堅持做有意義的、有創新的工作—訪2020級星友，同濟大學副教授齊鵬

齊鵬同濟大學副教授

在采訪齊鵬前，筆者已經在2020級啟明星群里看到有媒體報道他及其團隊研發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科學中心見到了齊鵬，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，現今還不到35歲的他已是同濟大學副教授、碩士生導師，曾在北京交通大學、瑞典皇家工學院、英國倫敦國王學院和新加坡國立大學先后完成本科、碩士、博士和博士后學業。交流中，齊鵬的言談舉止、表達能力以及細膩周到，均顯示超出同齡人的成熟與沉穩。從瑞典到英國到上海，從“揚帆”到“啟明星”（上海市“科技創新行動計劃”揚帆項目與啟明星項目），從機器人專業進而聚焦醫療機器人，如今研發出自動扎針機器人……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，敢于擔當，穩妥處理學制難題

防控疫情期間進學校不易，采訪就安排在科學會堂咖啡廳。按照習慣，我們希望先從星友的成長經歷談起。齊鵬的敘述有點跳躍，他首先從本科就讀的北京交通大學大三結束時有機會到瑞典皇家工學院交換學習開始。瑞典皇家工學院本科是三年制，碩士研究生是二年制。齊鵬和其他幾位大三校友入學后，瑞典皇家工學院提出，交換生距離大學本科畢業還有一年，瑞方相當于招收了大學本科未畢業的學生，因此第一年的交換學分既作為北京交通大學大四的學分，又作為瑞典碩士階段學分屬于不合理的重復使用。于是在第一年交換項目快結束，同學們申請正式從交換生轉為學位生的時候，瑞典皇家工學院提出只能錄取他們為一年制碩士（即未來頒發專業碩士學位證書，而非通用碩士學位證書）。消息傳回國內，北京交通大學對此深感棘手。此時自發站出來代表母校與瑞典皇家工學院溝通的是齊鵬。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“學分復用”的問題，并提出一個雙方都可以接受的操作方案。經過大約二周的溝通與協商（由于時差，齊鵬每天不得不在瑞典凌晨時間與母校電話聯系），齊鵬提出第一年交換學習的學分全部算在瑞典皇家工學院碩士階段，幾位大三校友在畢業前回國完成滿足本科畢業要求的學分任務。瑞典皇家工學院認可了該方案，同意畢業時頒發兩年制碩士學位文憑。雙方皆大歡喜。

回憶這段經歷，齊鵬的沉著冷靜、勇于擔當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、可持續的模式。到目前為止，北京交通大學和瑞典皇家工學院校際合作培養有“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院負責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，無論學業與工作多么忙碌，我依然堅持每周讀一本書。現在我更愿意廣泛涉獵不同領域與門類的書，比如文學、藝術、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。我還有寫日記的習慣，并且保持至今。”齊鵬回憶道。看得出，齊鵬是一個對科學懷有極大熱忱的人。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，父母尤其注重培養他獨立和擔當的品質。“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，齊鵬加入中國科學院院士葛均波發起的中國心血管醫生創新俱樂部，對其創新思維和科學情懷影響很大。這是一個醫工交叉合作的創新平臺，成員主要是全國各地的醫生，也包括部分工程技術領域的專家。齊鵬說這個俱樂部也是現在他做科研的主要依靠。“在醫工交流中發掘臨床痛點，明確需求，通過工程技術來給出創新性的解決方案，再反饋給臨床去驗證。”齊鵬介紹說。葛院士一直鼓勵年輕學子要做有意義的、真正有創新的工作，而他本身多年來一直在身體力行。這些科學前輩的言傳身教使齊鵬受益匪淺。

聚焦醫療機器人——“機器人產業皇冠上的明珠”

2014—2015年擔任IEEE倫敦國王學院學生協會主席期間舉辦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院學習機器人學相關知識，并參與了導師——機器人領域世界知名科學家德妮克·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生，到英國倫敦國王學院學習，具體方向則聚焦到醫療機器人。自此，齊鵬完成了在專業方向上從自動化-機器人-醫療機器人的逐步聚焦。齊鵬在國王學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，他是德國籍導師卡什帕·阿爾特赫費（Kaspar Althoefer）教授所指導畢業的第17名博士。期間他發表了兩篇關于連續型機器人的高水平期刊論文，主要貢獻包括設計了靈巧的結構、實現了有效的運動控制，而這些也與他得到倫敦國王學院講席教授戴建生（機構學與機器人領域國際著名專家）的指導和幫助密不可分。

