【走访•课题组】之二——分子影像
5月15日，一条题为“自动化所自主研发的分子影像设备实现首次临床应用”的消息占据了中国科学院网站“科研进展”栏目头条。正是这条消息，宣告了我所分子影像研究又迈出重要一步，其自主研制的分子影像手术导航系统成功在医院得到临床应用。近日，笔者走访了分子影像课题组，与其组员进行了访谈。
“对问题的敏感来源于学术的长年积累”
分子影像课题组隶属于复杂系统管理与控制国家重点实验室，现有研究人员(含项目聘用和博士后)10人、学生20余人，包括分子影像和指纹识别两个小组。
课题组办公室主要分布在自动化大厦9层，其中，课题组长田捷研究员的房间位于9层最北端的933室。推门步入房间，眼前是大大小小的获奖证书和聘书，整整占据了半墙：2010年度国家技术发明二等奖、 2003年度国家科技进步二等奖、2004年度国家科技进步奖、2009年由WIPO颁发的最佳发明奖、2005年度国家信息产业重大技术发明荣誉证书、第十八届全国发明展览会金奖……
“分子影像学被美国医学会评为未来最具有发展潜力的十个医学科学前沿领域之一，也被誉为21世纪的医学影像学。”课题组长田捷研究员介绍说，“分子影像是一种新的医学成像方式，在本世纪新近才兴起，通过对具有特异性的分子的探针，来探测体内早期的具有分子细胞水平的疾病信息，从而达到对病变早期发现和早期治疗的目的，即将病变扼杀在‘分子状态’。”“在2009年世界分子影像大会（WMIC）上，2008年度诺贝尔化学奖获得者钱永健先生报告了如何用荧光显微镜成像引导切除荧光标记的小鼠肿瘤组织，开启了光学分子影像技术在手术导航领域的先河。”
谈及把分子影像手术导航作为重点研究方向，田捷研究员笑着告诉笔者：这是缘于世界分子影像大会期间的一次机遇。2011年7月，世界分子影像大会在美国圣地亚哥举办。大会报告了由著名的nature杂志刚发表的文章。而这其中的一个，深深的吸引了田捷研究员的目光：“彷佛灵感就在那一刹那间闪现，我们是否可以在国内开展这方面的研究？”带着思索和追问，田捷研究员迅即召集了一起参会的团队成员，并要求他们对该研究涉及的内容进行全面了解，弄清楚其中的技术细节。
刚刚完成博士论文答辩的钟江宏便是参与此次会议的团队成员之一，对于那次会议的情景清晰地铭记在心：“我们当时并没有想太多，只是按着田老师说的，找Professor了解情况，德国人的耐心和细致在他身上体现得淋漓尽致，从头到尾讲述了一遍，在我们要离开的时候还再三问我们是否还想了解更多的东西。”会议结束后，田老师就着手带领整个团队投入到了分子影像手术导航的深入研究。
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其实，关于分子影像这一研究重点的选择也并非空穴而来。据了解，田捷研究员于上世纪90年代到美国宾州大学做访问学者。“宾大做博士后期间，我注意到美国在健康领域的投入非常大，而这一领域恰恰是我们国家的薄弱环节，国内很多高端的医疗设备都依靠进口。仅就目前国内医学影像设备市场来说，几乎所有的高端市场份额均为大型跨国公司所占有，影像设备的进口需要花费我国巨大的人力、物力和财力，究其原因就是缺少核心自主知识产权。针对这一现状，我认为只有从原始创新做起，从基础研究做起，才能真正做出拥有完全自主知识产权的医疗设备。所以我调整了自己的研究方向，在保持模式识别研究方向的同时，将自己大部分的精力和时间投入到医学影像技术研究中。”
1996年，田捷研究员完成博士后研究工作回国。归国以来，从指纹识别到虚拟人，从针刺研究到分子影像技术，十几年的积累，已经在算法方面打下了深厚的理论功底。用田老师的话说，无一离开自己在模识算法方面的核心知识储备。“这次研发出针对人体乳腺癌的分子影像手术导航系统，成功地将其应用于人体乳腺癌的早期临床诊断和精确手术治疗上，实际上也是基于多年来在分子影像领域长期积累的经验。没有长期的积累，想要实现新突破是不太可能的。”
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“分子在体(in vivo)成像技术的研究符合以保障生命健康和提高生活质量为目标的疾病早期诊断、药物疗效评价、无创连续监测的需求，符合国家“十一五”科技中长期规划战略前移和重心下移的目标。这一项目将针对生物学和临床医学所面临的一些重要问题进行深入研究，发展具有自主知识产权的分子影像关键技术，不仅能为疾病早期诊断、早期治疗和疗效评价提供有效手段，也可应用于基础生命科学的研究，对于提高人口健康水平及人民生活质量将具有极其重要的意义。”在谈及课题组的研究内容和意义时，田捷研究员一直面带笑容，尽管眼角边上是一夜加班后还来不及休整的倦容。
