堅持做有意義的、有創(chuàng)新的工作—訪2020級星友，同濟大學(xué)副教授齊鵬

齊鵬同濟大學(xué)副教授

在采訪齊鵬前，筆者已經(jīng)在2020級啟明星群里看到有媒體報道他及其團隊研發(fā)的扎針機器人的消息，前不久又在位于浦東張江人工智能島的上海自主智能無人系統(tǒng)科學(xué)中心見到了齊鵬，聽他介紹扎針機器人的研制情況。在筆者眼里，齊鵬星友是一位典型的理工男，現(xiàn)今還不到35歲的他已是同濟大學(xué)副教授、碩士生導(dǎo)師，曾在北京交通大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院、英國倫敦國王學(xué)院和新加坡國立大學(xué)先后完成本科、碩士、博士和博士后學(xué)業(yè)。交流中，齊鵬的言談舉止、表達(dá)能力以及細(xì)膩周到，均顯示超出同齡人的成熟與沉穩(wěn)。從瑞典到英國到上海，從“揚帆”到“啟明星”（上海市“科技創(chuàng)新行動計劃”揚帆項目與啟明星項目），從機器人專業(yè)進(jìn)而聚焦醫(yī)療機器人，如今研發(fā)出自動扎針機器人……究竟是什么流淌在這位青年人的血液中，使得他的青春星漢燦爛，熠熠生輝？

一程春色盡，人間五月天。某個春夏之交的午后，我們有幸采訪了他。齊鵬星友談吐優(yōu)雅，在我們面前緩緩展開了自己的成長畫卷。

臨事不慌，敢于擔(dān)當(dāng)，穩(wěn)妥處理學(xué)制難題

防控疫情期間進(jìn)學(xué)校不易，采訪就安排在科學(xué)會堂咖啡廳。按照習(xí)慣，我們希望先從星友的成長經(jīng)歷談起。齊鵬的敘述有點跳躍，他首先從本科就讀的北京交通大學(xué)大三結(jié)束時有機會到瑞典皇家工學(xué)院交換學(xué)習(xí)開始。瑞典皇家工學(xué)院本科是三年制，碩士研究生是二年制。齊鵬和其他幾位大三校友入學(xué)后，瑞典皇家工學(xué)院提出，交換生距離大學(xué)本科畢業(yè)還有一年，瑞方相當(dāng)于招收了大學(xué)本科未畢業(yè)的學(xué)生，因此第一年的交換學(xué)分既作為北京交通大學(xué)大四的學(xué)分，又作為瑞典碩士階段學(xué)分屬于不合理的重復(fù)使用。于是在第一年交換項目快結(jié)束，同學(xué)們申請正式從交換生轉(zhuǎn)為學(xué)位生的時候，瑞典皇家工學(xué)院提出只能錄取他們?yōu)橐荒曛拼T士（即未來頒發(fā)專業(yè)碩士學(xué)位證書，而非通用碩士學(xué)位證書）。消息傳回國內(nèi)，北京交通大學(xué)對此深感棘手。此時自發(fā)站出來代表母校與瑞典皇家工學(xué)院溝通的是齊鵬。齊鵬的溝通策略是，在爭取合理訴求的同時也要站在對方角度考慮“學(xué)分復(fù)用”的問題，并提出一個雙方都可以接受的操作方案。經(jīng)過大約二周的溝通與協(xié)商（由于時差，齊鵬每天不得不在瑞典凌晨時間與母校電話聯(lián)系），齊鵬提出第一年交換學(xué)習(xí)的學(xué)分全部算在瑞典皇家工學(xué)院碩士階段，幾位大三校友在畢業(yè)前回國完成滿足本科畢業(yè)要求的學(xué)分任務(wù)。瑞典皇家工學(xué)院認(rèn)可了該方案，同意畢業(yè)時頒發(fā)兩年制碩士學(xué)位文憑。雙方皆大歡喜。

