——记浙江大学研究员吴丹

　　□　汲晓奇
　　
　　
　　

　　
　　2018年刚开始，吴丹就面临着一个选择：是回国发展还是留在美国？
　　她在美国待了近10年，曾以首席科学家身份主持美国国立卫生研究院R01、R21、R03基金项目，并且可以升任全美排名前三的约翰霍普金斯大学医学院副教授了。
　她所从事的医疗影像科学是国内近年来优先发展的重点领域，属于《中国制造2025》提出的107个优先发展的战略产业，也是国家自然科学基金“十三五”发展规划的跨科学优先发展领域之一，发展前景大好。
　　经过一段时间的思考，吴丹决定回国。回国后，吴丹落脚于浙江大学生物医学工程及仪器科学学院。她就自身在磁共振影像方面的学术专长和知识储备，以及在信息工程、数学、物理、医学、生物等各领域的交叉背景，结合浙江大学已有的脑科学影像平台，在磁共振成像技术及图像处理技术两大方向展开研究工作。在未来的几年里，她计划技术研发和技术转化两手抓，争取为提高国内磁共振技术水平和振兴民族磁共振产业开发做出积极贡献。
　　

科研路，“丹”心自有分寸

　　吴丹是一个名副其实的“学霸”，聪明勤奋、目标明确、计划性强，无论是学习还是工作，她对于自己要走的每一步都有着清晰的认识和准确的把握。
　　2009年，吴丹以专业第一的成绩毕业于浙江大学生物医学工程系。从本科时期，她就已经明确了自己要走科研之路的想法，而出国也是她一直以来的规划。大学毕业之后，她进入美国约翰霍普金斯大学生物医学工程系（全美排名第一）深造。在约翰霍普金斯大学，吴丹先后完成了硕士与博士学位，并兼修了电气与计算机工程专业。博士毕业后，吴丹在约翰霍普金斯大学医学院相继开展了博士后和副研究员的科研培训，由于成果突出，于2016年9月晋升为该校的终身教职系列助理教授。
　　吴丹的研究方向包括弥散磁共振成像序列研发、脑微观结构成像、多模态医学影像分析及相关技术在临床诊断和神经科学中的应用。2016年，吴丹以首席科学家身份获得美国国立卫生研究院（NIH）R21课题资助，进行胎儿大脑成像方法的研究。2018年，她以首席科学家身份获得R01课题资助，基于弥散磁共振成像从微观尺度研究生儿缺氧缺血脑病；同年，她再次以首席科学家身份获得R03课题资助，通过基于脑图谱的神经影像分析方法研究阿尔兹海默症。
　　截止到回国前，吴丹已经在磁共振成像领域和医学影像处理领域取得了很多成果并荣获多项荣誉和奖励，她在NeuroImage、Magnetic Resonance in Medicine、Human Brain Mapping等影像领域顶级期刊发表了SCI论文30余篇（其中第一作者论文20余篇、通讯作者4篇），国际会议论文37篇，国际大会口头报告10余次；申请美国专利3项。获得的荣誉包括国际磁共振协会（ISMRM）青年会士称号，这是该领域青年科学家最高荣誉，以及ISMRM 卓越论文奖5次、霍华德休斯研究所（HHMI）国际学生奖学金、约翰霍普金斯大学磁共振影像系年度最佳科研奖等。
　　2018年2月，吴丹放弃晋升美国约翰霍普金斯大学副教授的机会回到祖国。被问及为什么会选择回国时，她这样说道：“我的初衷就是在美国学到一些知识技术后就回国发展，只不过是选择在怎样的时间点回国而已。目前，国内磁共振领域处于快速上升的发展期，我认为自己应该顺应国家发展潮流，在国内做出一些成果，为我国的磁共振领域贡献一份力量，这对我自己也是一个很好的机会。”
　　如今，刚刚回国的吴丹正在适应国内的研究环境与工作节奏，相关研究工作正在铺展开来。她说，目前国内有关胎儿及婴幼儿磁共振成像的研究处于刚刚发展的阶段，她希望自己能在这方面有所突破。与此同时，吴丹作为约翰霍普金斯大学的兼职助理教授，仍与美国合作方保持紧密联系，优势互补，互惠互益。
　　

