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復旦大學江雪:以聲為器,探索交叉領(lǐng)域的疆界


  來源: 復旦青年 時間:2023-10-07 編輯:儀器儀表WXF
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這僅僅是一個開頭。


2019年,江雪加入復旦大學生物醫(yī)學中心,這是她從基礎研究轉(zhuǎn)向偏學科交叉的一個轉(zhuǎn)折點。


江雪回憶,在摸索個人研究方向的過程中,王威琪院士給了她很多提綱挈領(lǐng)的指導。作為生物醫(yī)學工程中心的領(lǐng)頭人,王威琪鼓勵江雪結(jié)合物理聲學的研究基礎,針對醫(yī)學、通信等重點領(lǐng)域的“卡脖子”難題,開展基礎與應用的聯(lián)合研究。


這一建議讓江雪將工作重心轉(zhuǎn)向醫(yī)學超聲的應用研究。


如今,面對我國高端醫(yī)療超聲設備國產(chǎn)化難題,她利用聲學人工結(jié)構(gòu)的獨特屬性,除亞波長分辨率超聲成像之外,還提出了多功能超聲無線控制平臺、高強度聚焦超聲刀和組織消融等,在包括Science等的綜合類期刊發(fā)表第一通訊作者論文20余篇,2篇入選ESI高被引文章,1篇入選期刊正封面。


深耕物理聲學的十年中“當然會有階段性的疲倦”,但科研更多時候給江雪帶來的是新鮮感。因為它不是一份墨守成規(guī)的工作,對江雪來說,創(chuàng)新帶來的成果會成為一種正反饋,激勵她持續(xù)前行。


不過,江雪深知,基礎學科研究成果的落地并非易事。“印象最深的是王院士去向醫(yī)生取經(jīng)的時候,他跟著醫(yī)生在手術(shù)室,看他們做手術(shù),呆上幾個小時,甚至一整天。這樣才能知道這個手術(shù)具體怎么做,以及醫(yī)生到底需要什么。”在王威琪的啟發(fā)下,江雪力求在實際情境中與應用學科的工作者們接觸,在基礎研究和應用研究學科的溝通中找尋真正的問題。


在江雪看來,基礎學科研究發(fā)現(xiàn)的應用成果的落地還需要面臨一系列復雜問題:設備的可操作性、產(chǎn)品間的兼容性、使用便攜程度、產(chǎn)業(yè)化的成本。江雪自知,要將論文上的一行行公式、一串串數(shù)據(jù)、一句句結(jié)論推進到流水線生產(chǎn),仍有很長一段路要走。


馬拉松接力賽


“電磁波與聲波本質(zhì)都是波動,是相輔相成的。”


聲學的前沿研究經(jīng)常從電磁波中尋找一些啟發(fā)。作為本科生課程《電磁場與電磁波》的主講教師之一,江雪讓自己的教學與研究相互促進。這門課開設了四年,江雪也把教科書讀了四五遍。在江雪看來,反復學習讓她吃透電磁場與電磁波的相關(guān)知識,有助于她在聲學方面的創(chuàng)新研究。


將根植于電磁波理論的5G技術(shù)應用實例融于理論課堂,是江雪和另一位授課老師他得安教授讓《電磁場與電磁波》“活”起來的方法。


以5G技術(shù)在疫情期間的應用為切入點,他們向同學們講解5G結(jié)合遠程會診,以此把大城市的醫(yī)療資源向中小城市輸送,展示火神山、雷神山醫(yī)院建設的視頻直播。把電磁場與電磁波的前沿應用作為教學案例,他得安與江雪把新科技的實際應用搬入課堂,找到了理論知識與生活的連接點。


在課堂上,江雪還會向?qū)W生介紹老一輩學者的科研故事,講述謝處方老師、金亞秋院士等如何拒絕外國優(yōu)厚的條件,毅然回到國內(nèi)鉆研科學技術(shù),激勵學生們“把自己學到的知識轉(zhuǎn)換成科技生產(chǎn)力”。


作為一名黨員教師,江雪的教學并不局限于大學校園。閑暇時她常常參與各類科普宣傳志愿活動,從生活中找到切入點:聲音的振動能否被看見?怎么理解聲音的傳播需要介質(zhì)?耳機對我們的耳朵造成了什么樣的影響?為什么在樓梯間唱歌聲音會更好聽?


在江雪主講的面向中學生的趣味科普講座中,這些問題都能得到解答。江雪通過生活中的聲學問題、生動具體的實驗介紹聲學,盡可能激發(fā)中學生們對物理、對聲學的興趣。


同樣,在培養(yǎng)本科生科研能力時,江雪扮演著“引路人”的角色,最看重的是“激發(fā)學生的興趣,讓他們先確定好一個愿意嘗試的方向”。她提供中英文文獻等資料,讓學生對聲學領(lǐng)域先有大方向上的認識,并在接下來一年半到兩年的科研初體驗中,提供理論和實踐方面的具體指導,比如實驗設備的使用、實驗方案的打磨、實驗測量過程中的幫助等。


作為本科生科創(chuàng)項目的受益者,江雪很愿意指導本科生進行科研。她自2021年起擔任復旦大學騰飛書院導師,并在復旦大學本科生學術(shù)研究資助計劃(FDUROP)、復旦大學騰飛書院“騰飛科創(chuàng)計劃”等平臺上提供了多個開放課題,如基于深度學習的超聲器件設計方法、超聲波對水中雜質(zhì)濃度的檢測研究等。目前,江雪共指導4名本科生參加科研項目。


江雪知道,作為青年教師,“我們肩負重任——跑好我們的馬拉松接力賽,將接力棒從前輩們手中更好地傳給明天的年輕人”。

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