回憶這段經(jīng)歷，齊鵬的沉著冷靜、勇于擔(dān)當(dāng)給我們留下了深刻印象。齊鵬也通過自己的努力，為母校國際合作項目開拓了一種可供參照、可持續(xù)的模式。到目前為止，北京交通大學(xué)和瑞典皇家工學(xué)院校際合作培養(yǎng)有“3+2”與“4+2”兩種模式，齊鵬功不可沒。同時，齊鵬也通過此事給瑞典皇家工學(xué)院負(fù)責(zé)國際合作的老師留下了深刻印象，至今他們都保持著深厚友誼。

敢為人先，自信自強，開拓創(chuàng)新

“我從小就把書籍視為自己的好朋友。兒時最喜歡讀名人傳記。長大后，無論學(xué)業(yè)與工作多么忙碌，我依然堅持每周讀一本書?，F(xiàn)在我更愿意廣泛涉獵不同領(lǐng)域與門類的書，比如文學(xué)、藝術(shù)、建筑等，不但開闊了自己的眼界，而且讓我觸類旁通的能力越來越強。我還有寫日記的習(xí)慣，并且保持至今?！饼R鵬回憶道?？吹贸觯R鵬是一個對科學(xué)懷有極大熱忱的人。采訪中，齊鵬也談到家庭對他成長的影響和幫助。家庭氛圍民主，父母尤其注重培養(yǎng)他獨立和擔(dān)當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)。“自強不息、厚德載物”是齊鵬的座右銘。在北京讀書期間，齊鵬也有一些和知名科學(xué)家見面請教的機會，從他們的談吐、待人接物中齊鵬受益終身。

回國后，齊鵬加入中國科學(xué)院院士葛均波發(fā)起的中國心血管醫(yī)生創(chuàng)新俱樂部，對其創(chuàng)新思維和科學(xué)情懷影響很大。這是一個醫(yī)工交叉合作的創(chuàng)新平臺，成員主要是全國各地的醫(yī)生，也包括部分工程技術(shù)領(lǐng)域的專家。齊鵬說這個俱樂部也是現(xiàn)在他做科研的主要依靠?！霸卺t(yī)工交流中發(fā)掘臨床痛點，明確需求，通過工程技術(shù)來給出創(chuàng)新性的解決方案，再反饋給臨床去驗證。”齊鵬介紹說。葛院士一直鼓勵年輕學(xué)子要做有意義的、真正有創(chuàng)新的工作，而他本身多年來一直在身體力行。這些科學(xué)前輩的言傳身教使齊鵬受益匪淺。

聚焦醫(yī)療機器人——“機器人產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”

2014—2015年擔(dān)任IEEE倫敦國王學(xué)院學(xué)生協(xié)會主席期間舉辦Google Night交流會，與DeepMind演講嘉賓交流

齊鵬碩士階段開始在瑞典皇家工學(xué)院學(xué)習(xí)機器人學(xué)相關(guān)知識，并參與了導(dǎo)師——機器人領(lǐng)域世界知名科學(xué)家德妮克·克拉吉奇（Danica Kragic）教授的歐盟課題；他博士階段是作為國家公派留學(xué)生，到英國倫敦國王學(xué)院學(xué)習(xí)，具體方向則聚焦到醫(yī)療機器人。自此，齊鵬完成了在專業(yè)方向上從自動化-機器人-醫(yī)療機器人的逐步聚焦。齊鵬在國王學(xué)院機器人實驗室常常工作到很晚，他三年就完成了博士階段的工作，他是德國籍導(dǎo)師卡什帕·阿爾特赫費（Kaspar Althoefer）教授所指導(dǎo)畢業(yè)的第17名博士。期間他發(fā)表了兩篇關(guān)于連續(xù)型機器人的高水平期刊論文，主要貢獻(xiàn)包括設(shè)計了靈巧的結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)了有效的運動控制，而這些也與他得到倫敦國王學(xué)院講席教授戴建生（機構(gòu)學(xué)與機器人領(lǐng)域國際著名專家）的指導(dǎo)和幫助密不可分。

