吳丹：一個尖子生的磁共振科研之路

●孫 滔

2019 年12 月14 日，《麻省理工科技評論》公布了2019 年“35 歲以下科技創新35 人”（Innovators Under 35 China）中國區榜單。在本屆榜單上，雖然缺失了“創業家”的身影，但是我們看到了許多在具有產業化潛能的領域堅持科研使命的獲獎人，也看到更多散布在海外頂尖學術機構的科學家們，用自身不改初心的堅持努力，取得了世界級標竿成就的科研成果，其中有超過半數以上的獲獎者，都取得了世界級的突破性研究成果與發現。我們將陸續發出對35 位獲獎者的獨家專訪，介紹他們的科技創新成果與經驗，以及他們對科技趨勢的理解與判斷。

關于Innovators Under 35 China 榜單

自1999 年起，《麻省理工科技評論》每年都會推出“35 歲以下科技創新35人”榜單，旨在于全球范圍內評選出被認為最有才華、最具創新精神，以及最有可能改變世界的35 位年輕技術創新者或企業家，共分為發明家、創業家、遠見者、人文關懷者及先鋒者五類。2017 年，該榜單正式推出中國區評選，遴選中國籍的青年科技創新者。新一屆2020 年度榜單正在征集提名與報名，截止時間2020 年6 月30 日。

從小學到大學，吳丹自認是不折不扣的尖子生。2009 年自浙江大學生物醫學工程專業畢業之際，她是全專業第一名，浙大畢業后她選擇去全美生物醫學工程排名第一的約翰霍普金斯大學攻讀碩士和博士學位，期間還順手拿了該校的電子與計算機工程碩士學位。還有一個事實是，她的博士學位僅僅用了3 年半，而該校的博士學位平均年限是6 年。

畢業后僅一年多的時間，吳丹成為約翰霍普金斯大學的助理教授，在回國前，手上有3個美國國立衛生研究院項目，按照這個節奏，再過2 年她就可以晉升副教授了。這時候，她入選了國家“千人計劃”青年項目，于是在2018年選擇回到母校浙江大學。

吳丹研究的是磁共振成像技術的研發以及技術在腦疾病和腦發育中的作用。她開發了三維高分辨率彌散磁共振成像序列，實現了高場活體大腦成像的超高成像分辨率（0.1*0.1*0.1 毫米），在全球居領先地位，該序列在全球十余個知名實驗室得到推廣。吳丹在約翰霍普金斯大學的團隊最早將時域彌散磁共振物理原理在活體實現，并基于這一技術突破了磁共振空間分辨率的極限，定理刻畫了細胞層面的微觀結構特征及其在病理狀態下的變化。她回國之后繼續就這一方向攻關，率先實現了該技術在人體腦腫瘤、腦卒中的臨床轉化。加上吳丹基于腦圖譜的多模態影像數據分析的研究，她已發表在《NeuroImage》《Magnetic Resonance in Medicine》等影像領域頂級期刊共40 余篇（其中第一論文22 篇、通訊8 篇）。

吳丹在頒獎典禮上做演講

如何理解吳丹的工作呢？簡言之，她的研究是基于磁共振設備，根據磁共振成像的物理原理去設計程序（稱為成像序列）來控制成像的速度、分辨率、對比度，相當于機器的控制系統。

吳丹的科研課題往往緊密圍繞臨床問題，這就要求她常常跟醫生打成一片，經常泡在醫院，這樣才能了解臨床診斷、治療過程中的問題，再結合專業知識來設計系統或儀器來解決些問題。吳丹說：“這是我科研過程中創新的源泉。”

從約翰霍普金斯大學回到浙江大學，吳丹調整了自己的科研方向。在博士期間，她技術研發的應用對象主要基礎科學和動物模型，如今她科研的關注對象是臨床，把前期開發的技術轉化到臨床腦疾病的檢測。特別地，她對胎兒和嬰幼兒腦疾病和腦發育的研究情有獨鐘。因為嬰幼兒和胎兒成像的技術挑戰極大，他們不像成人那樣在做磁共振成像時容易控制，現有技術掃描時間長、運動偽影大，那么就需要更加快速且高分辨率的成像檢測。另一方面，吳丹說，自己對大腦發育本身一直好奇，特別是在自己當了媽媽之后，“從一個受精卵到大腦這樣的一個精密的控制，這個過程到底是怎么樣的，我很感興趣。”

吳丹目前是從前端的成像技術和后端的圖像處理技術兩方面出發，開發胎兒和嬰幼兒的成像和后處理技術。她希望接下來通過成像序列的創新，實現快速穩定的胎兒大腦磁共振圖像采集，并聯合國內頂級醫院采集大樣本，建立胎兒大腦發育的定量評估指標。

吳丹說：“我覺得轉型之后也挺好，畢竟做臨床的研究影響力還是更大，中國醫療市場需求又這么大，很容易在一些醫院找到相關領域的合作，甚至比國外的合作更順利。”

與此同時，回到浙江大學后，吳丹也得到院系老師很多的鼓勵和支持，讓她能夠在科研之外為院系的發展作出更多的的貢獻。在吳丹看來，國內的學術交流比國外更多，更容易收集大數據，而在國外就需要經過很長時間的認證和審批才可以獲取這么多數據，所有這些其實是加快了科研進程。另外，認準方向后，團隊建設和項目申請等方面都較為順利。