翰林有方名師訪談
導(dǎo)師介紹
在美國著名的八大藤校中,賓夕法尼亞大學(xué)擁有全世界最強(qiáng)大的校友網(wǎng)絡(luò)之一,也是美國第一所從事科學(xué)技術(shù)和人文教育的現(xiàn)代高等學(xué)校。
而今天小助手采訪到的導(dǎo)師就在賓大從事CT圖像處理算法研究, 也因?yàn)閷?duì)于醫(yī)學(xué)算法方向的熱愛, C老師在多個(gè)頂級(jí)會(huì)議中都有受邀oral presentation,還曾獲邀成為國際科學(xué)與工程大獎(jiǎng)賽(ISEF)的評(píng)委。看到這里是不是對(duì)C老師的專業(yè)和ISEF評(píng)委的經(jīng)歷感到好奇,那么就和小助手一起往下閱讀吧~
關(guān)于專業(yè):
沒有改變世界那么宏偉的志愿,只想為這個(gè)行業(yè)做點(diǎn)什么
在讀大學(xué)的時(shí)候,C老師讀的專業(yè)是Biomedical Engineering(生物醫(yī)學(xué)工程),也是憑借著自己的興趣,選擇了這個(gè)專業(yè)方向并下定決心去研究。在碩士階段,發(fā)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)工程的問題是周期長(zhǎng)對(duì)人的培養(yǎng)比較慢,如果想在這個(gè)領(lǐng)域做出真正的研究可以要花費(fèi)數(shù)十年的時(shí)間。而且在學(xué)習(xí)的過程中接觸到計(jì)算機(jī)編程后,可以將學(xué)習(xí)的領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)算法結(jié)合起來去分析圖像,這讓C老師有了很大的興趣,所以開始專攻醫(yī)學(xué)影像算法研究。
在20世紀(jì)70年代,X線圖像在醫(yī)學(xué)臨床中被廣泛應(yīng)用,但是當(dāng)時(shí)分析病人的X線照片,更多是根據(jù)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和情緒,而這種人工方法效率極低,會(huì)耗費(fèi)很大的人力,且資源不足。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸成熟,研究者開始嘗試把這種影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像,然后借助計(jì)算機(jī)算法去進(jìn)行輔助診斷,提高診斷準(zhǔn)確性和效率。而且算法可以逐漸被優(yōu)化,可以讓診斷變得更加精確與高效。
C老師現(xiàn)在所做的就是進(jìn)一步的優(yōu)化這些算法,讓他們?nèi)蘸笸度朐卺t(yī)療方面,大大提高醫(yī)生效率,救助更多的患者。目前C老師在用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做多能譜CT的圖像處理,目前取得了一定的進(jìn)展。
按照C老師說的,她一開始只是出于興趣,踏上科研這條路。在做科研的過程中,逐漸找到自己未來的方向和目標(biāo),并且持之以恒。
沒想過改變世界,但一路走來卻真的為這個(gè)行業(yè)做出了一些改變。
關(guān)于ISEF:
這個(gè)一個(gè)改變年輕人的比賽,我更看中的是實(shí)質(zhì)性的解決方案
今年的ISEF因?yàn)橐咔閺木€下改到線上,所以很多評(píng)審工作都是線上進(jìn)行,但是每個(gè)評(píng)委的評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)沒有改變,每個(gè)評(píng)委會(huì)評(píng)選出自己認(rèn)為的前三名和honorable mention,最后再統(tǒng)一敲定。
在C老師評(píng)審的過程中,會(huì)仔細(xì)閱讀學(xué)生的引言部分。她很看重的一個(gè)點(diǎn)是這個(gè)學(xué)生自己知不知道具體要解決什么問題?而不是說這個(gè)項(xiàng)目多么具有創(chuàng)新性。
像ISEF這種科創(chuàng)大賽舉辦的意義是在去激發(fā)學(xué)生的想象力去培養(yǎng)他們的一種科學(xué)思維,實(shí)踐能力也就是我們說的行動(dòng)力,還有創(chuàng)新性。
很多中學(xué)生或初學(xué)者,在選題時(shí),會(huì)傾向于去找沒有人做過的研究,去體現(xiàn)一種創(chuàng)新,而不去考慮自己做出來的東西有什么實(shí)用性。不要為了創(chuàng)新而創(chuàng)新,做科研還是要有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
讓C老師今年評(píng)審中印象最深刻的一個(gè)學(xué)生是:被一致通過評(píng)為第一名的一位同學(xué)。首先她的論文水平很高,體現(xiàn)出一定的學(xué)術(shù)性。整個(gè)論文的流暢性和可讀性也很高,在她的論文中可以看到非常清晰的思路以及自己想表達(dá)出來的東西。評(píng)委們可以通過她的論文看出,她對(duì)課題有一個(gè)很深入的研究,她花了時(shí)間去收集了目前能找到的現(xiàn)有方案并且分析這些方案做出比較。這個(gè)步驟是很關(guān)鍵的。
C老師說:“很多同學(xué)到這步時(shí),會(huì)認(rèn)為這些現(xiàn)有方案是有明顯問題的。那么我就不用做他,我直接做我想做的,但是實(shí)際上:你是不知道這個(gè)研究成果為什么有問題,你需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果去支撐你的論點(diǎn),去告訴大家因?yàn)槲矣眠@個(gè)方法去做了,結(jié)果不理想,所以我才會(huì)有新的方案出來?!?/span>
