編者按:“清華大學(xué)博士生短期出國訪學(xué)基金”——
自2010年起設(shè)立,,受到“雙一流”建設(shè)經(jīng)費(fèi)和清華大學(xué)教育基金會(huì)的共同支持,,為博士生赴國外一流大學(xué)或重要國際組織、師從一流導(dǎo)師開展研究工作提供4-6個(gè)月的生活費(fèi)資助,。至今已有超過1800名博士生獲得基金支持,。該基金受到師生歡迎,博士生普遍反映受益匪淺,。 每個(gè)參加短期訪學(xué)的博士生都有一段不可復(fù)制的,、特別的經(jīng)歷和故事,“清華大學(xué)研究生教育”公眾號(hào)將不定期與大家分享他們精彩的訪學(xué)故事,。 受到學(xué)校博士生短期出國訪學(xué)基金資助,,我前往美國哈佛大學(xué)麻省總醫(yī)院(Massachusetts General Hospital, MGH)交流學(xué)習(xí)。半年時(shí)間匆匆而過,,回望這段訪學(xué)經(jīng)歷,,無論是學(xué)習(xí)科研還是日常生活,都有一些記憶深刻的體驗(yàn)和感想,。 科學(xué)研究與臨床實(shí)踐緊密結(jié)合 學(xué)習(xí)和科研,,是本次訪學(xué)最重要、最直接的目的,。我的博士課題是質(zhì)子重離子放療中相對(duì)生物效應(yīng)(Relative Biological Effectiveness, RBE)的研究,。質(zhì)子重離子束由于其Bragg峰形式的物理劑量分布和相比傳統(tǒng)光子放療較高的RBE值,已成為國內(nèi)外腫瘤放療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),。 哈佛大學(xué)附屬的麻省總醫(yī)院是美國最有聲望的醫(yī)療機(jī)構(gòu)之一,,始建于1811年,至今已誕生了13位諾貝爾獎(jiǎng)得主,。而我所在的放射腫瘤系,,擁有美國最大的質(zhì)子治療中心——Francis H. Burr質(zhì)子束治療中心,是國際質(zhì)子放療領(lǐng)域的領(lǐng)先者,。在導(dǎo)師李君利教授的支持和推薦下,,我聯(lián)系了該中心的Harald Paganetti教授,并前往MGH從事質(zhì)子RBE值相關(guān)的學(xué)習(xí)研究工作,。 Paganetti教授是質(zhì)子放療領(lǐng)域的著名學(xué)者,,他所提出的質(zhì)子RBE值近似等于1.1的理論,已成為當(dāng)前質(zhì)子放療中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),。Paganetti教授課題組的研究方向主要是放射物理和生物學(xué),,具體包括TOPAS蒙特卡羅軟件的研發(fā)、微納劑量生物物理模擬,、人工智能在質(zhì)子治療計(jì)劃中的應(yīng)用等,。而我在訪學(xué)期間主要從事了兩方面的研究:變化的質(zhì)子RBE對(duì)肝癌病例的影響研究,以及TOPAS程序微劑量模塊的研發(fā),。 肝癌是全球高發(fā)的癌癥類型,,由于肝腫瘤經(jīng)常被正常肝組織包裹,,因此放療中在給予靶區(qū)較高物理劑量的同時(shí)降低對(duì)正常組織的損傷,是肝癌放療的關(guān)鍵,。質(zhì)子束由于其特殊的物理能量沉積分布,,在肝癌放療中具有更為明顯的優(yōu)勢。因此MGH成立了專門研究肝癌質(zhì)子放療課題組,。我的研究內(nèi)容是基于肝癌病例數(shù)據(jù),,分析考慮變化質(zhì)子RBE對(duì)治療效果的影響。 在工作中,,我深刻感受到了MGH大量的臨床治療數(shù)據(jù)為其科學(xué)研究提供的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)——MGH的質(zhì)子中心每年都會(huì)治療上萬名患者,,因此已經(jīng)積累了大量治療及隨訪數(shù)據(jù),可供科學(xué)研究,,這是他們的一大優(yōu)勢,。以我的研究為例,MGH已經(jīng)收集了近百例肝癌質(zhì)子治療病例,,包括病人CT數(shù)據(jù),、癌癥類型、劑量處方,、分割方案,、照射計(jì)劃等等。