—专访上海大学机自学院教授杨帮华
来源:党委教师工作部 文章发表日期:2021-4-27
“交响乐是最复杂,最具有戏剧性的音乐形式。在我看来,它就类似于人的大脑,每一个区域正常工作的时候,这个人就是一个健全的人。”在上海大学杨帮华教授看来,人脑构造之复杂,正如交响乐团乐器间的配合之精妙。大脑作为人体功能运转这支乐队的总指挥,调动身体各部分协调配合,完成各项生命活动。一旦某个脑区受损,受到牵制的肢体功能便无法正常运行,就像损坏了一把小提琴的交响乐团令人遗憾。而杨帮华教授及其团队要做的,就是用科技的力量帮助这因脑卒中致使脑功能受损的患者,在他们的人生舞台上,演奏出一首完整的生命之歌。
2020年4月,我校参拍的科技纪录片《AI梦想曲》第5集——上海大学脑机交互研究与应用《解码之路》在CCTV-9(纪录频道)首播,主要讲述了机电工程与自动化学院杨帮华教授研究脑机接口技术的艰辛历程,并最终克服困难让该项技术服务社会的生动故事。
杨帮华,2006年毕业于上海交通大学电信学院,工学博士,现任上海大学机电工程与自动化学院教授、医学院教授,博士生导师,2019年获上海市五一劳动奖章。目前研究领域研究领域属于信息科学与生物医学的交叉学科,具体为脑机接口技术、生物医学信号处理、模式识别与智能系统、虚拟现实等。
她作为负责人,承担国家自然基金3项、国防类项目6项、省部级项目4项及多项横向项目,合作国家重点研发计划项目2项。作为项目组核心成员,参与国家自然基金2项,上海市科委项目1项。指导硕士研究生60余名,撰写著作2部,发表高水平学术论文110余篇,申请专利20余项。
科技:给生命带来希望
“科技服务于生命健康,让人们的生活更美好”是杨帮华带领的脑机工程研究团队以及她指导研究生的科研宗旨。杨帮华长期致力于脑机交互尖端高科技研究,解码未知复杂的脑电波信号,面向医疗康复和国防领域工程应用,结合虚拟现实技术,研制相关落地产品以改善人们生活质量。
尤其是针对脑中风肢体瘫痪患者开发了脑机接口康复训练系统。相对传统的被动式肢体康复,这套康复训练系统是通过主动训练来促进大脑康复,可帮助患者肢体更快回归正常。目前已服务于50多家医院和几千名患者,杨帮华说“伴随着多学科的不断研究,未来还有很多疾病可以利用这项技术”。
今天,科学已经走到了下一个集成创新的时代,但科学的初衷从来没有改变,服务于人,创造更好的未来。杨帮华希望脑机接口技术将在人与机器之间架起桥梁,让人们的生活更美好。“就像我在《生命与科技》那堂课上告诉学生的,希望科技能为生活增添美好,给生命带来希望。”杨帮华说。
科研:在困境砥砺前行
2003年,杨帮华在上海交通大学攻读博士学位时开始接触到到“脑机接口”的概念。“脑机接口这个研究既具有挑战性,又能关注人们的生活健康。”当年,脑机接口研究是一个全新的方向,相关的科研工作也面临着设备昂贵和数据匮乏的困境。但是考虑到这项研究能够应用于医疗健康领域,改善人们生活质量,她选择迎难而上。
缺乏设备,就借用其他高校的实验设备。缺乏数据,就攻读文献获取信息,利用网上公开的数据库下载实验数据。“后来我们自己就有了自然基金,又有了我们上海大学医工结合的支持,实验室在学校的支持下购买了更多高精度设备,科研进展也变快了。”杨帮华回忆。
谈到医工交叉,杨帮华认为这是一个非常有前景的方向。伴随着生活质量的提高,人们对医疗健康的要求不断增高,“不仅要活着,而且还要非常健康的活着。”过去的医疗设备已经不能满足现在的人们对健康的要求,必须要有更高端的医学设备,那这就就需要工科来解决。上海大学依托工科方面雄厚的背景,利用现有的技术开发高精尖的医疗设备,使技术更好地服务于医疗健康,服务于社会。
成长:与上大携手共进
“这十多年来,我一直把自己的成长和上大的成长绑定在一起。”2006年12月,杨帮华加入上海大学机电工程与自动化学院,在耕耘的15年中,她长期致力于脑机交互尖端高科技研究,发表高水平学术论文110余篇,出版多部书籍,承担多项国家级项目。
