发展新兴交叉学科的一个实例

二、发展新兴交叉学科的一个实例

(一)信息技术和医学的相互渗透导致了“数字医学”问世

现代科技发展呈现出两个重要特征:一是多学科的相互交叉与渗透对科技本身的发展起到了重要的推动作用;二是以微电子和光电子理论为基础的信息技术成为其他学科发展的先导。在信息技术对其他学科所带来的影响中,最令人瞩目的领域之一是医学。由于信息技术和医学的相互渗透,导致了数字医学的问世。在过去医学科技史上,主要是生物医学在基础研究与临床诊治中发挥着主导作用,随着信息技术向医学的渗透,数字医学的作用越来越大,已成为现代医学的重要组成部分。

2000年,复旦大学和上海医科大学合并后不久,便成立了综合生物学、基础医学(人体解剖与组织胚胎学、病理学和病理生理学)、临床医学(医学影像学、外科学)、生物医学工程、电子学、计算机科学等学科领域的“复旦大学数字医学研究中心”。

(二)“数字医学”实现了用信息工程技术解决医学疑难问题

“数字医学”以信息技术与工程手段研究,实现跨学科合作研究与联合攻关,解决生物学和医学中的有关疑难问题,目前的主要研究方向有以下几个。

1.手术导航 以CT、MRI等医学图像信息为基础,通过建立人体三维几何或物理模型模拟病人位置信息,使用高精度定位系统跟踪病人和手术器械的位置关系,辅助临床医生诊断和设计治疗方案,并在手术过程中,利用计算机实时模拟,对手术过程进行监控,达到准确切除病变组织,提高手术质量,减少术中创伤的目的。

2.虚拟内窥镜 利用病人的各种影像数据包括CT、MRI、B超等医学图像信息,重建和显示三维图像后形成虚拟人体组织,再运用计算机图形学的方法,生成一组反映空腔器官内部表面形态的灰度或彩色图像。其重点是快速、高精度的三维重建技术和人体肠道中心线的全自动提取。(https://www.daowen.com)

3.建立数据库 利用实时跟踪技术和计算机三维显示,建立人体肿瘤放射学诊断与病理组织库、正常人体形态学相关数据库、免疫活性细胞和分子的实时显示与相关数据库、中国人染色体结构多态性及人类染色体病信息数据库。

(三)“数字医学”平台起到了培养研究生创新能力的重要作用

1.跨学科招生 除医学生外,复旦大学数字医学中心还鼓励更多理学和工学背景的人跨学科专业报考“医学信息学”研究生。这样,来自于不同专业和不同学科方向的研究生的知识结构便具有一定的交叉性与综合性,比较适应当前科技发展的特征与医学发展的趋势,在他们之间也容易形成交叉学科交流的学术氛围,从而迸发出创新思维的火花。

2.跨学科培养 复旦大学数字医学中心整合了全校生物学、基础医学、临床医学、生物医学工程、计算机科学等学科领域的优势,为研究生的创新能力培养在导师队伍、研究条件和学术氛围方面提供了非常好的基础。在研究生论文指导中,大都是采取导师指导和集体培养相结合的方式,由不同学科或领域的2~3名教师共同组成研究生指导小组。

3.多学科受益 复旦大学数字医学中心不仅面向“医学信息学”的研究生,而且已初步建成面向全校研究生的创新能力训练公共平台,如在手术导航、虚拟内镜、建立数据库等方面设立交叉学科研究的前沿性和基础性子课题,人体解剖、医学影像、遗传学、免疫学、计算机科学和医学信息学等不同专业的硕士和博士研究生均可申报,并可在各自的学科领域开展有针对性的创新研究。

[本文收录于《西安电子科技大学学报(社科版)》2004年第14卷第3期]