山东高教再出发丨山东师范大学郑元杰:21年锻造医疗影像分析界的“火眼金睛”

栏目:高等教育  时间:2020-01-13  点击:
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大众网教育·海报新闻讯(记者 杨雨婷) 今年的山东省科学技术奖励大会上,山东师范大学传来捷报——学校郑元杰教授领衔的智能信息处理与安全科研团队,通过多年科技攻关研发而成的计算机影像分析系统,荣获科技进步二等奖。

这项计算机影像分析技术,通过对肿瘤图像进行分析,能够把病变组织的关键指标信息以数据形式呈现出来,对协助医生判断早期癌症病情具有重要意义,更被形象地称为医疗影像分析的一双“火眼金睛”。

为了对这双“眼睛”一探究竟,记者联系到了郑元杰团队准备进行一次专访。遗憾的是由于郑老师生病住院,此次采访并未采访到他本人。一提起这事,郑老师的一位同事摇着头一脸的心疼,“前两天我去医院探望他,他啊,自己病还没好,一手打着点滴,另一只手还捧着文献。”他轻声叹气道。

“严谨”“认真”“付出”“持之以恒”,采访中,记者不断听到学生们这样提起他们的老师。在他们眼里,老师的治学经历不仅颇为“硬核”,更是对科研攻坚工作有着份不同寻常的坚守与执着。

留学取“经”,致力将图像分析系统与医疗相结合

截至目前,计算机影像分析系统已经对2600余例各类疑难病情患者的影像图片进行了精准数据分析,并得出重要诊断结论,极大提高了临床诊断结果的准确性和工作效率,受到广大医务工作者的高度评价和欢迎。而在科研成果备受好评的背后,有着郑元杰为之付出的21年无悔芳华。

1998年,郑元杰初接触到计算机视觉,到2001年,郑元杰考入上海交通大学,随后,他凭借出色表现,加入素有中国IT“黄埔军校”之称的微软亚洲研究院。机会来之不易,郑元杰开启了近乎魔鬼般的学习之旅,当一位师弟看到短短几个月就面黄肌瘦的郑元杰,竟然放弃了这个宝贵的实习机会。

2006年,郑元杰以优异成绩,获得了远赴美国宾夕法尼亚大学深造的资格,接触到了世界前沿的科学领域和研究方法。在名师的指点下,他逐渐将自己的研究方向锁定在计算机视觉和计算机图形学研究领域。经过8年的艰苦奋斗,郑元杰克服语言障碍和生活压力,先后发表多篇高质量、标志性学术论文,并获得美国医学物理学会封面论文奖,凭借出色的科研能力,被任命为宾夕法尼亚大学视觉研究中心图像分析技术首席专家(Primary Technic Lead),成为当时国际上该领域的学术新秀。彼时,郑元杰开始逐步尝试将图像分析系统与医疗相结合。 他发现,将计算机分析系统引入到一些复杂疾病的早期诊断中,或许将成为协助医生诊断病情的“得力助手”。

郑元杰的学生隋晓丹向记者介绍,计算机影像分析系统多用于乳腺癌、肺癌、糖尿病视网膜病变等相关疾病的早期诊断,“借助医疗影像分析系统,系统可以用不同的颜色来显示,在不同的部位,有多少个,多大的病变。”,同时,他告诉记者,在传统医疗影像技术条件下,医生每天都要审阅、分析数十张甚至上百张像片,才能确认和诊断病情,时间久了不仅容易产生误差,也会降低工作效率。“这套系统相当于帮助医生,用计算机分析的方式,来较好的完成医生测量、观察、判断的任务。”

毅然回国,誓把科研成果写在祖国大地

许多人在知道郑元杰的治学经历后,都会问他这样一个问题:当初你在美国已经取得了一定的成绩,为什么会选择回国呢?记者在采访中了解到,这个原因或许可以归纳为一个“情”字——既有报效祖国的养育之“情”,也有为人子女的反哺之“情”。

