索基因與環境對疾病的影響等。

面對科學這座永無止境的高峯,這位開拓創新、銳意進取的青年高校科研工作者正在通過培養青年學生,將科研的“接力棒”傳承下去。“奮進精神是需要一代代接續傳承的,未來我和團隊將繼續提高磁共振領域科研水平,讓更多國產設備用上前沿技術,讓醫學成果惠及更多百姓。”吳丹說。

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