齊鵬說醫(yī)療機器人的研究工作具有重要意義?！安粌H面向人民生命健康、國家科技事業(yè)發(fā)展的方向，在疫情之后更是凸顯出其價值”。目前齊鵬團隊研究的冠脈介入機器人，不是沿襲國外機器人設(shè)計的老路子，他們自主發(fā)現(xiàn)問題，著眼更高級的機器人功能，力爭引領(lǐng)這個領(lǐng)域的發(fā)展?，F(xiàn)在的構(gòu)想是：能模擬醫(yī)生手術(shù)操作的動作和手感，讓0.35毫米的金屬導(dǎo)絲（相當(dāng)于幾根頭發(fā)絲粗細(xì)）集成定位和反饋能力，在達(dá)到堵塞的血管部位時，有效穿過病變。以上每一步要付諸實施其實都是極其不易的，譬如在心臟不斷跳動的情況下要讓細(xì)如發(fā)絲的金屬導(dǎo)絲完成病變處的操作這一步，即使一個手術(shù)能力高超的醫(yī)生都會覺得非常不易。

齊鵬認(rèn)為我們國家青年研究人員有能力完成這樣的自主創(chuàng)新，他正為此不斷地努力實踐。2016年回國后，齊鵬有幸加盟了在工科方面有特色和優(yōu)勢的同濟大學(xué)，學(xué)校也是全力支持這位有想法、有基礎(chǔ)、有能力的年輕人去追逐自己的理想?，F(xiàn)任同濟大學(xué)黨委常務(wù)副書記的馮身洪是齊鵬的聯(lián)系對接人，他一直在鼓勵齊鵬對自己要有充分信心，不畏困難、勇于開拓。最近兩年多時間里恰逢同濟大學(xué)把自主智能無人系統(tǒng)作為重點方向，而他在2020年得到了上海市科委啟明星計劃的支持。這些重要的支撐都讓齊鵬感覺離目標(biāo)更近了。齊鵬希望到2023年啟明星項目結(jié)題時完成在體外導(dǎo)絲的自主操控，驗證設(shè)計方案。

2020年11月26日，在2020年上海市產(chǎn)業(yè)青年創(chuàng)新大賽頒獎大會上，作為優(yōu)秀項目代表做大會演講

希望把扎針機器人早日付諸應(yīng)用，解決扎針痛點

話題轉(zhuǎn)向讓齊鵬一段時間成為媒體報道熱點的扎針機器人。齊鵬坦率地說，之所以想到研發(fā)扎針機器人是出于想為抗疫做點事的情懷，做了這件事后才實際感受到這種機器扎針裝置確實有巨大的需求。從有想法到做出樣機也就一年多時間，之所以能比較快地出結(jié)果也是因為前期在醫(yī)療機器人方面有很多鋪墊，另一大動因是有需求，加上學(xué)校支持、學(xué)生團隊給力。來自醫(yī)院的需求更希望扎針機器人不僅滿足淺表靜脈操作，而且進(jìn)入深靜脈或動脈?！盀樽鲈槞C器人的研發(fā)，我有意識讓學(xué)生多參與，去年學(xué)生都在家里上網(wǎng)課，很多學(xué)生看到學(xué)校報道的這款扎針機器人的新聞，就發(fā)郵件給我愿意參加，幾乎全是本科生。全校許多學(xué)院，比如電信、軟件、機械、設(shè)計創(chuàng)意、汽車、軌交、中德學(xué)院、材料學(xué)院的同學(xué)都想?yún)⑴c，最終我們從中挑選了近10位同學(xué)組成項目組來做這件事。學(xué)校給了一些啟動資金，團隊學(xué)生很給力，春節(jié)過年假期都在家里繼續(xù)科研，夜以繼日，終于我們用了一年多一點時間做出了兩代扎針機器人原型機?！饼R鵬告訴我們，這個項目也獲得了同濟大學(xué)“卓越科研育人”優(yōu)秀項目、上海市“挑戰(zhàn)杯”一等獎等獎項，參與的學(xué)生也因此提升了科研能力。來自醫(yī)院的反饋讓齊鵬和他的團隊很受鼓舞。

