文|《中国科学报》见习记者 江庆龄
“现在确实感觉竞争很大,做柔性可穿戴超声器件研究的团队越来越多了。”受访时,美国加州大学圣地亚哥分校教授徐升感叹道。
随即,他话锋一转:“但我们思来想去,还是觉得应该把实验的所有细节都公开,这样才能吸引更多人来到这个领域,一起把这件事做大做强。长远来看,是一件好事。”
近几年,徐升的名字频频和柔性可穿戴超声器件“绑定”在一起,高水平论文接连上线。而他的课题组的一个特点是——论文往往篇幅非常长,实验数据、操作细节、背景补充……事无巨细地在补充材料中呈现。
因为在他看来,和同行的学术交流分享对推动本领域发展十分重要,发表论文是一个重要渠道,参加学术会议同样如此。
今年十月底,徐升即将再次来到上海参加世界顶尖科学家论坛,分享团队在柔性可穿戴超声器件方面的最新进展。
徐升参加2024世界顶尖科学家论坛
转变方向,但始终关注大问题
2015年组建实验室时,徐升主要关注基础功能材料生长和制备。但慢慢地,他的研究方向变成了器件加工和用于健康监测和人机接口的生物集成电子设备。到现在,课题组超过70%的精力都放在了柔性可穿戴超声器件上。
“我扪心自问,还是想做一些基础研究。但这些年不得不把课题组‘掰’成一个聚集应用研究的团队。”徐升坦言,“这个转变,我认为是被动的。从社会需求、基金导向的角度来说,要让课题组‘活下去’,我们不得不顺势而为。”
不过,无论方向如何变化,徐升课题组的宗旨从未改变——从大处着眼,专注于解决大问题。
坚持这点并不容易。徐升过去开展的众多工作,无一不是靠时间和人力“堆”出来的。这也可以从他的论文中看出——多个团队合作完成、数据详实、补充说明上百页。
“我们运气很好,不少大问题最后有了不错的‘归宿’。”徐升说道。
柔性可穿戴超声设备正是其中之一。早在本世纪初,就有学者提出了可穿戴超声设备的设想,但由于违背了一些传统的成像原理,这个方向逐步被淡忘了。徐升团队开展的系列工作,则证实了该设想的可行性,让“大家重新对这个领域燃起了希望”。
徐升团队研发的柔性可穿戴超声器件
简而言之,徐升团队开发的柔性可穿戴超声设备具有完全集成、超声、移动三大特点。他们将医院诊断设备集成到一个不到信用卡大小的贴片上,使用时无需连接电源,用户“随穿随测”。既提升了监测设备便捷性,又满足了动态连续观测身体状态的需求。
此外,柔性可穿戴超声设备可“直达”皮下17厘米,监测体内深层器官和组织的信息,收集更多细节。而市面上常见的健康监测手环、智能手表等,只能被动获取皮下几毫米小血管的跳动,用以推断血压或心率。
“可穿戴超声设备领域是一个‘金矿’,应用潜力非常大。”徐升说道。这既体现在基金申请上,也体现在论文上线后的反响上——经常会有学术界和产业界的专家专程联系徐升,甚至到实验室实地体验,探讨后续合作机会。
创业5年,却自称“小学生”
2018年9月,徐升团队关于“可贴合人体的柔性超声血压计”的成果,以封面论文的形式发表于《自然-生物医学工程》。
很快,徐升收到了数百封“读者来信”。邮件来自全球各地,却有着相似的主题——技术商业化程度如何、这款血压计是否可以出售,以及商讨合作。
徐升意识到,这是一个有广阔应用前景的“蓝海”产业。于是,他决定开个公司。
之所以选择自己创业,某种程度上是受到了他的博士后导师、美国西北大学教授约翰·罗杰斯的影响。“除了科研和管理事务,他参与创立了十几个初创公司。”徐升说道。
更重要的,是希望让自己的研究真正产生影响力。在徐升看来,自己开公司可以加速技术变为产品的进程,最终让更多人受益,证明这项工作的价值。
