创新文化
SIATER说 | 王丛知:找到融合创新的乐趣 他本科硕士就读于清华大学,获得硕士学位后工作两年,之后到香港理工大学攻读了博士学位。2012年,他加入深圳先进院医工所开始了科研生涯,先后主持了国家自然科学基金面上项目和国家重点研发计划“数字诊疗装备”重点专项子课题。2020年,他又加入深圳首个国家级制造业创新中心——国家高性能医疗器械创新中心,开始致力于科技成果的转化工作。 这位学者名叫王丛知。回顾自己的成长历程,他总结道:“面对人生关键时刻的选择,我也曾彷徨过,但最后还是走上科研这条路,我知道终于找到了最适合自己的生活方式。” 年轻时的彷徨 王丛知2003年硕士毕业后,迫不及待地走上了工作岗位。“一直在校园读书,读了10几年,所以硕士毕业后就很想参加工作,当时进入了一家医疗器械公司做研发工程师,”王丛知回忆道。 企业里的工作并不像他想象的那么简单,这里不仅有复杂的人际关系,还有很多的无奈之处,比如,他看到了产品可以改进的地方,可企业内部有自己的产品规划,不会听从他的意见深入改进产品,这让他产生了深深的无力感。 2006年,王丛知选择去香港理工大学攻读博士学位。根据导师的安排,开始他参与做远程医疗项目的研发,为香港的独居老人定制远程监护系统,通过可穿戴设备监测人体的各种重要生理指标。“我们当时设想用超声从体外无创地连续监测血压变化,也做出了原型机,但后来发现可靠性的问题从技术上难以解决,于是,博士读到一半的时候,我需要换一个课题。”王丛知必须重新寻找一个更有学术价值的方向进行深入研究,这一次,他选择了国际上方兴未艾的超声弹性成像方向。 由于中途更换课题,攻读博士学位花了4年时间,这对于一贯自我要求严格的他来说,也算是走了一段小小的弯路。在香港理工大学这段时间,他接触了国际通行的一整套学术研究体系,并在自己的学习和研究工作中,逐渐掌握了如何寻找科研问题,如何制定解决问题的方案,如何发表学术论文等从事科研工作的方法。“有挫折,但更多的是收获,是一段难忘的经历,”他总结道。 聆听来自临床的需求 2012年4月,王丛知加入深圳先进院医工所,担任助理研究员。加入团队后,他的研究特长得到了很好的发挥,继续从事超声弹性成像方向的工作,但工作的重点除了继续改进算法,建立自主知识产权的技术体系之外,还进一步扩展到跟产业界和医院的沟通,让该技术在肝硬化和乳腺肿瘤的早期诊断中实现应用。 在项目推进过程中,王丛知对来自临床一线的声音特别关注。“超声弹性成像技术可以实现对肝硬化的早期检测,用无创方法代替了大部分之前需要肝穿刺才能完成的检测,得到了临床医生的青睐。但医生很快发现,检测深度与位置的选择,会对弹性测量的准确性和可靠性产生较大影响。可由于医生缺少对成像原理和算法的了解,因此难以解释清楚这些因素的作用机制。我当时就觉得,他的这个问题提的非常好,我们可以取长补短地进行研究。”王丛知介绍说,后来由中山三院超声科的医生团队负责收集临床数据,他自己的团队负责数据的分析和解释,最后在国际上较早地提出了剪切波弹性成像应用于肝脏时的一个测量深度和位置的选取标准。该成果引起了学术界和医学界的广泛关注,后来被欧洲放射学会的临床指南所引用。 王丛知说,搞科研的首要工作就是要发现实际问题,之后才是提出合理假设,设计方案验证假设,并最终尝试解决问题。如果离开了临床需求,往往不知道最重要的问题出现在哪里,最终有可能舍本逐末,发展成为了研究而研究,为了文章而文章,脱离实际,做出一堆产业界和医生都不关心的成果。因此,医工方向的科研人员,必须要学会聆听临床医生和产业界的声音,找到实际问题是做好科研工作的关键一步。 打开融合创新的大门 2015年10月,王丛知所在的团队在国际上率先开展了革新性的超声无创深脑神经调控技术与仪器研制工作,获得国家基金委重大科研仪器项目的支持。该项目是广东省和深圳市首次牵头承担“国家重大科研仪器设备研制专项”,他介绍道:“我主要负责超声经颅聚焦方法的研究,超声波在穿过颅骨的过程中,能量会衰减90%以上,波形也会发生畸变,要在穿颅后使超声能够聚焦在指定位置并且保证焦点尺寸足够小,是一个很大的挑战。为了解决这一难题,我们跟超声换能器领域的专家,从美国南加州大学归国的马腾博士合作,利用直角放置的千阵元大规模平面阵列换能器和差频发射技术,最终实现了3x3x3 毫米穿颅焦点的产生。这个研究过程,让我认识到了融合创新的魅力,也为我拓宽了未来的研究领域。” 有了这一次成功的合作经历,王丛知又与马腾博士团队开展了更多合作。他们首次在环形阵列超声内镜换能器上,实现了帧频可达数千帧每秒的超声超快成像技术,并在此基础上,进一步将剪切波弹性成像、超分辨血管成像等国际前沿的功能成像方法成功移植到了环阵超声内镜上。部分成果已经发表在医学成像领域的国际顶级期刊IEEE TMI上,并将与企业合作进行产品转化。 2020年,王丛知加入了国家高性能医疗器械创新中心,国家高性能医疗器械创新中心于2020年4月获工业和信息化部批复建设,是深圳首个国家级制造业创新中心,也是国家在医疗器械领域设立的唯一的创新中心。中心围绕与医疗健康密切相关的预防、诊断、治疗、康复领域的高端医疗设备的重大需求,致力突破行业发展的共性核心关键技术,完成技术开发、转移扩散到首次商业化应用各个环节,打造贯穿创新链、产业链和资金链的高性能医疗器械产业创新生态。 在这个创新、创业、产业融合的开放创新平台上,他继续开展着多项融合创新工作,在超声弹性成像、超声压缩感知成像、超声经颅多点动态聚焦方法、超声内镜成像的领域中开展研究工作,并乐在其中。 正如斯蒂芬·茨威格曾在《人类群星闪耀时》中所写道的:“一个人生命中最大的幸运,莫过于在他的人生中途,即在他年富力强的时候发现了自己生活的使命。”王丛知正是在年富力强的时候,找到了自己所热爱的研究方向。他对新加入先进院的院友们最想说的一句话是:“科研工作需要耐得住寂寞,因此千万不要着急,也不要彷徨,只要踏踏实实地做好每一步工作,相信总有一天能水到渠成,结出丰硕的果实。” 人物简介 王丛知,博士、博士生导师,国家高性能医疗器械创新中心研究员。深圳市高层次专业人才。2011年于香港理工大学获得博士学位;2020年加入国家高性能医疗器械创新中心。主要研究领域包括超声弹性成像、超声压缩感知成像、超声经颅多点动态聚焦方法、超声内镜成像等。目前主持国家自然科学基金面上项目2项、国家重点研发计划“数字诊疗装备”重点专项子课题1项。近年来,共发表SCI论文20余篇,其他期刊和会议论文10余篇;申请国内及PCT专利30余项(已授权10余项)。2015年获得广东省科学技术奖技术发明类一等奖;2017年作为参与人获得国家技术发明奖二等奖。
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