盡管相對于冠脈介入機器人，扎針機器人要簡單很多，但真正接觸這件事后齊鵬覺得扎針這件事的需求真的是很大的。目前，我國78%的護理工作與靜脈輸液治療有關(guān)，90%以上的住院病人接受靜脈輸液治療。研發(fā)中的這種扎針機器人通過近紅外光和超聲雙模態(tài)成像，在不同尺度范圍內(nèi)識別血管，其視野深度和精準(zhǔn)度均強于肉眼，可以精準(zhǔn)識別肥胖患者以及深色皮膚患者的血管，同時在智能算法的幫助下，動態(tài)追蹤穿刺針和血管的位置變化。

齊鵬對扎針機器人的預(yù)期是希望實現(xiàn)醫(yī)院臨床應(yīng)用，結(jié)合產(chǎn)學(xué)研合作推向市場。但齊鵬很清醒，從做出扎針機器人原型機到能在臨床上應(yīng)用進(jìn)而變成常規(guī)的醫(yī)療設(shè)備，這其中還有很長的路要走，困難挑戰(zhàn)不會少，包括技術(shù)上還需要打磨，需要專業(yè)性很強的專業(yè)團隊來推進(jìn)后續(xù)的步驟，需要經(jīng)費支持，需要制度設(shè)計，包括知識產(chǎn)權(quán)的界定，“這段時間我們也在與一些產(chǎn)業(yè)方商洽，順利的話，近期會簽署協(xié)議開展合作，并得到較大資金的支持?！?/p>

潛心科研，積極合作，做引領(lǐng)性的成果

扎針機器人概念及其原型機的開發(fā)讓齊鵬在一定范圍內(nèi)“紅”起來，知道他的人多起來。盡管收獲了很多贊揚和好評，但是他內(nèi)心十分清楚現(xiàn)在離真正的應(yīng)用還有不短的距離。葛院士在醫(yī)療機器人的研發(fā)上一直強調(diào)，要特別重視與醫(yī)院醫(yī)生的交流，開展跨學(xué)科的討論、碰撞，找準(zhǔn)臨床問題。一直對兒子有高要求的齊鵬父母看了扎針機器人的報道后叮囑齊鵬，潛心科研，對關(guān)鍵核心技術(shù)迎難而上，同時，希望他明白這個工作是基于同濟大學(xué)這個平臺與團隊的合作。年輕人不要心急求快，要做扎實，還要廣泛與各方合作，虛心聽取批評意見。

在齊鵬的追求中，扎針機器人只是過程中的事，他正在逐漸把關(guān)注點放在冠脈介入機器人。“盡管兩者是有相關(guān)性的，都是介入穿刺，一個是穿刺靜脈血管，一個是介入心臟冠脈，但難度是不可同日而語的?！卑ㄟ@次在參加“上?？萍记嗄?5人引領(lǐng)計劃”答辯時就有評委問他如何實現(xiàn)金屬導(dǎo)絲的觸覺反饋這個關(guān)鍵問題。這里提到的“上?？萍记嗄?5人引領(lǐng)計劃”是上海市科技工作黨委等部門今年起首推的一項鼓勵青年人才成為科創(chuàng)引領(lǐng)者的榮譽性稱號，堅持“四個面向”，培養(yǎng)和造就一批具有全球視野和創(chuàng)新影響力的青年人。經(jīng)幾輪評審，齊鵬有幸名列其中。

“科技部 ‘十四五’ 項目中專門設(shè)立了一個青年科學(xué)家項目，我很想申請這個項目，把醫(yī)療機器人研發(fā)繼續(xù)做深入?！饼R鵬說他未來想努力成為一個“十字形”的人才，既能做好專業(yè)縱向的事情，又有橫向思維，在科技創(chuàng)新領(lǐng)域深耕下去。

侯璟瓊、江世亮采寫于2021年5月29日