吳丹： 一個尖子生的磁共振科研之路

孫滔

吳丹（先鋒者）吳丹憑借其在醫(yī)學(xué)影像采集和分析領(lǐng)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(chuàng)新 35 人”中國區(qū)得主。獲獎時年齡：34 歲獲獎時職位：浙江大學(xué)研究員獲獎理由：為了讓醫(yī)生看得更清楚，她不斷刷新醫(yī)學(xué)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》公布了 2019 年“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”（Innovators Under 35 China）中國區(qū)榜單。在本屆榜單上，雖然缺失了“創(chuàng)業(yè)家”的身影，但是我們看到了許多在具有產(chǎn)業(yè)化潛能的領(lǐng)域堅持科研使命的獲獎人，也看到更多散布在海外頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們，用自身不改初心的堅持努力，取得了世界級標(biāo)竿成就的科研成果，其中有超過半數(shù)以上的獲獎?wù)?，都取得了世界級的突破性研究成果與發(fā)現(xiàn)。我們將陸續(xù)發(fā)出對 35 位獲獎?wù)叩莫毤覍ＴL，介紹他們的科技創(chuàng)新成果與經(jīng)驗，以及他們對科技趨勢的理解與判斷。

從小學(xué)到大學(xué)，吳丹自認(rèn)是不折不扣的尖子生。2009 年自浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)之際，她是全專業(yè)第一名，浙大畢業(yè)后她選擇去全美生物醫(yī)學(xué)工程排名第一的約翰霍普金斯大學(xué)攻讀碩士和博士學(xué)位，期間還順手拿了該校的電子與計算機(jī)工程碩士學(xué)位。還有一個事實是，她的博士學(xué)位僅僅用了 3 年半，而該校的博士學(xué)位平均年限是 6 年。

畢業(yè)后僅一年多的時間，吳丹成為約翰霍普金斯大學(xué)的助理教授，在回國前，手上有 3 個美國國立衛(wèi)生研究院項目，按照這個節(jié)奏，再過 2 年她就可以晉升副教授了。這時候，她入選了國家“千人計劃”青年項目，于是在 2018 年選擇回到母校浙江大學(xué)。

吳丹在頒獎典禮上做演講

吳丹研究的是磁共振成像技術(shù)的研發(fā)以及技術(shù)在腦疾病和腦發(fā)育中的作用。她開發(fā)了三維高分辨率彌散磁共振成像序列，實現(xiàn)了高場活體大腦成像的超高成像分辨率（0.1*0.1*0.1 毫米），在全球居領(lǐng)先地位，該序列在全球十余個知名實驗室得到推廣。吳丹在約翰霍普金斯大學(xué)的團(tuán)隊最早將時域彌散磁共振物理原理在活體實現(xiàn)，并基于這一技術(shù)突破了磁共振空間分辨率的極限，定理刻畫了細(xì)胞層面的微觀結(jié)構(gòu)特征及其在病理狀態(tài)下的變化。她回國之后繼續(xù)就這一方向攻關(guān)，率先實現(xiàn)了該技術(shù)在人體腦腫瘤、腦卒中的臨床轉(zhuǎn)化。加上吳丹基于腦圖譜的多模態(tài)影像數(shù)據(jù)分析的研究，她已發(fā)表在 《NeuroImage》《Magnetic Resonance in Medicine》等影像領(lǐng)域頂級期刊共 40 余篇（其中第一論文 22 篇、通訊 8 篇）。

如何理解吳丹的工作呢？簡言之，她的研究是基于磁共振設(shè)備，根據(jù)磁共振成像的物理原理去設(shè)計程序（稱為成像序列）來控制成像的速度、分辨率、對比度，相當(dāng)于機(jī)器的控制系統(tǒng)。

吳丹的科研課題往往緊密圍繞臨床問題，這就要求她常常跟醫(yī)生打成一片，經(jīng)常泡在醫(yī)院，這樣才能了解臨床診斷、治療過程中的問題，再結(jié)合專業(yè)知識來設(shè)計系統(tǒng)或儀器來解決些問題。吳丹說：“這是我科研過程中創(chuàng)新的源泉?！?/p>

從約翰霍普金斯大學(xué)回到浙江大學(xué)，吳丹調(diào)整了自己的科研方向。在博士期間，她技術(shù)研發(fā)的應(yīng)用對象主要基礎(chǔ)科學(xué)和動物模型，如今她科研的關(guān)注對象是臨床，把前期開發(fā)的技術(shù)轉(zhuǎn)化到臨床腦疾病的檢測。特別地，她對胎兒和嬰幼兒腦疾病和腦發(fā)育的研究情有獨鐘。因為嬰幼兒和胎兒成像的技術(shù)挑戰(zhàn)極大，他們不像成人那樣在做磁共振成像時容易控制，現(xiàn)有技術(shù)掃描時間長、運(yùn)動偽影大，那么就需要更加快速且高分辨率的成像檢測。另一方面，吳丹說，自己對大腦發(fā)育本身一直好奇，特別是在自己當(dāng)了媽媽之后，“從一個受精卵到大腦這樣的一個精密的控制，這個過程到底是怎么樣的，我很感興趣?！?/p>

吳丹目前是從前端的成像技術(shù)和后端的圖像處理技術(shù)兩方面出發(fā)，開發(fā)胎兒和嬰幼兒的成像和后處理技術(shù)。她希望接下來通過成像序列的創(chuàng)新，實現(xiàn)快速穩(wěn)定的胎兒大腦磁共振圖像采集，并聯(lián)合國內(nèi)頂級醫(yī)院采集大樣本，建立胎兒大腦發(fā)育的定量評估指標(biāo)。

吳丹說：“我覺得轉(zhuǎn)型之后也挺好，畢竟做臨床的研究影響力還是更大，中國醫(yī)療市場需求又這么大，很容易在一些醫(yī)院找到相關(guān)領(lǐng)域的合作，甚至比國外的合作更順利。”

與此同時，回到浙江大學(xué)后，吳丹也得到院系老師很多的鼓勵和支持，讓她能夠在科研之外為院系的發(fā)展作出更多的的貢獻(xiàn)。在吳丹看來，國內(nèi)的學(xué)術(shù)交流比國外更多，更容易收集大數(shù)據(jù)，而在國外就需要經(jīng)過很長時間的認(rèn)證和審批才可以獲取這么多數(shù)據(jù)，所有這些其實是加快了科研進(jìn)程。另外，認(rèn)準(zhǔn)方向后，團(tuán)隊建設(shè)和項目申請等方面都較為順利。（摘自美《深科技》）（編輯/萊西）

關(guān)于 Innovators Under 35 China 榜單

自 1999 年起，《麻省理工科技評論》每年都會推出“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”榜單，旨在于全球范圍內(nèi)評選出被認(rèn)為最有才華、最具創(chuàng)新精神，以及最有可能改變世界的 35 位年輕技術(shù)創(chuàng)新者或企業(yè)家，共分為發(fā)明家、創(chuàng)業(yè)家、遠(yuǎn)見者、人文關(guān)懷者及先鋒者五類。2017 年，該榜單正式推出中國區(qū)評選，遴選中國籍的青年科技創(chuàng)新者。新一屆 2020 年度榜單正在征集提名與報名，截止時間 2020 年 6 月 30 日。