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【特别报道】全国科技工作者日:祖国的梦 我们的梦

2022年05月31日 09:22 罗一琛 张欣悦 徐靖博 彭咏 点击:[]

  伟大的事业都始于梦想。新的伟大征程上,奋进足音铿锵,到处是追梦人奔跑的身影。征程的远方,是同一个目标——中国梦。

  中国梦是宏大的、壮阔的,却也是具体的、现实的。它是健康中国梦,是交通强国梦,是法治中国梦,是深地探测梦……在中南,无数追梦人正以一个个具体而微的梦想,突破创新,追求卓越,探索未知,挑战极限,在祖国广袤的大地上书写奋斗诗篇。

祖国的梦,就是我们的梦。5月30日是第六个“全国科技工作者日”,我们为中南追梦者而歌。

  解密!分子影像里描绘的健康中国梦

  分子影像的显像度越高,疑难杂症越无所遁形。为了解开部分临床病症的分子影像密码,湘雅医院胡硕教授于2014年组建了核医学与分子影像(PET)团队。

  在临床工作中,胡硕注意到有很多疾病无法通过传统的显像手段发现或明确诊断,极大地影响了后续治疗策略的制定。能否攻破技术壁垒,让更多患者受益,是胡硕最牵挂的问题。2008年,年近不惑、已是副高职称的她选择脱离舒适区再次深造,为研究分子影像科研成果的临床转化而努力。在不断实践中,胡硕掌握了独特的“开锁公式”。

图中右二为胡硕

  肿瘤和神经系统疾病在发生发展过程中往往会产生特定的生物标志物,这些特异性强的靶点相当于标志问题存在的“锁眼”,要正确解开这把锁,就需要筛选研制契合的“钥匙”——能够作用的显像药物前体,实现点对点的精确对接。为了进一步确定是否成功对接,需要将放射性核素标记在“钥匙”上,这种放射性核素犹如区分不同钥匙的“钥匙扣”,发出的放射性射线通过特殊设备(如PET)接收到信号而显像出病灶位置,做出准确的诊断。

  针对不同疾病的特异性靶点,胡硕带领团队选择性地更换“钥匙”和“钥匙扣”,已经研制出20余种新型核素分子显像药物,提高了疾病的临床诊断、分期、预后判断及疗效评估水平。科室开展的18F-奥曲肽神经内分泌肿瘤靶向显像和18F-Synvest-1神经突触密度显像等临床研究更是冲到了国际领先水平。

  “解决临床问题是我不变的科研初心,也是我不竭的源泉和动力。”胡硕说。“目前,国内依然面临着医用同位素依赖进口、放射性核素选择单一等困境。随着国家对核医疗的重视,我们要继续努力,让核医学与分子显像在临床诊疗中发挥更大的作用,绘出最清晰美丽的图景。”

  稳进!车厢间迸发的交通强国梦

  当列车发生事故时,车厢间的连环碰撞会对乘客和列车带来不可估量的伤害。“如何在不改变列车主体结构的前提下,提高每节车厢的安全性?”从在交通院读书到留校成为一名青年教师,这一直是夜夜相伴关维元入梦的愁思。参加“列车碰撞能量协同耗散与轨迹自保持技术及装置”课题后,关维元就盯准了这一难解之题。

  如果能为每一次碰撞都带来缓冲,是否就能将损伤降到最低呢?念念不忘间,一项应用极广却只有在危急关头才会受人重视的装置在他脑海浮现——汽车安全气囊。“如果能让每节车厢之间都进行一次缓冲,车辆和乘客受到的冲击不就能降到最低了吗?”

  带着灵感,他第二天一早便赶到实验室,开始对列车智能“安全气囊”的可行性进行测试。气囊刚性、强度不够?加强它!单边气囊不管用?改进它!被动弹出气囊效果不明显?加入计算机预测!经历无数个日夜,无数次试错,“主动式被动安全保护”安全防护理念终于诞生。它能够在列车即将发生碰撞事故时,让计算机根据瞬时碰撞情景,打开列车车头和每节车厢间的“安全气囊”,实现冲击缓冲。这不仅能助力我国高速列车在“开得更快”的同时“开得更稳”,也有助于提升我国高速列车、城轨列车的国际竞争力,助力我国轨道交通装备站上更高的平台。

