硬核分享! | 理科生眼中的杜克暑期科研

2020-6-11 20:26:17

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昆山杜克大学

医学物理是一个新兴的交叉学科，其内核是将物理知识融入临床应用来更好地诊断和治疗人类疾病。中美两地的科研经历是昆山杜克医学物理项目的一大特色。2019年5月10日，20级医学物理硕士学生前往美国杜克大学开展七个月的研究和学习，同时着手毕业论文研究项目（Thesis Research Project）。本期推送将带你从360度感受他们在杜克大学的暑期科研和医院见习经历，以及师生趣事和休（做）闲（饭）时光……速速来围观！

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医学物理硕士项目主任殷芳芳教授，教研主任 JamesBowsher 教授，和2020届研究生在杜克校园合影

这几个月在杜克大学学习和研究的经历给你带来的最大感触是什么？

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Xinru Chen

（本科毕业于清华大学,核工程与核技术专业）

杜克大学的研究氛围是最让我感到惊喜的一面。导师和教授们都是各自领域的佼佼者，他们鼓励学生自己先从课题中选择感兴趣的切入点，再一步一步查找文献、学习编程和解决实际问题。我的导师会逐条和我核对进度汇报中的细节和思路，督促我记录研究内容并不断进行修改和优化。再加上实验室里经验丰富的博士生常常为我提供技术和思路上的帮助。在杜克大学两个月的时间里，我接触到了很多新的领域，也逐渐找到了之后论文和研究工作的方向。

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Zhengxin Gao

（本科毕业于东华大学，材料工程专业）

我在杜克大学本部接触到了更多的教授。每位教授风格各异，但思维永远都快准狠。我的论文导师常教授虽然表面上看起来随性，但实际上他的思维又快又准。在我做课题的过程中，常教授会指定课题的大方向，提供可选思路，让学生按照自己的步调走下去，出现问题主动找老师讨论。我觉得这样的指导方式很灵活，可以按照学生自己的步调学习。比如我研究的课题是关于 “采用深度学习做MRI图像重建”。由于我只是个小白，所以一开始常老师给我安排了四周的时间学习“机器学习基础”和综述“MRI重建具体算法”。常教授常说："Think ahead!"。他总是愿意耐心地等待我学会、想通、计划好，才进行到下一步。

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Yuqing Xia

（本科毕业于南京信息工程大学，应用物理专业）

来到杜克之后的最大感触就是教授们的和蔼可亲和许多陌生人的乐于助人。在医院里，碰到迎面走来的陌生人，大家都会说hello或点头微笑。在我刚去的时候，只要在医院里面迷路，有人看见你疑惑的脸就会主动问你是否需要帮助。

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部分2020届医学物理研究生在杜克校园

可以介绍一下杜克大学临床见习课（Clinical Practicum）的特色吗？

XinruChen

在杜克医院的这个夏天是从细碎的基础知识学习向实际临床研究转变的过渡期。系里安排的临床见习课非常实用且有趣。杜克大学医院的放射肿瘤科拥有先进的放疗设备和极其完善的治疗、质控流程。通过临床见习课上的亲身操作，我们切实地有了对定期质量控制、制定治疗计划、特殊放疗技术等等的了解，也在脑海里慢慢具象化整个临床放疗的流程。临床实习也常常会激发同学之间对于实际技术应用和改进的讨论。

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Xiangyu Liu

（本科毕业于南京邮电大学，生物医学工程专业）

在杜克大学医院的实习课上，我们通常会在教授的介绍后独自开展计划或者进行质量控制（Quality Assessment）。其中，预习和操作部分占大部分分数。记得有一次我们做IMRT 的patient specific QA的时候， Giles教授完全没有插手任何部分。他给我们提供了我们认为需要的设备后，就让同学们独立摆位、给剂量和测量。Giles教授常说，希望我们多提问题。因为对他来说，他并不期望我们知道所有事情怎么做，但是以后的工作是默认我们知道怎么做的。

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部分2020届医学物理研究生在杜克校园

能介绍一下你们的科研进展吗？

Xinru Chen

我的论文方向是“基于体积元的radiomics特征评价肺部换气功能的深度学习方法”，利用自己编写的程序抓取肺部CT图中的特征，并以此为数据进行机器学习网络的搭建，给出对肺局域换气功能的评估，并与核医学图像进行对比。对于接受放疗的肺癌病人来说，了解肺部的换气功能的分布可以帮助治疗计划合理避开健康的肺组织，因而取得更好的疗效。如果利用CT就可以预测病人的换气功能，既省去了做核医学影像的额外流程，也减少了放射性核素对病人的额外剂量。

Xiangyu Liu

我目前所做的项目叫做RECA，这个项目是利用一种对UV光敏感的材料补骨脂素psoralen协同放疗以达到更好的治疗效果。在临床上，补骨脂素常用于治疗牛皮癣、白癜风、皮肤T细胞淋巴癌等皮肤病。但由于UV光的低穿透性，补骨脂素仅限于治疗表面皮肤病。而RECA则是利用在放疗中产生的UV切伦科夫光子来激活补骨脂素，使其能够杀死癌细胞。

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参观杜克篮球博物馆，感受杜克浓厚的篮球文化

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学生们在Eno River Park徒步

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同学们在Washington National Cathedral

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科研和做饭，是在杜克生活的两大主题

在与教授的相处中，你有什么特别难忘的事情？

YuqingXia

我的导师很认真负责，虽然他的临床工作很多，但还是每周抽出时间给四个学生安排一对一的会议和大家一起的组会，我的科研主要是做IMRT QA方面，老师会手把手的教仪器和软件怎么使用，每次和导师开会都会讨论出很多新的进展，刚去的第一周导师还带我们去吃户外烧烤。

Zhengxin Gao

我是全班唯一选择MRI方向的学生，我的导师也是这方面的资深教授，对于MRI领域非常熟悉。当我和他交流想法的时候，他的思维“咻”地一骑绝尘，起初总有一种在两个频道交流的感觉。我本以为是自己英文不够好，后来才知道是我对于MRI的理解过于肤浅，不像教授多年经验早把MRI玩出了花。我的导师会在第一时间指出我的概念错误，并帮我一点一点理清。每次学习“治疗计划系统”（一个勾画病人靶区，设计治疗计划的软件）时，教授们都喜欢用”play with it and have fun”来形容。在教授们眼里，“治疗计划系统”更像一个画图玩具。而对于我们初学者而言，更是一个大挑战。

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