“我和交大相遇在最好的年纪”🧡
西安交通大学
第九届 “十大学术新人”
杨鹤然 数学与统计学院
■ 1991年生,数学与统计学院信息科学系助理教授,主要研究方向为深度学习与医学影像分析。
■ 2021年4月,进入西安交通大学数学与统计学院从事教学科研工作。
■ 主持国家自然科学基金青年基金、数学天元基金子课题等3项科研项目,作为研究骨干参与国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金联合基金等5项科研项目。
■在IEEE Transactions on Medical Imaging、MICCAI等国际知名期刊和会议发表高质量研究成果4篇,授权发明专利1项。
■ 担任国际研讨会SASHIMI的PC Member,担任国际期刊IEEE TMI和会议MICCAI、ECCV、ICLR、ICCV等审稿人。
心怀热爱,在科研道路上砥砺前行
2009年,杨鹤然进入西安交通大学就读应用数学专业,在硕博连读期间选择了偏向计算机的研究领域,主要研究方向是深度学习与医学影像分析,即设计算法和建立数学模型,对医学影像进行分析和处理。
“选择这个方向很偶然,”他回忆道,“在读研期间,我的老师徐宗本院士和孙剑教授向我介绍了这个研究领域,在查阅很多资料和文献后我对这个方向愈加感兴趣,也有了更深刻的认识。”
入职以来,杨鹤然主要的研究方向是脑瘤分割。脑瘤分割机制比较复杂,在临床应用上主要依赖核磁共振图像,医生通过其共同点进行标注,寻找肿瘤核和肿瘤周围增强区域,以此确定后续的治疗方案。放疗需要精准定位肿瘤位置,确定放疗剂量,因而分割的准确度十分重要。但由于采集过程的外在因素不稳定,可能会少采集一个序列的图像,对于医生来说相当于缺少一项判断的数据,传统的分割算法缺少一组数据则无法进行下一步的判断和治疗,杨鹤然及其团队的工作极大地解决了这个难题。
“我们现在的工作是在随机缺失一个、两个、三个序列图像时,通过计算机算法可以把肿瘤区域标注出来,得到一个不错的分割结果。解决思路有两种,其一是训练一种缺失鲁棒的分割模型,其二是把缺失根据算法通过生成的方式填充出来,然后再作分割。”杨鹤然补充道,“模型训练阶段我们进行了大量信息采集,由于核心都是相同的组织结构,属于不变量,可以作为跳板实现这种填充。让我们感到最有动力的是,我们的工作在精准诊断的同时,减轻了医生工作量,很有意义。”
科研的道路从来都是机遇与挑战并存,从最开始选题确定研究方向,到进行大量调研,再到将想法落到实处建立适合的数学模型,处处都充满困难。“有时候遇到困难,就需要思考是因为想法本身有问题,还是实施细节有问题。”正所谓“百炼成钢”,在这一遍又一遍的探索中,杨鹤然及其团队逐一攻克难关,取得了阶段性成果。
谈及科研态度和精神,杨鹤然提到三点:一是要对自己的工作有信心,相信自己的工作是有意义的;二是要保持热情和兴趣,尽管困难重重,也要找到属于自己心里的支点;三是要沉得下心,耐得住寂寞,钻研深耕自己的领域,脚踏实地做好每一项工作。
因材施教,将科研思维融入课堂
杨鹤然2021年获得西安交通大学理学博士学位后,选择留校在数学与统计学院从事教学科研工作,同时担任教学任务。科研工作者和教学工作者的两重身份,让他对工作有了新的思考和认识。
为了让学生们尽快掌握知识,杨鹤然会根据学习进度适当安排练习题帮助学生们巩固复习。期中考试之后,对于成绩不太理想的同学,他会单独找每一个人谈话,认真聆听他们的问题和苦恼,根据每个学生的具体情况制定计划给予帮助和鼓励。
“学习是一个螺旋式上升的过程,需要时间的积累和沉淀,也许在某一天蓦然回首,你会发现原来自己已经掌握了这么多。”杨鹤然说道,“在这个逐步上升的过程中,对于学生而言最重要的是要对自己充满信心和勇气。”
面向国家战略需求,面向基础学科建设需要,杨鹤然有意识地将科研思维融入日常课堂中,为培养基础学科人才奠定基础。
“我们在上课时,不只是要传授课本知识,也要将一些科研思维潜移默化地渗透给学生,这样他们在日后的学习和工作中会对科研有更深一步的认识,在真正接触科研后会更加得心应手。基础夯实,触类旁通做其他研究才会做得更好。”
传承西迁精神,做有意义的工作
杨鹤然本硕博均在交大就读,自2009年入学,再到2021年博士毕业入职任教,他在这里度过了宝贵的学业生涯,西迁精神早已潜移默化地沉淀在脑海,并在学习和工作中给予他源源不断的精神力量。
“了解到西迁精神背后的故事后,我深感敬佩,我暗下决心,要向前辈们学习,用实际行动传承和践行西迁精神。”
“我和交大相遇在最好的年纪”,杨鹤然感到十分幸运。从学生到老师,从科研“小白”到独当一面的科研骨干,交大教会了他很多,他也在学习和成长的过程中逐步承担起作为西迁新传人的责任。“我会在科研这条路上不畏挑战、攻坚克难,坚定地去做有意义的工作。”
对于科研工作者和教育工作者两重身份,杨鹤然也思考了很多。“一方面,作为班主任和学业导师,我会投入更多的精力到学生身上,尽我所能给予帮助,让他们少走些弯路;另一方面,在科研工作上要保持积极进取的精神,攻坚克难,奋斗在国家需要的地方,做更有意义的事情。”
“科学上没有平坦的大道,真理长河中有无数礁石和险滩,只有不畏攀登的采药者,只有不怕巨浪的弄潮儿,才能登上高峰采得仙草,深入水底觅得骊珠。”
杨鹤然一直将华罗庚的这段金句作为自己的座右铭,支持着他在科研领域迎难而上,愈挫愈勇。
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