经过近两年的筹备,2020年,名为Softsonics(意为“柔性超速”)的公司正式成立。“创业和科研需要的‘skill set’完全不同,其中有很多‘know how’,课本里根本学不到,只能通过和有经验的人沟通交流。”徐升形容自己是“创业方面的小学生”。5年来,徐升一边摸着石头过河,搞明白实验室成果到产品上市之间的“弯弯绕绕”;一边四处“取经”,学习创业和管理知识。
这些努力没有白费。目前,这家公司已初具规模,且柔性超声血压计产品已积累了200多例病人的临床数据。当前,徐升的运营策略是稳扎稳打走好每一步。公司短期目标是申请FDA510K认证,后续再考虑融资、产品上市等事项。
更让徐升欣喜的是整个行业的发展。“据我所知,目前全世界有二三十个课题组在做可穿戴超声设备,此外,有三四十家公司也在此领域有布局,发展速度很可观。”徐升说道。
在这些科学家和企业家的共同推动下,可穿戴超声技术正在推动医疗诊断从“医院-设备-医生”模式向“家庭-个人-智能”模式转变。正如徐升在近期发表于《自然综述-生物工程》的综述中所说:“未来随着可穿戴超声技术与人工智能、柔性电子等技术进一步融合,有望开启‘无感监测、自动干预、精准治疗’的智慧医疗新纪元。”
一份实验报告,改写了他的科研人生
无论是做科研还是创业,徐升秉持着同样的理念——要在这个世界上留下独属于自己的痕迹。
“我的父亲很早就离开我了,这件事对我的打击很大。”徐升的声音低了下来。他还没来得及问父亲这一生过得快不快乐,生命走到尽头时得到了什么,又失去了什么。
后来的很长时间里,徐升一直在思考“to be or not to be”这个永恒命题。
“曾经我以为我想明白了,人生的意义无非是两个——过程和结局。所谓过程,就是要让自己快乐,去做想做的事情;所谓结局,就是死后留下的‘遗产’。”徐升解释,“这里的‘遗产’并不仅仅指钱财,还有能够为后人留下的精神财富。”
于是,当他站在人生终点去审视当下的自己时,能够更坦然地去应对工作和生活中的挫折,然后收拾好心情继续前行。
徐升
徐升之所以要在三百六十行中锚定科研这个赛道,则是因为一位大学学长。
2002年,徐升凭借优异的高考成绩进入北京大学化学与分子工程学院。他和周围大多数同学一样,上课、记笔记、做作业、考试,但“科研”这门课,基本全靠自己悟。
直到他偶然读到了一个师兄的实验课报告。二十几份实验报告中,师兄条理清晰地记录了如何观察并分析实验现象、用课堂上学到的知识去分析结果,以及如何设计实验来验证自己的猜想。
“通过这些实验报告,我慢慢掌握了一些做科研的技巧。”二十多年过去了,徐升依然记忆犹新,“他比我高两届,是那一届全年级第一,本科就发了4篇一作专业顶刊论文,而且托福、GRE都是满分。他在学校就是一个传奇,他的实验报告默默影响了我们很多同学。”
扇动的蝴蝶翅膀,最终影响了徐升的人生轨迹。而现在,他变成了那个影响其他人的前行者。
对学生,徐升秉持“因材施教”的理念,帮助他们发现自己的优点并加以强化、意识到自己的不足并改进。徐升总是鼓励学生,沉下心扎扎实实做事,切实解决一些问题,为社会发展做出自己的贡献。
徐升课题组
对同行,他依然坚持把实验细节在论文中完整呈现的习惯,减少他们重新摸索实验条件的时间。
对社会,作为可穿戴超声设备领域的开拓者之一,徐升将继续在这座“金矿”中深挖,最终推动这个领域和医疗诊断行业的发展。
下个月,徐升即将加入美国斯坦福大学医学院任终身正教授、首任新兴技术项目主任,开启人生的新阶段,而他仍在思考接下来的路。
“我想,作为科研人员,我的‘遗产’,就是发表过的每一篇论文、为解决实际问题付出过的努力、为某个学科领域发展所尽的一份力。”徐升说道。
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