“以团队的合力共同推进研究”
来不及与课题组的学生畅聊他们的生活，走访当天恰逢田捷研究员的报告，上午十点，笔者又匆匆赶往了十三层第二会议室。
“在各种分子显像模式中，目前还没有一个单模式是完美的，多模态融合已成为生物医学成像系统发展的趋势，声、光、热、磁、核等技术的综合集成应用将为分子成像研究开辟更广的研究和应用空间。”田捷研究员正在做题为《小动物光学多模融合分子影像成像设备》的报告，这是申报基金委国家重大科研仪器设备研制专项的报告预演，他把与会的全体学生当做现场评委，满腹激情的汇报着。
这是笔者初次零距离全程聆听研究所老师的专业报告。报告前，田捷研究员告诉大家：“汇报的PPT团队成员已经修改了很多遍，今天展现在大家眼前的是第78遍后的结果。”报告结束后，他一再向大家提出了殷切的期望：“现场报告定于一天后的下午两点，我们还有时间可以再做进一步修改，希望大家能够提出修改意见。”
趁着报告结束后的一点点时间，笔者凑上前与田老师进行了简短的交流。他告诉笔者：“在申请课题的过程中，未必是一次成功。课题组申请的第一个973项目，就经历过两次失败、三次再来，最后才终于成功。每一次成功都离不开大家的共同努力，都归功于课题组这个团队。”
说起课题组的生活感受，大家体会最深的也是团队凝聚。徐敏老师现在主要负责MITK医学影像分析与处理平台的建设。他告诉笔者：“在课题组里近十年来，最大的一个感受就是团队合作。”
据课题组学生反映，课题组的老师经常和大家强调团队精神。在他们的记忆中，田捷老师经常强调做人、做事、做学问的三者统一。“做人并不是要求每个人都要做雷锋所做的事情，而是要求你要有团队意识。没有集体这艘大船就不可能有个人这只小舟，只有团队平台建好了，每个人才能站在团队的肩膀上快速发展。”
现任科技处长杨鑫研究员，也是分子影像课题组的成员。她向笔者重点介绍了分子影像学专业委员会的成立过程：“分子影像学专业委员会是田捷研究员于2010年发起，是目前中国科协和民政部批准成立的国内第一个关于分子影像这一热点研究领域的专业委员会。对于这样一门综合的学科，其发展需要各个学科知识的有机融合，需要各领域专家学者的通力合作。如果说之前这些相关领域的科研机构是各自为政，现在则是聚沙成塔，合作共赢。”
无疑，分子影像专业委员会已经远远跨越了课题组范围，打造的是一支融合了来自信息工程、生物医学、临床医学等各个领域的优秀团队、学术带头人，以及广大分子影像工作者等多个领域的大团队，以共同推进我国分子影像研究和应用的发展与繁荣，促进在分子影像领域国内外的广泛交流与合作。
“追赶世界科技发展前沿的步伐”
随着生命科学和病理学的发展，如何从分子水平、细胞水平研究疾病发生发展机制并探讨诊断和治疗疾病的有效方法，已成为影像学、生物学和临床医学研究的热点。作为无创可视化成像技术新的方法和手段，分子影像在本质上反映了分子调控的改变所引发的生物体生理分子水平和整体机能的变化。在分子水平上在体研究基因、生物大分子和细胞的生命活动是21世纪生命科学的重要研究目标。
近年来，国家也高度重视分子影像这一生命科学研究领域的关键技术。分子影像课题组先后获科技部2006年“973”计划项目“分子影像关键科学技术问题的研究”、2011年“973”计划项目“多模态分子影像关键科学问题的研究”、2012年国家科技支撑计划“分子影像前沿技术和产品开发” 批准立项，大大促进了我国分子影像学的整体研究水平步入世界先进行列。
田捷研究员喜欢用“喜新厌旧”形容科技前沿研究的感受：“如果你不努力，很快就有人跑到你的前面，要紧跟学科发展，如果跟不上新兴的研究领域，就会落后，日后发展起来就会困难重重。”“在分子影像这个领域，目前欧洲科学家已经研发出手术导航的原型系统，并成功应用到人体卵巢癌的临床手术中。我们刚刚进行了临床，才算是刚刚迈出步伐，要在分子影像领域达到世界领先的水平，还需要继续追赶。”
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“更进一步说，分子影像学是医学影像技术和分子生物学相结合发展起来的新兴交叉学科，能够在细胞和分子水平对疾病的发生发展过程进行在体实时动态监测，近10年来在疾病的早期诊断和药物研发领域取得了很好的研究成果。在这个领域，我们的研究和国外几乎是同时开展起来的，这样就能和国际同行的研究保持在同一起跑线上，甚至有可能后来居上，实现突破和超越。”
目前，分子影像课题组正围绕分子影像技术研究中的关键科学问题进行攻坚。在聊及研究如何与国际接轨时，田捷研究员说道：“做科研要尽量和国际保持同步，在与人家差距不是很大的领域寻找机遇，齐头并进甚至超越。”
