在科研里許一片“丹”心

2018年剛開始，吳丹就面臨著一個選擇：是回國發(fā)展還是留在美國？

她在美國待了近10年，曾以首席科學家身份主持美國國立衛(wèi)生研究院R01、R21、R03基金項目，并且可以升任全美排名前三的約翰霍普金斯大學醫(yī)學院副教授了。

與此同時，她入選了2018年的國家“青年千人”。更重要的是，她所從事的醫(yī)療影像科學是國內(nèi)近年來優(yōu)先發(fā)展的重點領(lǐng)域，屬于《中國制造2025》提出的107個優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，也是國家自然科學基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃的跨科學優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域之一，發(fā)展前景大好。

經(jīng)過一段時間的思考，吳丹決定回國?；貒?，吳丹落腳于浙江大學生物醫(yī)學工程及儀器科學學院。她就自身在磁共振影像方面的學術(shù)專長和知識儲備，以及在信息工程、數(shù)學、物理、醫(yī)學、生物等各領(lǐng)域的交叉背景，結(jié)合浙江大學已有的腦科學影像平臺，在磁共振成像技術(shù)及圖像處理技術(shù)兩大方向展開研究工作。在未來的幾年里，她計劃技術(shù)研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)化兩手抓，爭取為提高國內(nèi)磁共振技術(shù)水平和振興民族磁共振產(chǎn)業(yè)開發(fā)做出積極貢獻。

科研路，“丹”心自有分寸

吳丹是一個名副其實的“學霸”，聰明勤奮、目標明確、計劃性強，無論是學習還是工作，她對于自己要走的每一步都有著清晰的認識和準確的把握。

2009年，吳丹以專業(yè)第一的成績畢業(yè)于浙江大學生物醫(yī)學工程系。從本科時期，她就已經(jīng)明確了自己要走科研之路的想法，而出國也是她一直以來的規(guī)劃。大學畢業(yè)之后，她進入美國約翰霍普金斯大學生物醫(yī)學工程系（全美排名第一）深造。在約翰霍普金斯大學，吳丹先后完成了碩士與博士學位，并兼修了電氣與計算機工程專業(yè)。博士畢業(yè)后，吳丹在約翰霍普金斯大學醫(yī)學院相繼開展了博士后和副研究員的科研培訓(xùn)，由于成果突出，于2016年9月晉升為該校的終身教職系列助理教授。

吳丹的研究方向包括彌散磁共振成像序列研發(fā)、腦微觀結(jié)構(gòu)成像、多模態(tài)醫(yī)學影像分析及相關(guān)技術(shù)在臨床診斷和神經(jīng)科學中的應(yīng)用。2016年，吳丹以首席科學家身份獲得美國國立衛(wèi)生研究院（NIH） R21課題資助，進行胎兒大腦成像方法的研究。2018年，她以首席科學家身份獲得R01課題資助，基于彌散磁共振成像從微觀尺度研究生兒缺氧缺血腦病，同年，她再次以首席科學家身份獲得R03課題資助，通過基于腦圖譜的神經(jīng)影像分析方法研究阿爾茲海默癥。

截止到回國前，吳丹已經(jīng)在磁共振成像領(lǐng)域和醫(yī)學影像處理領(lǐng)域取得了很多成果并榮獲多項榮譽和獎勵，她在Neurolmage、Magnetic Resonancein Medicine、Human Brain Mapping等影像領(lǐng)域頂級期刊發(fā)表了SCI論文30余篇（其中第一作者論文20余篇、通訊作者4篇），國際會議論文37篇，國際大會口頭報告10余次;申請美國專利3項。獲得的榮譽包括國際磁共振協(xié)會（ISMRM）青年會士稱號，這是該領(lǐng)域青年科學家最高榮譽，以及ISMRM卓越論文獎5次、霍華德休斯研究所（HHMI）國際學生獎學金、約翰霍普金斯大學磁共振影像系年度最佳科研獎等。

201 8年2月，吳丹放棄晉升美國約翰霍普金斯大學副教授的機會回到祖國。被問及為什么會選擇回國時，她這樣說道：“我的初衷就是在美國學到一些知識技術(shù)后就回國發(fā)展，只不過是選擇在怎樣的時間點回國而已。目前，國內(nèi)磁共振領(lǐng)域處于快速上升的發(fā)展期，我認為自己應(yīng)該順應(yīng)國家發(fā)展潮流，在國內(nèi)做出一些成果，為我國的磁共振領(lǐng)域貢獻一份力量，這對我自己也是一個很好的機會。”

如今，剛剛回國的吳丹正在適應(yīng)國內(nèi)的研究環(huán)境與工作節(jié)奏，相關(guān)研究工作正在鋪展開來。她說，目前國內(nèi)有關(guān)胎兒及嬰幼兒磁共振成像的研究處于剛剛發(fā)展的階段，她希望自己能在這方面有所突破。與此同時，吳丹作為約翰霍普金斯大學的兼職助理教授，仍與美國合作方保持緊密聯(lián)系，優(yōu)勢互補，互惠互益。