齊鵬說醫療機器人的研究工作具有重要意義。“不僅面向人民生命健康、國家科技事業發展的方向，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計的老路子，他們自主發現問題，著眼更高級的機器人功能，力爭引領這個領域的發展。現在的構想是：能模擬醫生手術操作的動作和手感，讓0.35毫米的金屬導絲（相當于幾根頭發絲粗細）集成定位和反饋能力，在達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如發絲的金屬導絲完成病變處的操作這一步，即使一個手術能力高超的醫生都會覺得非常不易。

齊鵬認為我們國家青年研究人員有能力完成這樣的自主創新，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勢的同濟大學，學校也是全力支持這位有想法、有基礎、有能力的年輕人去追逐自己的理想。現任同濟大學黨委常務副書記的馮身洪是齊鵬的聯系對接人，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把自主智能無人系統作為重點方向，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更近了。齊鵬希望到2023年啟明星項目結題時完成在體外導絲的自主操控，驗證設計方案。

2020年11月26日，在2020年上海市產業青年創新大賽頒獎大會上，作為優秀項目代表做大會演講

希望把扎針機器人早日付諸應用，解決扎針痛點

話題轉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果也是因為前期在醫療機器人方面有很多鋪墊，另一大動因是有需求，加上學校支持、學生團隊給力。來自醫院的需求更希望扎針機器人不僅滿足淺表靜脈操作，而且進入深靜脈或動脈。“為做扎針機器人的研發，我有意識讓學生多參與，去年學生都在家里上網課，很多學生看到學校報道的這款扎針機器人的新聞，就發郵件給我愿意參加，幾乎全是本科生。全校許多學院，比如電信、軟件、機械、設計創意、汽車、軌交、中德學院、材料學院的同學都想參與，最終我們從中挑選了近10位同學組成項目組來做這件事。學校給了一些啟動資金，團隊學生很給力，春節過年假期都在家里繼續科研，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。”齊鵬告訴我們，這個項目也獲得了同濟大學“卓越科研育人”優秀項目、上海市“挑戰杯”一等獎等獎項，參與的學生也因此提升了科研能力。來自醫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，90%以上的住院病人接受靜脈輸液治療。研發中的這種扎針機器人通過近紅外光和超聲雙模態成像，在不同尺度范圍內識別血管，其視野深度和精準度均強于肉眼，可以精準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，動態追蹤穿刺針和血管的位置變化。

齊鵬對扎針機器人的預期是希望實現醫院臨床應用，結合產學研合作推向市場。但齊鵬很清醒，從做出扎針機器人原型機到能在臨床上應用進而變成常規的醫療設備，這其中還有很長的路要走，困難挑戰不會少，包括技術上還需要打磨，需要專業性很強的專業團隊來推進后續的步驟，需要經費支持，需要制度設計，包括知識產權的界定，“這段時間我們也在與一些產業方商洽，順利的話，近期會簽署協議開展合作，并得到較大資金的支持。”

潛心科研，積極合作，做引領性的成果

扎針機器人概念及其原型機的開發讓齊鵬在一定范圍內“紅”起來，知道他的人多起來。盡管收獲了很多贊揚和好評，但是他內心十分清楚現在離真正的應用還有不短的距離。葛院士在醫療機器人的研發上一直強調，要特別重視與醫院醫生的交流，開展跨學科的討論、碰撞，找準臨床問題。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，對關鍵核心技術迎難而上，同時，希望他明白這個工作是基于同濟大學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，他正在逐漸把關注點放在冠脈介入機器人。“盡管兩者是有相關性的，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。”包括這次在參加“上海科技青年35人引領計劃”答辯時就有評委問他如何實現金屬導絲的觸覺反饋這個關鍵問題。這里提到的“上海科技青年35人引領計劃”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引領者的榮譽性稱號，堅持“四個面向”，培養和造就一批具有全球視野和創新影響力的青年人。經幾輪評審，齊鵬有幸名列其中。

“科技部 ‘十四五’ 項目中專門設立了一個青年科學家項目，我很想申請這個項目，把醫療機器人研發繼續做深入。”齊鵬說他未來想努力成為一個“十字形”的人才，既能做好專業縱向的事情，又有橫向思維，在科技創新領域深耕下去。

侯璟瓊、江世亮采寫于2021年5月29日