PDF《到单分子磁信号》

, 需 要在核心技术上下功夫. 谈及当初的研究计 划, 周欣告诉 《中国科学报》 . 为了扭转关键技术 卡脖子 的局面, 周欣 向自然科学基金委提出了国家重大科研仪器设 备研制项目 用于人体肺部重大疾病研究的磁 共振成像仪器系统 的申请. 传统的磁共振成像技术只能对水成像, 由 于肺部特殊的空腔结构, 检测时存在 '

盲区'

, 如 果用氙气作为造影剂, 且信号足够大, 可能把肺 部照得通明. 他说, 该项目的立项符合我国肺 部疾病研究与诊疗的重大需求,具有科学研究 的必要性和迫切性, 要想克服传统 MRI 不能对 肺部成像的挑战,需要研究和解决最重要的前 沿技术, 如激光光泵新原理、 磁共振新技术、 电 子技术新方法、 无线电物理新概念等, 科学意义 重大. 美国等发达国家已开始加大研制投入, 武 汉物数所前期已有多年研究基础和专利布局, 与国际水平相当,若不尽快研制出整套肺部 MRI 仪器系统, 将丧失有利的时机. 然而, 这样的设想并非所有人都认同. 刚接到这个项目, 有些专家光看标题就认 为是不可能实现的事,说将磁共振用于检测肺 部, 这不是开玩笑嘛! 回忆立项申请之初, 自然 科学基金委医学科学部处长李恩中告诉《中国 科学报》 , 不过之后的一系列结果证实, 梦想是 可以变成现实的.

2012 年, 自然科学基金委医学科学部在委 里计划局的统一安排下,对该项目进行了通讯 评审. 在多数通讯评审专家同意立项的基础上, 自然科学基金委医学科学部按照程序召开专家 咨询委员会遴选和论证会议, 进行评估. 过五关斩六将,由于该项目的理论操作性 和具有的特殊战略意义,这项曾被视为 开玩 笑 的计划最终获得了项目资助. 定期追踪监督检查

2013 年, 项目正式启动.回顾仪器样机设 计到组装测试直至最后对仪器进行动物和人体 试验的这段时光, 周欣表示, 自然科学基金委及 时地对项目经费进行过程监督检查,定期追踪 该重大仪器的 孵化 过程. 徐岩英介绍,自然科学基金委每年都会组 织专家参与项目管理工作, 包括进行项目启动、 年度交流和中期检查直至最后的结题验收. 在仪器研制过程中, 令周欣印象最深的, 无 疑是自然科学基金委对学科交叉融合的重视. 仪器研制工作涉及物理、 化学、 生物、 医学 等多专业的学科交叉研究.自然科学基金委每 年都会在项目承担单位组织年度交流会,邀请 不同领域的专家到会进行现场指导和研讨交 流. 周欣说. 例如, 针对肺部气体磁共振成像仪器项目, 自然科学基金委有针对性地邀请了百余人次全 国知名影像学专家和临床医生到仪器研发测试 现场指导, 共同优化仪器的性能指标, 研讨面临 的临床科学问题. 在专家组的指导下,周欣团队在极化气体 产生装置、 肺部气体信号检测、 常规 MRI 系统兼 容等仪器核心技术创新方面取得了多项原创成 果: MRI 信号增强大于

57000 倍,有效解决了因 肺部气体 MRI 信号强度低造成的无法成像的难 题;

动态成像采样速率达到

202 毫秒 / 帧, 这是目 前世界上最快的高分辨率人体肺部气体 MRI 成 像采样速率,提升了肺部气体吸入过程的动态评 估技术;

兼容医院常规 MRI 系统、 创新性研发的 可穿戴式肺部成像探头和外挂式变频成像系统, 使目前商业 MRI 仪器可扩展具备肺部成像功能. 在验收阶段, 为确保仪器的万无一失, 自然 科学基金委还特意派出由三个小组组成的验收 专家组进行全方位审核. 李恩中告诉记者: 我们组建的三个小组分 别为仪器测试、 档案审核和财务验收小组. 三个 小组合成一个验收组.验收工作大约需要经过 一周的时间, 最后专家组给出验收意见. 其中, 仪器测试组主要测试器材的实用性与 稳定性, 档案小组针对设计图纸、 电子文档等进 行查验, 财务验收组则审核所有支出的合法性. 周欣表示, 结题验收时, 这台肺部气体磁共 振成像仪器在所有关键指标上都达到并且优于 既定目标, 关键技术指标国际领先, 有望解决我 国肺部影像检测的技术难题. 重视成果管理 俗话说: 工欲善其事, 必先利其器.科研 仪器是科学研究不可或缺的工具,在科研仪 器上率先突破, 才能占据科学研究的制高点. 但如何将其推向产业化应用,可能是每位研 究者的 心病 . 为此, 自然科学基金委贴心地为项目负责人 在人才培养和深入研究两方面提供资金支持. 徐岩英介绍: 在项目中期评估和验收成功 后,项目负责人又连续得到国家杰出青年科学 基金和重大研究计划的重点支持项目,有力推 动了后续工作的展开. 在此支持下,该仪器系统现已进入临床前 测试, 与多家三甲医院合作研究肺癌、 慢性阻塞 性肺疾病、哮喘、放射性肺损伤等病例累计近