受益于大量病例計(jì)算的展開,,我才得以分析變化的質(zhì)子RBE的影響趨勢,,也使得研究結(jié)果更貼近臨床。我想,,如果我們國內(nèi)的相關(guān)研究也能進(jìn)一步結(jié)合大量病例治療數(shù)據(jù),,想必將獲得更具有臨床意義的研究結(jié)論。 我的另一項(xiàng)工作,,則是建立TOPAS程序的微劑量模塊,。重離子輻射場的成分相較光子更為復(fù)雜,這與輻射生物效應(yīng)息息相關(guān),?;诮M織等效比例計(jì)數(shù)器(Tissue Equivalent Proportional Counter, TEPC)研究微米尺度的輻射場成分,在質(zhì)子重離子RBE值計(jì)算研究及質(zhì)量保證中具有重要意義,。研究中,,我的模擬結(jié)果幾次都與實(shí)驗(yàn)值存在明顯差異,多方調(diào)試也沒有明顯改進(jìn),。由于該領(lǐng)域有很多相關(guān)的研究學(xué)者都與Paganetti課題組有著密切的學(xué)術(shù)交往,,因此我在課題組老師的幫助下積極與他們?nèi)〉昧寺?lián)系,最終在其幫助下迅速解決了問題。這半年里,,也有多個(gè)國家的學(xué)者來課題組學(xué)習(xí),、工作,這讓我充分體驗(yàn)到什么叫“科學(xué)是沒有國界的”——一個(gè)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)交流越廣泛,、越豐富,,它所具備的研究潛力可能就會(huì)越大。 科學(xué)研究與臨床實(shí)踐是緊密結(jié)合的,。課題組的有些研究項(xiàng)目,例如在放療療程中腫瘤體積的變化,、靶區(qū)臨界體積(Clinical Target Volume, CTV)的合理劃分等等,,都是在臨床治療過程中發(fā)現(xiàn)的問題,而解決這些問題又對(duì)提高治療效果具有非常重要的意義,。因而,,放療領(lǐng)域的科學(xué)研究,離不開與臨床醫(yī)生的頻繁交流,、探討,,這樣才會(huì)使得研究工作更加接地氣。在MGH,,每個(gè)星期都由學(xué)生進(jìn)行最新文獻(xiàn)的調(diào)研報(bào)告,,每隔兩周還會(huì)有學(xué)者做個(gè)人研究報(bào)告。在這些學(xué)術(shù)交流中,,常常會(huì)有身穿白大褂的醫(yī)生參加,、聆聽,他們經(jīng)常提出臨床遇到的相關(guān)問題,,并與科研人員進(jìn)行討論,、碰撞出思想的火花。 此外,,課題組內(nèi)有很多同事的本科和研究生背景都不是醫(yī)學(xué)物理專業(yè),,為此,MGH開設(shè)了相關(guān)課程,,對(duì)于非該專業(yè)的科研人員是必修的,。這樣的課程設(shè)置也很值得我們國內(nèi)的高等院校學(xué)習(xí)——我在平時(shí)研究中,也經(jīng)常會(huì)遇到一些基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)物理常識(shí)問題,,旁聽一些醫(yī)學(xué)物理的課程會(huì)對(duì)研究工作有所裨益,。 高度獨(dú)立與自由分享 在MGH做研究與國內(nèi)的另一大差異是獨(dú)立性很強(qiáng),這可能也是MGH研究生培養(yǎng)的特點(diǎn),。 在清華時(shí),我常會(huì)與老師討論研究工作進(jìn)展,,因此剛?cè)GH后反而感覺不適應(yīng),,常常階段性地總結(jié)當(dāng)前工作發(fā)給Paganetti,好在他也會(huì)及時(shí)回復(fù)他的意見,。后來,,我逐漸嘗試適應(yīng)這種研究氛圍,學(xué)會(huì)規(guī)劃自己的工作,,每次討論前做好問題準(zhǔn)備,,在有限的討論時(shí)間中盡可能多地解決問題??梢哉f,,在MGH的這段訪學(xué)經(jīng)歷,也是對(duì)自己獨(dú)立工作能力的一次考驗(yàn),。