“我的梦想,是我国载运工具能早日实现‘绿色化、专业化、大型化’,而我也能继续在我国轨道列车的快捷运输安全领域作出更多贡献。”关维元说道。

  精准!毫米级追求的三深战略梦

  头顶700公里处,运用InSAR技术的对地观测卫星拍下对地“照片”,传回大地,“照片”的大数据中藏着灾害发生的前兆。如何有效挖掘利用数据?是地信院胡俊教授深耕近20年的领域——影像大地测量与雷达遥感技术。

InSAR是一项通过雷达进行遥感探测的技术,可以精确测量地表某一点的三维空间位置及微小变化,监测地质灾害是其重要应用。“人生病前总是有一些隐藏症状的,地球也是一样,地震泥石流等灾害发生前,会有微小的地表形态的变化,比如几厘米,甚至只有几毫米的移动,这些靠肉眼无法看出来的前兆信息,可以由卫星捕捉到。”

  从2005年读硕士开始,胡俊就一直在和形变监测打交道。在导师的指导下,他选择了InSAR技术三维形变的新领域。当时学界研究重点在一维,“一维只能从一个维度去收集信息,三维的维度更多,信息更多,但数据融合产生的问题也更多。”为了开拓新领域,更好地进行地表形变监测,他不断地读文献、打基础,“当时经历了一个很枯燥又有压力的过程,读博士前三年没有任何成果,感觉一直在水里游,不知道岸在哪里,但我坚持这一个方向去做。”在不断地数学建模、算法设计、数据处理和软件开发中,胡俊逐渐在三维形变监测领域做出了成绩,有了更大的信心。博士毕业后,他也在InSAR技术三维形变的领域沿着“更精确”的道路继续前进。

  随着卫星的分辨率不断提高,误差源也随之增多。体量巨大的原始数据中,有效信号微弱且多有噪声干扰。“我们要干扰剔除,把信号捕捉出来,看哪里有微小形变,利用专业知识进行分析,看该微小形变会不会酿成大的地质灾害。”多年来他致力于突破InSAR形变测量技术在维度、精度和效率上的关键瓶颈,做出一系列研究成果,“测绘的精度没有上限,我们测绘人的追求就是求得一个最精准值,不断向客观真值靠近。”

InSAR形变测量技术越做越细,精度越做越高是胡俊未来的目标,“随着卫星技术不断发展,我们也会不断研究探索软件算法的进步,对接国家战略需求,早日实现我们的三深战略梦!”

  突破!交叉研究擘画法治中国梦

  法学院彭中礼教授的办公桌上,一本本关于人工智能、大数据等计算科学的书籍在众多法律专业书中格外醒目。长期从事司法理论研究的他,在人工智能蓬勃发展的背景下,敏锐地意识到了人工智能的兴起为司法带来的可能性,“人工智能作为司法辅助技术,可以提高审判效率,有利于司法公正、公平和公开。”2017年,随着最高人民法院出台关于“智慧法院”建设的意见,探索人工智能应用在司法裁判中的理论实践成了彭中礼的科研新方向。

  然而,研究涉及的大量计算机技术知识,是彭中礼开展科研的最大困难之一,“作为一个文科研究者,我对人工智能方面的技术了解并不多,初期研究遇到很多困难。”为了提升技术理论水平,他自学人工智能的相关书籍,向计算机专家求教,并且专门召开研讨会,与信息学院专家学者共同探讨难点问题,逐渐实现了克服了技术理论的障碍。

  “人工智能+司法”的一大问题是如何将传统的司法逻辑与计算机学科的话语结合起来,在证据检验、事实认定、法律适用、价值判断等司法环节得到较好的应用。彭中礼在深入了解人工智能相关技术的基础上,从理论角度推演司法未来的发展趋向与结果。例如运用决策树算法将司法中的事实拆解成一个个可能性,通过计算机建模,将数据化的案件信息输入其中,剔除相关错误信息,形成一个科学的事实认定结果。“自然语言处理、图像感知也可以通过人工智能来表示各种形态,这些编程方法都能够被智能裁判所吸收,进一步实现裁判的正当性。”

“人工智能+司法的研究目前还处在初期阶段,随着人工智能技术的发展,该领域未来将会取得更大进步。我会不断探索,充分运用现代高端技术助推法治现代化建设,助力国家治理能力治理体系现代化,为实现法治中国梦作出绵薄之力!”彭中礼说。


  每一次攻破,是病床前危重症患者的福音;每一次撞击实验,是行路人的护身符;追求毫米级精准,减少地质灾害破坏性;用人工智能赋能司法,实现质的突破。无数中南科研人心系国家需求与人民需要,用掷地有声的行动助力中国梦的实现。


 本文来自中南大学新闻网 https://news.csu.edu.cn/info/1002/153277.htm


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