成果丰，万丈高楼平地起

　　磁共振成像作为一种无创伤性的医疗影像技术，由于其对脑组织的成像效果突出，被广泛用于脑部疾病的检测。吴丹所研究的磁共振弥散成像技术，是通过探测水分子弥散现象重建大脑的微观结构信息和脑连接网络。吴丹在磁共振弥散成像的序列设计方面进行了大量工作。她在超高场布鲁克成像系统上自主开发了三维高分辨率弥散成像扫描序列，并进一步发展了Navigator技术和小视野快速成像减小运动伪影和实现快速成像。基于这些工作，她不仅提高了弥散成像的分辨率，实现了脑神经回路重建，还开拓了胎儿大脑成像的新领域，克服了胎儿运动伪影强的难题，成功实现了胎儿大脑的弥散成像和早期发育研究。目前这些成像序列被全球多个实验室采用推广。近期，吴丹回到浙江大学以后已成功将这些关键技术转化到了适用于临床的3T成像系统，并与医院积极合作，把这些技术推向临床。
　　吴丹的另一研究方向是基于磁共振脑图谱的神经影像分析技术。基于她在约翰霍普金斯大学团队开发的大型脑图谱数据库，吴丹发展了多种新颖的算法，实现图像分割、病灶检测、与辅助诊断等功能，并将其应用于神经性退行性疾病。更重要的是，该团队通过云计算网络平台，将算法转化为在线处理工具，真正服务于临床科研。
　　虽然这种算法在成年人的脑影像处理中已发展相对成熟，但是无法在婴幼儿上直接应用。这是由于0～1岁的婴儿大脑成像对比度弱、动态变化大等特点，传统图像分析方法的准确度受到限制。吴丹期望可以建立中国的婴儿脑图谱库，实现对婴儿大脑的准确分割以及在此基础上预测患儿神经系统功能的发展，辅助出生缺陷的精确诊断、早期治疗。针对这些问题，吴丹回国后申请了国家自然科学基金青年科学基金项目“基于多模态磁共振脑图谱库的婴儿大脑量化分析方法研究”。刚刚回国就获得了国家自然科学基金的支持，吴丹坦言，听到这一消息时她非常开心，因为这是对她科研能力的一种肯定和认可。而这一项目的成功申报与顺利开展都立足于她前期所做的科研工作。
　　

回首看，感恩永存心间

　　在工作中理智果断的吴丹在生活中其实是个非常感性的人，谈起这一路走来对她有过帮助的人，吴丹的声音里透着满满的感动与感恩。
　　她说：“我本科时的导师封洲燕教授，给了我很大的触动，她非常敬业，真的是兢兢业业、一心扑在科研上，这是我做科研的一个起点。我觉得我很幸运，到了美国的博士课题老师Zhang Jiangyang教授也非常好，每天都会跟我交流，手把手地教我。到后来，我可以慢慢独立做一些工作后，他就鼓励我发挥主观能动性，放手让我去做，为我寻找崭露头角的机会。对我来说，他不仅是恩师也是很好的朋友，在学业和生活上给了我太多帮助和感动。我的博士后导师Susumu Mori教授亦是如此，他目前定期访问浙江大学，一直关注着我的成长。”
　　因为受这些老师影响，吴丹从一开始就坚定了自己的科研之路，从来没有想过放弃。如今回到国内，她希望自己也能像这些老师一样去培育学生，帮助学生们成为合格的科研者。目前，她的团队正在积极吸纳对磁共振影像感兴趣的硕博生、博士后、科研助理，希望在未来5年里建成一个有创新意识和创新能力的科研团队。
　　天东扶木三千丈，一片“丹”心似许长。作为一名青年科研者，吴丹从博士毕业到如今也不过才短短3年。在国内磁共振成像的快车道上，属于她的科研之路才刚刚开始。