在谈到对上海大学的感情时,她认为自己的每一步发展和上大的发展是同步的。早在“十五”规划时,钱伟长老校长已提出要通过学科交叉发展医学学科。近几年来,学校非常重视医学院和医工交叉研究院的建设,杨帮华的团队也因此获得了更多的研发支持。杨帮华表示,正是因为历任校领导对医学学科和医工交叉的重视,对前沿技术的关注,才使得脑机接口技术得到发展。
当提及如何为高水平大学的建设贡献自己的力量时,杨帮华认为作为上海大学的教师一定要热爱上大,把自己和上大绑定在一起。她提到自己在参加会议时不仅介绍自己的科研项目,还会介绍上海大学,让同行们了解上海大学的发展,树立起对上海大学的形象。
引路:为学生指点迷津
在上海大学工作期间,杨帮华带领研究生和本科生积极参加中国电子设计大赛、互联网+大赛,带领团队联合主办脑机接口大赛,并获得多个奖项。在科研这条路上,她作为“引路人”为学生指点迷津,通过每周定时的工作汇报跟进团队的科研进展情况,及时发现问题,让整个团队少走弯路。
在团队建设中,杨帮华不断强调要关心团队,增强团队凝聚力。她提到“在科研中有不同的分工,比如在脑机接口大赛中,既需要精通算法的,也需要擅长硬件的,这就需要同学们协作完成。因此培养团队精神是非常重要的,要让他们在比赛中更加具有凝聚力和团队的协作力。”
科研是一个比较漫长且艰辛的过程,在这个过程中杨帮华非常注重培养学生的兴趣。她认为只有让学生认识到科研的最终目的是服务社会,激发学生对科研的兴趣,才能让学生全身投入到科研中。在她看来,做科研要静下心来,不能急于求成,过于浮躁,要以“自强不息,先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的校训为指引,敢于面对质疑,敢于勇坐冷板凳,敢于走前人没走过的路。“坚持不懈是技术创新的动力源泉,从2003年至今,我一直围绕着脑电波解码相关技术,期间也遇到了很多挫折和困难,在克服困难中不断成长,坚持不懈努力是成功的关键。”杨帮华说道。
谈及家庭,杨帮华觉得自己在科研上的成就离不开家人的支持与理解。由于科研工作的需要,她每天早出晚归,经常临时出差,甚至来不及接听家人的电话,但是家人仍然无条件支持她的科研工作,帮她分担家庭重担,让她有更多的时间和精力沉心科研。“正是因为有家庭的支持,我才能无后顾之忧地做好我的工作,我非常感谢我的家庭。”
作为一个老上大人,杨帮华教授始终铭记着上海市委书记李强同志在上海大学开展调研工作时所说的“在世界大学行列中书写鲜明印记,在践行上海城市品格中彰显上大特质”。她期待自己的科研能够为上大的建设添砖加瓦,让这座以城市命名的大学在服务国家战略和上海卓越的全球城市建设方面做出不可替代的贡献。
青年寄语
科技技术工作是艰辛的、孤独的,需要忍耐别人所不能忍受的孤独,所以我们科技工作者更需要沟通交流。对内培养团队意识,让内部每一个人都动起来,各显神通,相互学习,取长补短,迅速成长;对外积极参与同行组织的科研研讨活动,相互借鉴,相互指点迷津,产生科技创新的火花!天行健,君子以自强不息,我们科技工作者在任何困难和风险面前从来不放弃、不退缩、不让步、百折不挠为医工事业而奋斗!
记者手记
在正式采访杨帮华教授前,我通过查阅资料了解到杨教授的科研领域。在这个过程中认识到脑机接口技术能够从“大脑”这一发出指令的源头出发,帮助脑卒中患者进行康复。我感慨于这一科研成果的伟大,让千万因中风偏瘫的患者与家庭有了期盼。在与杨帮华教授的交流中,每每提及脑机接口技术在临床的应用能够助力患者的康复,杨老师的眼里就透露着高兴与欣慰。通过这次采访,我认识到杨老师在漫漫科研征途中所经历的艰难险阻,体会到她对科研事业的执着,感受到她对上大的热爱以及对学生的关心。作为新时代的上大学子,我们应不断传承这种坚持不懈、砥砺前行的精神,仰望星空,脚踏实地,与上大共同成长。
栏目策划:上海大学党委教师工作部
上海大学新闻传播学院
学生记者:上海大学新闻传播学院 吴芝瑶