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医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室

       2004年5月,“复旦大学数字医学交叉学科研究生创新实验室”成立,2007年10月通过教育部检查评估,正式进入国家级研究生教育创新计划项目,成立“教育部复旦大学数字医学交叉学科研究生创新实验室”。目前,实验室占地面积500多平方米,已投资800多万元用于添置三维人体模型铸型机、三维光学透视镜、精密三维坐标测量仪、系列图像工作站、大型网络服务器,等重要科研设备。近几年来,依托该实验室我们对数字医学交叉学科研究生培养进行了有效探索,其主要成果如下:
(1)、国内首例数字医学交叉学科研究生创新培养平台
       随着信息技术的发展及其向医学领域的渗透,导致数字医学日臻兴起。在20世纪医学发展史上,生物医学无论是在基础研究还是在临床诊治上始终发挥着主要作用,但是,随着数字医学的发展与应用,其在医学科学研究和疾病诊治中的作用越来越大,已成为现代医学的重要组成部分。当前,许多医学领域的科学问题或关键技术都必须依赖数字医学手段才能得到很好解决。因此,对许多专业的研究生而言,掌握与应用数字医学核心技术已成为对其科研创新能力培养的重要内容。我们通过数字医学交叉学科研究生创新平台的建设,使来自基础医学、临床医学、口腔医学、生物学、生物医学工程学等不同一级学科的研究生,针对医学尤其是临床实践中遇到的科学问题或关键技术,在此平台上能够实现跨学科门类的合作交流与联合攻关。
      目前,在该平台上参与创新实践活动的研究生人数已达每年100余人次,在研项目20余项,科研经费1200万元。
(2)、培养平台在研究生创新能力培养中发挥了重要作用
      在平台建设过程中,我们充分发挥了综合性大学的优势,整合了我校基础医学、临床医学、生物医学工程学、计算机科学等优势学科,在导师队伍、研究设备和学术氛围等方面为研究生创新能力的培养提供了优异条件。进入平台从事科学研究的研究生,其导师小组成员一般是由来自不同学科的2~3名教师组成,其培养模式大多都采取导师负责制下的集体指导方法。
平台面向全校研究生开放,目的是提高研究生的创新能力。针对某些重要的前沿性研究方向,平台设立了交叉学科研究生专项基金,校内外相关专业的研究生均可申报,并可在各自学科领域开展有针对性的创新性工作,现已在如下几个研究方向上取得显著成绩:
i、IGNS手术导航关键技术研究;
ii、微创脊柱计算机辅助手术核心技术与系统建立;
iii、增强现实技术在医学中的应用;
iv、脑神经成像技术与临床应用研究;
v、软组织术中变形理论与校正技术;
vi、虚拟内窥镜与恶性肿瘤自动诊断。
      另外,平台还专门为我校研究生开设了“医学信息学概论”、“生物医学工程进展”、“程序设计(医用版)”等交叉学科课程。特邀国内外知名专家进行交叉学科专项学术报告或讲座10余次。
      上述措施在研究生创新能力培养中发挥了重要作用:在平台上参与创新实践活动的一批拔尖研究生脱颖而出,自2004年以来,每年都有研究生依托平台独立申请到复旦大学研究生创新基金,发表数字医学相关科技论文58篇,获得发明专利25次。其中,一些研究生的创新性成果在复旦大学校产办和上海市经委的支持下被转换到国有高科技企业,经二次开发与产业化后,产生了4项具有自主知识产权的数字医疗产品,并已在相关医院得到推广使用。
(3)、形成了具有示范作用的中国特色交叉学科研究生培养模式
       学科间的交叉渗透和融合创新是当今科学技术发展的重要特征,也是各学科发展的必然趋势。但是,目前在我国研究生学科专业目录中尚没有设立交叉学科。因此,在综合性大学中如何实现跨一级学科甚至跨学科门类培养研究生,需要对研究生招生、培养、学位授予、导师聘任等环节的制度与机制进行创新性的探索与实践。
       我们在平台建设的实践过程中,形成了具有中国特色的交叉学科研究生培养模式,其主要成果曾在第20届全国研究生院工科研究生教育研讨会上进行了交流,并以《发展新兴交叉学科,提高研究生创新能力》为题在大会上做了主题报告。报告内容受到了与会的清华大学、北京大学、上海交通大学、中国科技大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学等高校研究生院院长的高度评价。
2007年6月,由钟世镇院士为组长的专家组对平台进行了考察和论证,对这种交叉学科研究生培养模式给予了充分肯定。目前,南方医科大学、第三军医大学等近10家单位,在考察复旦大学平台运行的情况后,也相继开展了数字医学交叉学科的研究生培养工作。
培养平台的建设也得到了国内外同行的认可,目前平台已与美国哈佛大学、日本神户大学、芬兰赫尔辛基大学、中国香港中文大学等开展了联合培养研究生的工作。
2、创新点
(1)、在交叉学科研究生培养模式探索中实现了机制创新
在我国研究生学科专业目录尚未设立交叉学科的情况下,我们通过复旦大学数字医学交叉学科研生创新培养平台的建设,大胆探索了综合性大学跨一级学科,甚至跨门类研究生培养的新途径,在研究生招生、培养、学位授予、导师聘任等重要环节实现了制度与机制上的创新,收到显著成效。
(2)、优化知识结构,提高创新能力——在跨学科门类的科研合作中联合培养研究生
依托培养平台,建立跨学科门类联合培养研究生创新能力的硬件环境和激励机制。来自于不同一级学科的研究生,针对临床实践中遇到的科学问题或关键技术,实现了跨学科的联合攻关,解决了诸多疑难问题,取得了一系列科研成果和技术发展。同时,参与科研工作的研究生的创新能力也得到了大幅提高,实现了人才培养与科研成果的双丰收。

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