2013年,身在美国的郑元杰学术成果颇丰,锋芒渐显,人生之路即将迎来华美篇章,可就在此时,父亲癌症病逝的消息突然传来,这让他陷入巨大悲痛和深深自责之中。“父母在,不远游”,人生在世拼搏奋斗的意义究竟何在?眷恋家乡和亲人的深情促使他下定决心,一定要报答母亲的养育之恩,一定要回国创业,把科研成果写在祖国的大地上。于是,他不惜低价卖掉房产,毅然放弃了美国一流的实验室和多年打拼换来的优越生活,义无反顾地回到了祖国的怀抱。

得知郑元杰有意回国的消息后,国内多所高水平院校和科研院所向他伸出了橄榄枝。山东师范大学对此相当重视,学校信息科学与工程学院党委书记张维军等五人,更是连夜驱车赶到郑元杰老家。最终,学校这份极大的诚意感动了郑元杰,他正式加入了山师的队伍。

做团队的“带头人”“大家长”

尽管国内相关领域研究已经有了比较好的发展势头,但无论是科研理念、方法和硬件建设都与国外有很大差距,初回国内的郑元杰要面临许多现实难题和考验。一开始,团队的学生们大部分都没有做过科研,也不知道怎么去做,拿过一篇英文的文章,总是会问他,‘老师,我读不懂’,郑元杰便手把手地教他们,怎么去读科研文。

科研工作本身就是极为艰辛的,而作为学院党委副书记和院长,郑元杰身上更是肩负着多重任务,但即便如此,郑元杰也没有忘记教书育人的本职工作。除了日常的上课与讨论会外,只要一有时间,郑元杰便会去为学生们“指点迷津”,面对同学提出的各种问题,他也基本上是“来者不拒”。“听一遍不会,他就会给你讲两遍,两遍不会,他就讲三遍……直到你听明白为止。”“老师平时很亲和,但在指导我们论文时又是很严格的,细致到一个标点符号,甚至到配图的颜色……他都会希望能尽善尽美。”

为了激发学生学习兴趣,改变满堂灌和学生动手能力差等现状,郑元杰带领团队成员开发了面向本科生的基础课程练习平台和面向研究生的深度学习教学平台,对计算机教学进行了新的尝试。

在培养博士研究生的过程中,郑元杰也始终坚持国际化、前沿化视野,派3名学生赴美国和加拿大知名实验室进行访学一年。学生贺云龙起初是专升本考上的研究生,入学时基础较差,在老师郑元杰的精心指导和培养下,取得了一系列高水平科研成果,在激烈竞争中脱颖而出,被法国里昂科技大学接受为博士研究生,现在已经开始在相关学术领域崭露头角。

郑元杰的学生们这样形容老师:“郑老师总是告诉我们‘不要在科研的圈子外面来回转,你需要深入到这个圈子里面去。’‘每天一定要有事做,坚持久了就会看到自己的变化。’这些话几乎成了老师的口头禅。”不只是这样要求学生们,郑元杰也一直这样严格要求着自己。“我经常看到郑老师利用点滴的时间在看文献,搞科研,所以说哪有这么多的天才,只是太少有人能真的付出那份持之以恒。”

功夫不负有心人,郑元杰逐渐在国内外学术界站稳了脚跟。截至目前,郑元杰在国际顶级期刊和会议发表高水平学术论文107篇,单篇SCI引用次数达1000余次,一篇论文获美国医学物理学会封面论文奖,他本人也当选山东省引进海外高层次创新人才,同时被评选为“泰山学者海外特聘专家”。

在郑元杰的示范引领下,学校信息科学与工程学院逐渐形成了多个科研团队齐头并进、干事开拓的喜人局面。学院在学科建设、教学、科研等方面均取得了可喜成绩,比如学院仅2018年就获批国家自然科学基金12项,学院先后获批计算机科学与技术专业博士一级学位点及博士后流动站等。

桃李不言,下自成蹊。在今年的人才招聘工作中,十余名国外高水平大学的博士生向学院递交了求职简历,其中一个重要原因正是郑元杰这样高水平学者所提供的示范作用,他们因此而相信山东师范大学和山师信息科学与工程学院所提供的发展平台在山东省是一流的。

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