成果豐，萬丈高樓平地起

磁共振成像作為一種無創(chuàng)傷性的醫(yī)療影像技術(shù)，由于其對腦組織的成像效果突出，被廣泛用于腦部疾病的檢測。吳丹所研究的磁共振彌散成像技術(shù)，是通過探測水分子彌散現(xiàn)象重建大腦的微觀結(jié)構(gòu)信息和腦連接網(wǎng)絡(luò)。吳丹在磁共振彌散成像的序列設(shè)計方面進行了大量工作。她在超高場布魯克成像系統(tǒng)上自主開發(fā)了三維高分辨率彌散成像掃描序列，并進一步發(fā)展了Navigator技術(shù)和小視野快速成像減小運動偽影和實現(xiàn)快速成像?；谶@些工作，她不僅提高了彌散成像的分辨率，實現(xiàn)了腦神經(jīng)回路重建，還開拓了胎兒大腦成像的新領(lǐng)域，克服了胎兒運動偽影強的難題，成功實現(xiàn)了胎兒大腦的彌散成像和早期發(fā)育研究。目前這些威像序列被全球多個實驗室采用推廣。近期，吳丹回到浙江大學以后已成功將這些關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)化到了適用于臨床的3T威像系統(tǒng)，并與醫(yī)院積極合作，把這些技術(shù)推向臨床。

吳丹的另一研究方向是基于磁共振腦圖譜的神經(jīng)影像分析技術(shù)?；谒诩s翰霍普金斯大學團隊開發(fā)的大型腦圖譜數(shù)據(jù)庫，吳丹發(fā)展了多種新穎的算法，實現(xiàn)圖像分割、病灶檢測、與輔助診斷等功能，并將其應(yīng)用于神經(jīng)性退行性疾病。更重要的是，該團隊通過云計算網(wǎng)絡(luò)平臺，將算法轉(zhuǎn)化為在線處理工具，真正服務(wù)于臨床科研。

雖然這種算法在成年人的腦影像處理中已發(fā)展相對成熟，但是無法在嬰幼兒上直接應(yīng)用。這是由于O～1歲的嬰兒大腦威像對比度弱、動態(tài)變化大等特點，傳統(tǒng)圖像分析方法的準確度受到限制。吳丹期望可以建立中國的嬰兒腦圖譜庫，實現(xiàn)對嬰兒大腦的準確分割以及在此基礎(chǔ)上預(yù)測患兒神經(jīng)系統(tǒng)功能的發(fā)展，輔助出生缺陷的精確診斷、早期治療。針對這些問題，吳丹回國后申請了國家自然科學基金青年科學基金項目“基于多模態(tài)磁共振腦圖譜庫的嬰兒大腦量化分析方法研究”。剛剛回國就獲得了國家自然科學基金的支持，吳丹坦言，聽到這一消息時她非常開心，因為這是對她科研能力的一種肯定和認可。而這一項目的成功申報與順利開展都立足于她前期所做的科研工作。

回首看，感恩永存心間

在工作中理智果斷的吳丹在生活中其實是個非常感性的人，談起這一路走來對她有過幫助的人，吳丹的聲音里透著滿滿的感動與感恩。

她說：“我本科時的導(dǎo)師封洲燕教授，給了我很大的觸動，她非常敬業(yè)，真的是兢兢業(yè)業(yè)、一心撲在科研上，這是我做科研的一個起點。我覺得我很幸運，到了美國的博士課題老師ZhangJiangyang教授也非常好，每天都會跟我交流，手把手地教我。到后來，我可以慢慢獨立做一些工作后，他就鼓勵我發(fā)揮主觀能動性，放手讓我去做，為我尋找嶄露頭角的機會。對我來說，他不僅是恩師也是很好的朋友，在學業(yè)和生活上給了我太多幫助和感動。我的博士后導(dǎo)師Susumu Mori教授亦是如此，他目前定期訪問浙江大學，一直關(guān)注著我的成長?！?/p>

因為受這些老師影響，吳丹從一開始就堅定了自己的科研之路，從來沒有想過放棄。如今回到國內(nèi)，她希望自己也能像這些老師一樣去培育學生，幫助學生們成為合格的科研者。目前，她的團隊正在積極吸納對磁共振影像感興趣的碩博生、博士后、科研助理，希望在未來5年里建成一個有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的科研團隊。

天東扶木三千丈，一片“丹”心似許長。作為一名青年科研者，吳丹從博士畢業(yè)到如今也不過才短短3年。在國內(nèi)磁共振成像的快車道上，屬于她的科研之路才剛剛開始。