能當(dāng)評(píng)委的老師都有多年的科研經(jīng)驗(yàn),所以在評(píng)審過程中:更考慮的是這個(gè)學(xué)生為了科研會(huì)付出什么,他對(duì)自己所研究的項(xiàng)目是不是有透徹的理解,而不是這個(gè)科研需要多偉大多創(chuàng)新。
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關(guān)于學(xué)生:
我希望學(xué)生可以擁有積極的態(tài)度,這會(huì)成就他們的科研之路
對(duì)于中學(xué)生而言,能堅(jiān)持做完項(xiàng)目是比較困難的一件事,但是通過我的觀察學(xué)生有這些品質(zhì)對(duì)自己的研究和學(xué)習(xí)而言是很有幫助的。
在做科研的時(shí)候,要打好自己的科研基礎(chǔ)。很多理科好的學(xué)生可能認(rèn)為自己學(xué)習(xí)不錯(cuò),做科研應(yīng)該很容易操作,但往往真正接觸科研的時(shí)候,有些同學(xué)會(huì)受到打擊。因?yàn)榭蒲惺强菰锏模倚枰紤]的問題會(huì)很多,也會(huì)更全面,有時(shí)候會(huì)認(rèn)為自己做的很多工作是沒有必要的。
所以有一個(gè)積極的學(xué)習(xí)和解決問題的態(tài)度,就會(huì)很有幫助,有這種心態(tài)的學(xué)生會(huì)比較容易采納別人的意見,并且會(huì)積極上手去實(shí)踐,所以擁有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度的學(xué)生在科研中會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。而且這對(duì)自己的學(xué)習(xí)生活也有幫助。它們是相輔相成的,在學(xué)習(xí)中收獲成就感就會(huì)去更積極做這件事,同樣最開始保持積極的態(tài)度,可能后續(xù)的收獲也越多。
C老師就拿自己最初做科研的過程舉例:“我在最初做科研的時(shí)候需要模擬很多東西,對(duì)于工業(yè)CT對(duì)一些模型的尺寸要求非常精細(xì),而且因?yàn)槭褂玫哪M軟件不同,所以編寫的算法不同,出來的精確度也是不同的。當(dāng)時(shí)我就把這些用軟件跑出來的精確度做了一個(gè)很詳細(xì)的對(duì)比,有時(shí)候因?yàn)檐浖行┧惴▎栴}還有很多奇怪的數(shù)據(jù)和結(jié)果出現(xiàn),我們還要去推測(cè)出現(xiàn)的這個(gè)問題?!?/p>
“這個(gè)過程描述起來就挺枯燥的,當(dāng)時(shí)自己也不是非常甘心去做,因?yàn)楫?dāng)時(shí)做這件事情我認(rèn)為這個(gè)步驟不具有什么創(chuàng)新性,對(duì)于最終的科研結(jié)果來說沒有什么實(shí)質(zhì)性的幫助,還很花時(shí)間。但是真的憑借興趣堅(jiān)持下來??墒亲隽艘欢螘r(shí)間之后發(fā)現(xiàn),這個(gè)過程可以讓自己更清晰的了解做科研需要具備什么樣的素質(zhì),而且這段過程讓我對(duì)數(shù)據(jù)和圖表的操作更得心應(yīng)手,對(duì)于后續(xù)的科研非常有幫助,而且因?yàn)檫@些步驟讓我對(duì)后續(xù)的科研過程中存在的問題可以迅速判斷,對(duì)于整體而言是很有幫助的?!?/p>
因此她希望自己的學(xué)生可以有一個(gè)積極的學(xué)習(xí)態(tài)度去面對(duì)接下來的科研,這會(huì)讓他們的科研之路走的更長(zhǎng)遠(yuǎn)。
專業(yè)書籍推薦:
對(duì)算法感興趣的同學(xué):我推薦吳恩達(dá)導(dǎo)師的課,他之前是斯坦福大學(xué)的教授,在Coursera上有上傳一系列的課程,可以搜索Andrew Ng的Machine Learning和Deep Learning 。
對(duì)于我專業(yè)方面,我推薦一本書籍:The Physical Principles of Medical Imaging。有免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)版http://www.sprawls.org/ppmi2/ 感興趣的學(xué)生可以閱讀一下。
最后C老師說到,其實(shí)中學(xué)生做科研還是有很大的好處。對(duì)于大學(xué)想學(xué)理工類的學(xué)生而言,在高中做了科研可以積累很多的專業(yè)知識(shí),還能了解到完整的科研流程。通過這些科研經(jīng)驗(yàn)的積累,在大學(xué)做科研時(shí),可以看到有些已經(jīng)研究出來的科研成果還有那些不足之處需要完善,自己是否可以提出新的方案去解決這些缺陷,再去實(shí)行自己的方案。這樣你就會(huì)比同年級(jí)學(xué)生多出很多的時(shí)間去做更多自己想做的事情。
感謝C老師的分享,在我們這些導(dǎo)師的身上,可以看出他們對(duì)科研的執(zhí)著與熱愛,并且愿意為此付出大量精力和時(shí)間。所以學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,不僅是向?qū)煂W(xué)習(xí)如何做科研以及相關(guān)的專業(yè)知識(shí),還能學(xué)習(xí)到導(dǎo)師身上優(yōu)秀的品質(zhì),這將會(huì)是長(zhǎng)期的財(cái)富。
你能否想象,這群十幾歲的少年,能夠提高飛翼式飛機(jī)的穩(wěn)定性,能夠避免太空垃圾所造成的危害,能夠幫助農(nóng)村地區(qū)接入更可靠的互聯(lián)網(wǎng),做出的科研可以改變社會(huì)嗎?
現(xiàn)在肯定的告訴你,他們可以!
在科研這片天地里,他們展現(xiàn)自己的能力與天賦!
除此之外!還因?yàn)橛幸蝗阂呀?jīng)在改變社會(huì)的人
在帶領(lǐng)他們砥礪前行!

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