懷抱科研夢(mèng)想 執(zhí)著無(wú)畏前行——記東南大學(xué)儀器科學(xué)與工
--程學(xué)院教授劉澄玉

文/肖延勝 王永梅

獨(dú)到而善于發(fā)現(xiàn)的眼光，聰慧而思維敏捷的大腦，是從事科研不可或缺的要素。而執(zhí)著堅(jiān)定的科研事業(yè)心以及勇?lián)厝蔚募覈?guó)情懷，又是追求科研不斷進(jìn)步的巨大推動(dòng)力。正是在積極進(jìn)取、報(bào)效國(guó)家的精神感召下，科研人士才有了更加明確的奮進(jìn)方向和目標(biāo)。

近年來(lái)，東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院教授劉澄玉致力于穿戴式醫(yī)療與智能監(jiān)護(hù)、醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)、心腦血管疾病早期檢測(cè)、健康物聯(lián)網(wǎng)、臨床開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等基礎(chǔ)理論與共性關(guān)鍵技術(shù)的研究，以及相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，取得了突出的科研成就，受到了國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注。

克服困難 迎接挑戰(zhàn)

1982年，劉澄玉出生于山東禹城。2005和2010年，他先后于山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)獲得工學(xué)學(xué)士和工學(xué)博士學(xué)位，其中博士期間師從我們航空生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)始人俞夢(mèng)孫院士和山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所劉常春教授。2010 - 2017年，他先后在山東大學(xué)、英國(guó)Newcastle大學(xué)和美國(guó)Emory大學(xué)從事博士后研究。2017年9月，入職東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院從事相關(guān)領(lǐng)域研究工作。

劉澄玉教授

心腦血管、睡眠障礙、精神壓力等諸多慢性疾病給人民健康帶來(lái)了巨大的危害。單就心腦血管病而言，其死亡人數(shù)占據(jù)全球死亡總數(shù)的近30%，我國(guó)每年用于心腦血管病的直接醫(yī)療費(fèi)用高達(dá)1300億元。如何應(yīng)對(duì)這些疾病，保障人們的健康，減輕人們的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，成為社會(huì)亟待解決的重要問(wèn)題。

在不斷的科研工作中，劉澄玉漸漸發(fā)現(xiàn)，為了破解這些問(wèn)題，急需把儀器、信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)與健康醫(yī)療技術(shù)進(jìn)行深層次的融合，大力發(fā)展新的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等智能信息技術(shù)，研制高效低成本的新一代智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，在健康醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行有效地應(yīng)用。而穿戴式醫(yī)療+智能監(jiān)控技術(shù)的全新模式以及巨大的發(fā)展?jié)摿φm應(yīng)了慢病早期監(jiān)測(cè)和生命健康保障的要求，成為科研界關(guān)注的熱點(diǎn)。

面對(duì)此種情況，劉澄玉在穿戴式智能監(jiān)控設(shè)備和部件、多通道生命體征信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與處理等重要問(wèn)題上進(jìn)行了深入的研究，特別是針對(duì)穿戴式動(dòng)態(tài)心電信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)血壓測(cè)量、智能心音分析、胎兒心電監(jiān)測(cè)等的研究工作取得了顯著進(jìn)展。

對(duì)科研的未雨綢繆，對(duì)未來(lái)的殷切希望，以及對(duì)“新工科”大學(xué)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的深刻理解，激勵(lì)著劉澄玉在科研的道路上砥礪前行。在理論研究和技術(shù)攻關(guān)的同時(shí)，他還與聯(lián)想研究院合作研發(fā)了全球首款12導(dǎo)聯(lián)穿戴式智能心電衣產(chǎn)品樣機(jī)；同時(shí)，積極投身開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，參與組織了2015 — 2017年三屆全球生理測(cè)量挑戰(zhàn)賽，籌劃組織了2018年首屆中國(guó)生理信號(hào)挑戰(zhàn)賽，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。2017年9月，由東南大學(xué)與聯(lián)想集團(tuán)共建 ，南京醫(yī)科大學(xué)參建的“東大 — 聯(lián)想”穿戴式心臟 — 睡眠 — 情緒智能監(jiān)控聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室正式成立，劉澄玉任實(shí)驗(yàn)室主任。該實(shí)驗(yàn)室是充分結(jié)合東南大學(xué)工科優(yōu)勢(shì)、聯(lián)想集團(tuán)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和南京醫(yī)科大學(xué)臨床優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)物，在各方領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和支持下，實(shí)驗(yàn)室有望在穿戴式生命體征智能監(jiān)控方向做出嶄新的成績(jī)。自此，他在科研路上邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。