同樣令人印象深刻的是MGH各種各樣的安全保密培訓(xùn)和測驗(yàn),。 由于研究項(xiàng)目涉及到病人數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)拷貝,、個(gè)人電腦的管理等要格外警惕,。甚至,,我偶爾還會(huì)收到一些“釣魚”郵件,,不小心打開后,便會(huì)被提醒安全意識(shí)不夠,、需要注意信息保密。 而與此相反的是,,同事們都很樂意在研究組內(nèi)分享自己的研究成果,,他們會(huì)大方地打包發(fā)送自己的程序代碼,,以便于別人的研究工作,;在服務(wù)器上也能下載、查看每個(gè)人的工作資料,。這一嚴(yán)一寬,,恰恰反映出MGH成熟的科研制度和友好的科研環(huán)境。 在MGH我還參加了一些國際知名學(xué)者的講座,,對(duì)此,,我最大的感觸便是他們報(bào)告的立意之深遠(yuǎn)。他們能夠回顧過去幾十年醫(yī)學(xué)物理的發(fā)展脈絡(luò),,用大量的數(shù)據(jù)闡釋當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顟B(tài),并描繪將來幾十年的發(fā)展方向,,非常大氣,。此外,,這些知名學(xué)者也都是當(dāng)前一些重要放療技術(shù)的奠基人,,因此對(duì)于技術(shù)發(fā)展的前因后果非常了解。 例如MGH放射腫瘤系物理學(xué)部負(fù)責(zé)人Thomas Bortfeld,,他是調(diào)強(qiáng)放射治療(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)技術(shù)的主要發(fā)明人,,他的講座就以IMRT的發(fā)展為主線。從IMRT最初idea的提出(1970年代一篇Co-60放療屏蔽的文章),,到初步實(shí)現(xiàn)(完成一個(gè)病例計(jì)算需要3個(gè)小時(shí)),,再到技術(shù)手段上有突破(時(shí)間縮短到十幾分鐘),最終得以廣泛應(yīng)用……他一步步勾畫出從臨床應(yīng)用提出要求,、開展基礎(chǔ)研究,,到各領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的idea轉(zhuǎn)換為臨床應(yīng)用方向,再到技術(shù)手段的革新和臨床應(yīng)用,,這樣一個(gè)醫(yī)學(xué)物理研究的循環(huán)流程,,讓我很受啟發(fā)。自己推導(dǎo)的公式與理解別人的公式推導(dǎo),,終究是有差別的,。近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)主要發(fā)展于西方國家,因而他們對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的研究知根知底,、入木三分,;而我們國家的科學(xué)研究多是在其基礎(chǔ)上做進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新,屬于在別人的地基上建房子。希望在不遠(yuǎn)將來,,我們也能有大量原創(chuàng)性的研究成果出現(xiàn),,這樣才能真正體現(xiàn)一個(gè)國家的科研實(shí)力。 從零開始的衣食住行 日常生活也是這段訪學(xué)經(jīng)歷中一次很大的挑戰(zhàn),。在清華,,衣食住行,樣樣學(xué)校都給我們提供便利,,使我們可以專心從事學(xué)習(xí)和科研工作。但到了美國后,,這些都是需要直接面對(duì)的生活問題:從鍋碗瓢盆,、柴米油鹽到水電熱網(wǎng),對(duì)我都是全新的考驗(yàn),。 仍然清楚記得,,初到美國,我的第一頓早餐是面包片配自來水,,一瞬間格外想念清華品類豐富的早餐,。之后,我網(wǎng)購了熱水壺,,終于喝上了熱茶,;又跟室友置辦了廚具,開啟了人生第一次做飯生涯——以前在學(xué)校,,一日三餐都是刷卡解決,;但在美國需要洗菜、蒸米,、炒菜,、盛飯、洗刷清理等一整套工作,,吃上一頓飯,,要耗時(shí)一個(gè)小時(shí),還鬧得滿頭大汗,。 后來,,我也慢慢適應(yīng)了自己做飯的生活,開始計(jì)劃每周的食譜,,甚至學(xué)著嘗試不同的口味,,每周末去中國超市挑肥揀瘦也已然成了訪學(xué)生活的一部分。從最開始的煮面條,,到番茄炒蛋,,再到后來的土豆燒排骨,、麻辣燙,我終于深刻體會(huì)到“每個(gè)留學(xué)生都會(huì)帶一身廚藝回國”,。 住房方面則更不用說,。