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【师生风采】追梦, 永远在路上 ——记 2017 年度 “中国好医工” 科研十佳获得者杨润怀

时间:2018-02-18浏览:13设置

  刚进入他的办公室,映入眼帘的是井然有序的实验台,上面整齐地摆放着各种实验仪器,靠门的实验台上有几台3D打印机,有敞开放置的,有用遮光材料仔细保管的。对侧的桌上平放微小精致的机械手和电脑,里侧的办公桌上资料纸笔整齐有序。一人正伏案工作,闻声抬头,只见他剑眉星目,阳光帅气,整个人散发着儒雅的学者风范。他就是杨润怀博士,是我校生命科学学院生物医学工程系教师,在2017年度“中国好医工”(中国优秀临床医学工程师)的评选活动中,他凭借自己过硬的本领和骄人的科研业绩获得“科研十佳”荣誉称号。

荣誉得来不易

       “中国好医工”的评选是由中华医学会医学工程学分会、《中国医疗设备》杂志社、中国生物医学工程学会临床医学工程分会、人民卫生出版社和健康报社等单位联合举办,已连续举办8届,成为行业内最具影响力、号召力的权威评选活动。此次评选活动,先后经过了省市学会推荐、专家评审团初审、现场答辩复审等环节,最终,杨润怀博士从全国300多名优秀临床医学工程师候选人中脱颖而出,获得这项“科研十佳”的荣誉称号。

  评选活动主要以面试的形式进行,需要参赛者汇报自身科研进展,参与哪些基金,发表哪些论文,介绍三个代表性科研案例等等。杨润怀在生物医学工程领域主要负责自动化技术设备的开发,他的三个代表性案例与自动化技术分不开。

  案例—:微纳米操作机器人。简单来说就是制作一个纳米精度的机器手,这是杨润怀读博期间参与的一个科研项目。

  案例二:生物3D打印机。来到我校后,杨润怀在做实验过程中发现市面上的成品3D打印机只能以固体作为原材料,而实验需要的是以液体为原材料的打印机,于是他就和学生一起以成品3D打印机为基础自主制作了两台3D打印机。一台是以水凝胶为原料打印一个更具韧性的传感器,使之较普通固体传感器能更方便地植入机器内,以此同时避免了机器弯曲时的损害。另一台则是光固化的打印机,精度更高,用来打印纳米级别的东西。

  案例三:仿真模拟分析。3D打印机研发成功后,杨润怀便探索了更高层次的研究领域,即仿真模拟分析。现在他分析的方向有生物材料的力学性能、力学仿真、材料的断裂、培养体外细胞支架、人造血管以及探索医学下一步的治疗方向,比如体内药物靶治疗,药物在体内的输送等。

  极具前沿性的科研案例,多项基金,多篇高质量的论文,勤奋严谨的科研精神,凭借着这些,“中国好医工”科研十佳的荣誉称号实至名归。然而杨润怀说:“这是学校十分重视科研工作,为我们科研工作者提供了先进的实验室建设,完备的仪器设备等良好的科研环境,有这样一个良好的基础,我们才能做出进一步的探索。”

兴趣在前,坚持在后

      “最初尝试科研,会碰到形形色色的第一次,第一次实验结果不如人意,第一次失意难过吃不下睡不着,但每一次的鼓起勇气,每一次的重新投入,每一次的认真思考都有可能成为通向罗马的第二条路。”这是杨润怀秉持的理念。

  对科研的执着与喜爱要从杨润怀的学生时代说起。读博期间,杨润怀接触的第一个重任务就是微型纳米操作机器人,刚开始进入实验时就遇到了棘手的问题:他们发现当下已知常用的操作系统的实时通讯反馈速度达不到机器手要求的速度。没有条件就创造条件,杨润怀和自己的团队选择了整体改换系统,改为使用开源系统。这个问题解决了,可下一个问题又蹦出来了,进行纳米操作时,系统反馈的速度会有预期值偏差,只能模拟单方向的反馈,不能模拟360度的反馈。面临这么多琐碎的一个接一个的问题,杨润怀和团队们不断尝试各种方法,一条路走不通,就换一条,不断在失败中累积经验,在成功中总结方法,最终取得了理想的成果。