科研轉(zhuǎn)化 保障健康

在科研上做“頂天立地”的事情是東南大學(xué)穿戴式智能監(jiān)控團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)帶頭人李建清教授時(shí)刻向劉澄玉強(qiáng)調(diào)的，也成為劉澄玉科研工作的座右銘?！绊斕臁本褪且诨A(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)上做出突破性的成果；“立地”就是研究出來(lái)的技術(shù)能夠落地為實(shí)用、有用的產(chǎn)品，服務(wù)健康醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。早在博士和國(guó)內(nèi)博士后階段，劉澄玉就作為山東大學(xué)劉常春教授科研團(tuán)隊(duì)核心技術(shù)人員，研發(fā)了CVFD心血管系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在具有獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)不斷豐富升級(jí)，已經(jīng)形成了三大系列十幾種型號(hào)產(chǎn)品，包括心臟功能、動(dòng)脈功能和血液黏度水平的幾十種功能的評(píng)定和檢測(cè)。特別是結(jié)合在熵測(cè)度方面的研究，在國(guó)際上首創(chuàng)了心衰趨勢(shì)性指數(shù)和冠心病趨勢(shì)性指數(shù)等疾病預(yù)警指標(biāo)，贏得了業(yè)界的好評(píng)。目前核心技術(shù)獲得9項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，產(chǎn)品上市后，已在北京301醫(yī)院、山東省立醫(yī)院等醫(yī)院得到了實(shí)際應(yīng)用。檢測(cè)到1.7萬(wàn)余例患者有冠心病、心衰或動(dòng)脈阻塞等心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)，顯著提升了我國(guó)在心血管疾病早期檢測(cè)行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前，他正在積極與聯(lián)想集團(tuán)合作，研發(fā)中的新一代穿戴式智能心電衣產(chǎn)品也有望很快上市。此外，其帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的動(dòng)態(tài)血壓、智能心音、動(dòng)態(tài)胎兒心電、情緒睡眠監(jiān)測(cè)等技術(shù)也有望成為老百姓日常生命健康監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品。

在醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)越來(lái)越被重視的今天，“開(kāi)源”生命體征數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和維護(hù)也變得更為重要，特別是經(jīng)過(guò)醫(yī)生嚴(yán)格標(biāo)注后的“開(kāi)源”數(shù)據(jù)庫(kù)，可以為機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法性能的充分發(fā)揮提供保障，同時(shí)使研究者專注于發(fā)展算法模型而不受限于數(shù)據(jù)本身。劉澄玉對(duì)此格外重視，通過(guò)不懈的努力，他極力促成了通過(guò)第七屆生物醫(yī)學(xué)工程與生物技術(shù)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議（ICBEB2018）平臺(tái)舉辦的首屆中國(guó)生理信號(hào)挑戰(zhàn)賽。截至2018年4月1日?qǐng)?bào)名截止，已有包括牛津大學(xué)、倫敦帝國(guó)理工在內(nèi)的72支隊(duì)伍注冊(cè)參賽，報(bào)名工作取得了巨大的成功。

他深刻感受到科研轉(zhuǎn)化對(duì)解決制約“穿戴式醫(yī)療與智能監(jiān)護(hù)”水平提升的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題、滿足國(guó)家和社會(huì)對(duì)心血管疾病早期監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求所具有的重要意義。也正是有了這些認(rèn)識(shí)，劉澄玉在追求科研、探索科研的道路上才日益精進(jìn)，才使科研成果得以順利轉(zhuǎn)化。

榮獲殊榮 展望未來(lái)

正是由于在同一研究方向上十幾年如一日孜孜不倦的工作積累，劉澄玉取得了同齡人中出色的工作成績(jī)：他曾先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金一等資助等課題10余項(xiàng)，作為核心技術(shù)人員結(jié)題國(guó)家863課題2項(xiàng)，參加美國(guó)NIH課題2項(xiàng)、英國(guó)工程和自然科學(xué)研究委員會(huì)EPSRC課題1項(xiàng)。他發(fā)表了130余篇學(xué)術(shù)論文，其中SCI期刊論文60篇，國(guó)際會(huì)議論文40多篇。2011和2016年，他先后兩次獲得英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)《Physiological Measurement》雜志年度突出論文（第1位）。2016年發(fā)表了聯(lián)合全球9個(gè)國(guó)家地區(qū)15家機(jī)構(gòu)25名科研人員的心音開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)論文（第1位），論文入選了ESI熱點(diǎn)論文（學(xué)科領(lǐng)域前0.1%），發(fā)表1年來(lái)被下載6000余次。