波士頓的房租普遍高昂,我租的房子(嚴(yán)格說是地下室)距離工作地點(diǎn)足有10公里路程,,而這段路程乘坐美國歷史最悠久的地鐵需要1個(gè)小時(shí)的時(shí)間,。過去我總覺得在大城市擠地鐵是一件非常痛苦的事,現(xiàn)在已然覺得這就是城市生活的一部分,。每天,,我迎著晨曦坐上地鐵,一邊聽聽英語,,一邊計(jì)劃當(dāng)天的工作,;晚上則迎著晚霞回到公寓,路上還能思考一天的收獲和不足,。 生活中的那一抹“清華紫” 工作之余,,課題組的同事們經(jīng)常會(huì)聚在一起侃大山。特別是每天中午半個(gè)小時(shí)的午餐時(shí)間,,大家會(huì)挑選自己喜歡的食物,,圍坐在桌子旁邊,聊天氣,、聊周末、聊孩子等等,。有幾位同事在離開課題組前還在家里舉辦了Barbecue,,大家一邊做飯一邊暢聊,同事間的關(guān)系都非常融洽,。 在端午節(jié)的前一個(gè)周末,波士頓的華人在查爾斯河上舉辦了一年一度的龍舟比賽,。哈佛,、波士頓大學(xué)等當(dāng)?shù)馗咝6冀M織了參賽隊(duì),,清華北大等國內(nèi)多所大學(xué)的校友會(huì)也紛紛投入其中。比賽當(dāng)天晴空萬里,,清華健兒們?cè)凇斑诉恕钡睦薰穆曋袏^力搏擊,,在碧綠的查爾斯河上留下一道道鮮艷的清華紫。作為一名拉拉隊(duì)員,,我也為自己能夠?yàn)槟感<佑投械綗o比自豪,。
波士頓是美國受教育水平最高的城市,人們的文化素質(zhì)普遍較高,,這也反映在日常的一點(diǎn)一滴中,。每天清晨在波士頓北站,我都能遇到川流不息的上班族大軍,。但即使每個(gè)人都邁著極快的步伐,,在推開面前厚重的玻璃門時(shí)都會(huì)停下腳步向后看看。如果身后有人,,他們一定會(huì)把門把手交給后面跟隨的人才會(huì)離開,;一次地鐵突然在隧道中間熄火,全車人等了二十分鐘,。當(dāng)趕來的修理工重新發(fā)動(dòng)列車后,,全車人員立刻回報(bào)以一聲聲的“Thank you!”而沒有一聲抱怨。此外,,所有的公交車都有側(cè)傾功能,,方便坐輪椅的殘障人士上車。波士頓人的素質(zhì)體現(xiàn)在這一個(gè)個(gè)小小的細(xì)節(jié)中,,很值得我們學(xué)習(xí)和改進(jìn),。 波士頓也是美國歷史最悠久的城市之一,馬路兩旁的建筑普遍都有百年歷史,。城市中的高樓大廈不多,,而屋前花園、屋后停車場的各種House設(shè)計(jì),,也體現(xiàn)出當(dāng)?shù)厝藢?duì)愜意生活的追求,。陽光明媚的日子里,常常能夠看到人們?cè)谧约一▓@里舉辦Barbecue,,歡快的音樂聲伴著烤肉的香味,,令人好不羨慕。波士頓還是一座公園城市,,草坪,、湖泊星羅棋布。每天晚飯后在夕陽的余暉下繞著湖邊走一圈,,呼吸著清新的空氣,,看著拖家?guī)Э诘囊傍喓捅谋奶乃墒?,也不失為一道亮麗的風(fēng)景。 這半年在MGH的訪學(xué)經(jīng)歷,,首先使我體驗(yàn)了國際一流研究機(jī)構(gòu)的研究氛圍,,了解到國際質(zhì)子放療領(lǐng)域的前沿研究,更鍛煉了自己獨(dú)立科研的能力,,這對(duì)我將來的科研工作是一筆十分寶貴的財(cái)富,。而離開學(xué)校的呵護(hù),則鍛煉了我獨(dú)立生活的能力,、增長了廚藝,,逐漸學(xué)會(huì)處理日常生活中的各種問題。同時(shí),,讓我有機(jī)會(huì)直觀地體驗(yàn)美國的社會(huì)文化,,更與來自世界各地的同事們交流學(xué)習(xí),開闊了視野,。 在此由衷地感謝學(xué)校給我們提供的出國訪學(xué)機(jī)會(huì)和博士生短期出國訪學(xué)基金的資助以及藍(lán)春學(xué)長的捐贈(zèng),!感謝我的導(dǎo)師李君利教授在我訪學(xué)期間的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助,! 本文來源:清華大學(xué)工程物理系陳宜正同學(xué)的訪學(xué)總結(jié)報(bào)告 編 輯:邵正隆 清華大學(xué)研究生院,; 徐思羽 清華大學(xué)研究生院學(xué)生記者 |
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