  上文中提到的生物3D打印机,对杨润怀来说也是经历了艰难的探索。从零基础到一个成品的诞生,这里面的困堪比登天。第一步,选购材料,材料在安装时要具有一定稳定性,起支撑作用,对电极的精度也有要求。第二步,设计搭建框架,一些起固定连接作用的小部件需要设计模型,编辑代码,然后用成品打印机打印出来,再去组装检测是否合格,“不合格的话,就反复修改,反复调试,直到合格为止。”杨润怀说。最艰难的一步就是编写程序了,为了能编写出合适的程序,杨润怀和团队们专门从零开始学习了各种编程软件,最终,经过重重努力,一台合乎要求的生物3D打印机终于诞生了。

  “任何时候都不要轻易放弃,动用一切能想到的方法来解决问题。”杨润怀说:“科研的本质就是不断创新,做别人没做过的事情,解决他人没法解决的事情,在这个过程里,不断遇到新问题,不断改进方法,如此回环往复。”杨润怀就是在这种不断的循环中提升自我,突破极限。

尽早让学生“绑定”实验室

    除了投身于科研,身兼研究生导师的杨润怀对学生的科研能力培养也十分关注。他曾与做教育的朋友交谈过,发现上海北京等地方早早地就让学生进入实验室,把创新创业的意识植入到学生的脑海里。杨润怀说:“世界变化太过迅速,前些年积攒的知识很容易变成屠龙之术,毫无用处。我更倾向于让学生尽早地‘绑定’实验室,实践与理论相结合,锻炼他们的科研能力。”

    杨润怀要求自己的学生要始终如一地保持着对科研的热爱认真与探索之心。学生进入实验室的门槛就是一份调研任务。杨润怀会给学生一份文献,让他们在一个月里,从本文献出发,借助网络,文本资料等各种渠道去查询信息,然后自行思考整理出来一份调研报告。杨润怀说:“一份文献的背后隐藏着许多故事,作者是研究什么的?他近期有什么成果?他的导师又研究什么,主要成就是什么?”他会根据报告内容来考核学生的科研能力,他看中的是学生为兴趣能做出多大程度的“牺牲”,在一个月里,是否认真地去调研,下功夫组织语言撰写报告。

  学生进入实验室后,杨润怀会针对性的对他们进行初步训练。先是要求学生自行设计一个一定转速、一定时间可以控制住的匀胶机,让他们体会这个过程,体会设计产品的思想,然后把基本实验做一遍,包括材料的配置,3D打印机的操作维修,以及机械的建模等等。初步掌握这些基础,能让学生对于科研实验有个大致的把握。等基础掌握以后,杨润怀会再给学生们一些简单具体的任务,并要求他们每周提交实验报告:做出来实验了,好,做出来原因是什么?学到了哪些?你提升了哪些?如果没做出来,没关系,那可能的原因是什么?针对这些可能,你又能提出哪些可能的解决方案?之后,杨润怀会针对这些方案和学生们交流,讨论解决方案实施的可能性。杨润怀说:“我更希望通过带同学们做科研,来提高他们的综合能力。”这种方法十分行之有效,他的学生从对科研懵然不知,到迅速掌握基本要领并多角度思考研究问题,迅速地成长了起来。

  “杨老师他是一个很阳光很幽默风趣的人,他会给我们讲段子,抖包袱,让我们在会心一笑中学到很多知识;他也是个要求严格的人,他会很细致的讲解步骤原理,对我们每一个操作都精益求精,”杨润怀的学生说:“我们都非常喜欢他,在杨老师这里,我们成长了很多,对科研也拥有了极大的兴趣和信心。”

  毫无疑问,科研工作是清苦、单调甚至无聊的,但对杨润怀来说,无论是过程还是结果都是非常快乐的。以科研创新为乐趣的杨润怀就这样不骄不躁地工作着,对他来说,在科研面前,追梦永远在路上。

  采访结束了,杨润怀老师又回到了实验室。天已擦黑,对我们普通人来说,美好的一天已经结束,但对杨润怀来说,战斗的时刻刚刚开始…… (学生记者 夏青 杨雅雯 )


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