實(shí)驗(yàn)室照片（左二為劉澄玉教授），手中展示的為和聯(lián)想研究院合作研發(fā)的12導(dǎo)穿戴式智能心電衣SmartVest樣機(jī)產(chǎn)品

育人桃李，手留余香。劉澄玉能很好地將科研方法融入教學(xué)環(huán)節(jié)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做到因材施教。他目前擔(dān)任《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》本科生課程教師，曾講授過(guò)《數(shù)字信號(hào)處理——理論、算法與實(shí)現(xiàn)》、《數(shù)學(xué)建模》等課程，并曾經(jīng)負(fù)責(zé)了山東大學(xué)2006-2009年、山東大學(xué)威海分校2009年的全國(guó)研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的培訓(xùn)工作。作為合作導(dǎo)師，他先后指導(dǎo)了博士后研究人員3人、博士生近10人、碩士生20余人。

劉澄玉還非常注重學(xué)術(shù)交流，多次在國(guó)際心臟計(jì)算學(xué)大會(huì)、世界醫(yī)學(xué)物理和生物醫(yī)學(xué)工程大會(huì)做報(bào)告，并擔(dān)任多個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議的Co-chair或者Session Chair。在科研領(lǐng)域孜孜不倦的努力和勤奮拼搏，也使劉澄玉獲得了多項(xiàng)榮譽(yù)。2016年，他獲得山東省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)（第3位）。2017年，他獲得聯(lián)想集團(tuán)全球遴選唯一“青年科學(xué)家”稱號(hào)。他還被世界最大的開(kāi)源生理數(shù)據(jù)平臺(tái)MIT PhysioNet和國(guó)際計(jì)算心臟大會(huì)授予“杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。

此外，劉澄玉還擔(dān)任全球生理測(cè)量挑戰(zhàn)賽組委會(huì)委員、中國(guó)生理信號(hào)挑戰(zhàn)賽組委會(huì)主席、世界計(jì)算心臟學(xué)大會(huì)技術(shù)委員會(huì)委員、《JMMB》和《JMIHI》期刊副主編、《Physiological Measurement》期刊國(guó)際咨詢委員會(huì)成員，“PMEA”“JHE”“CMMM”等期刊客座主編/編輯，英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)項(xiàng)目通訊評(píng)審專家、全國(guó)專利侵權(quán)判定咨詢技術(shù)專家?guī)斐蓡T、山東省藥監(jiān)局醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測(cè)中心首批專家?guī)斐蓡T、歐洲心臟學(xué)會(huì)會(huì)會(huì)員、國(guó)際心電學(xué)會(huì)終身會(huì)員等。由于在心血管信號(hào)處理和疾病早期檢測(cè)方面做出的突出貢獻(xiàn)，在國(guó)際醫(yī)學(xué)生物工程聯(lián)合會(huì)（IFMBE）新一屆委員會(huì)中，劉澄玉很榮幸地當(dāng)選為《Federation Journal Committee》期刊委員會(huì)委員，并且是該委員會(huì)首位國(guó)內(nèi)學(xué)者。

劉澄玉沉浸在日益繁忙的科研事業(yè)中。雖然會(huì)歷經(jīng)艱難險(xiǎn)阻，但是他不畏艱辛，堅(jiān)定地走著自己的科研之路。他畢業(yè)于山東大學(xué)，工作在東南大學(xué)。山東大學(xué)“學(xué)無(wú)止境、氣有浩然”的校訓(xùn)給了他從事科學(xué)研究的正直之心、浩然之氣、無(wú)畏精神，而東南大學(xué)“止于至善”的校訓(xùn)則陶冶了他“非為一己立身家，是為國(guó)家圖富強(qiáng)”的家國(guó)情懷。科研之路是充滿艱辛曲折的，他希望通過(guò)自己的努力，為科研的繁榮和發(fā)展添光增色，為健康中國(guó)事業(yè)貢獻(xiàn)出自己的一份力量。