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物理竞赛少女,如今站上昆杜讲台

当X光机遇见乳腺癌,会诞生怎样的生命密码?段晓雨博士用一场跨越学科的旅程,书写了女性在科学领域的独特篇章。在这篇故事中,你将看到一位科研工作者如何在失败中寻找突破,在性别偏见中坚持自我,最终将物理学的严谨与医学的温度融为一体。她的经历不仅是对科学的热爱,更是对女性力量的诠释,她用勇气和智慧打破边界,为更多人点亮科学之光。

从物理到医学物理:一场偶然与必然的相遇

小时候,我对物理充满兴趣,一次物理竞赛的尝试,让我意外发现自己在理科上的天赋。有人说,女孩子不擅长理工科,但在竞赛的舞台上,我和许多女生一起,用实力证明了能力与性别无关。我们解题、拿奖、探索未知,逐渐坚定了对物理的热爱。在高考后,我进入了南京大学就读物理学专业。

大三时,我选择了生物物理领域作为研究方向,利用荧光蛋白的光谱特性,开发出能通过颜色变化感知内部应力的智能水凝胶。在研究过程中,我深刻体会到物理学方法在解析生命科学问题中的独特优势。

正是这种基础物理理论与生命科学实际应用的深度耦合,让我确定了自己的职业规划:我希望将物理学理论和创新思维带入医疗领域,通过开发新型诊断或治疗技术,让所学更贴近现实,为社会带来价值。

一次偶然的机会,我在学校官网上看到了杜克大学医学物理项目的宣传视频,短短两分钟,却让我热血沸腾。医学物理将物理学原理与临床医学结合,研究成果能快速转化为医疗技术,直接改善患者生活。这种“看得见的价值”深深吸引了我。于是,我毫不犹豫地提交申请,并顺利进入杜克大学深造。

两位导师:思维与态度的传承

在我进入研究领域的过程中,我的硕士导师殷芳芳教授和博士导师赵玮教授对我研究思维和方法的塑造影响深远。

Duke Lab门前留影

殷教授教会我从临床需求出发思考科研问题,他擅长启发学生理解每个研究背后的实际意义。在他的指导下,我形成了“问题驱动”的思维方式——先明确临床痛点,再设计解决方案。

硕士毕业与教授、同学合影

赵教授培养了我的科研技巧和态度,她强调面对实验中得出的任何结果,都要分析数据并结合物理学理论,找到问题的真正来源。科研不仅需要清晰的目标,也需要创新的方法和务实的态度。两位导师的风格互补,让我既注重研究价值,也养成了严谨踏实的研究习惯。

在癌症筛查中寻找生命的光

博士期间,我专注于乳腺癌筛查和诊断成像技术的研究。

乳腺癌是全球女性发病率和死亡率极高的癌症之一。已有研究表明,早期筛查可以有效降低死亡率。如何提升筛查和诊断准确性,让更多患者得到及时、有效的治疗,成为我科研的核心动力。

1969至2019年美国政府对女性进行早期筛查后,乳腺癌死亡率下降‍(图片引用自Hendrick et al., Radiology, 2021)

我的研究围绕“虚拟临床实验(VCT)”展开。VCT通过计算机模拟人体和病灶、成像过程以及医生读图判断,能低成本且快速地验证、优化癌症探测的新技术方法。例如,我们利用VCT对乳腺X射线成像系统进行了参数优化,还利用VCT进行研发,进一步提升乳腺双能X射线图像的质量,提高了病灶的可探测性。

有人问我:“做科研不枯燥吗?”当然,实验失败、数据偏差是家常便饭,科研从来不是一蹴而就的。每当科研遇到瓶颈期,我会用拼乐高,或是去接触自然的方式,让自己的思绪沉淀,调整自己的心态。科研是不断试错的过程,稳定的心态和持续的努力往往比天赋更重要

归国逐梦,从求知者到引路人

博士毕业后,我选择了回国,加入昆山杜克大学。我希望能把在海外学到的医学物理知识带回国内,和昆山杜克大学医学物理硕士项目的同事们,以及国内的同行专家们一起促进这个领域的更快发展。这里的科研环境优越,师生之间关系融洽,注重教学与研究相互促进。

在教学和科研中,我常常引导学生从临床需求出发思考科研问题,鼓励并引导他们独立思考。就像程序员遇到程序错误,会借助“小黄鸭调试法”——对着一只小黄鸭讲解代码,过程中往往能理清代码逻辑,发现自己的错误。我鼓励学生用同样的方法,向同学、朋友讲解自己的问题,这能帮助他们理清思路,找到盲点。我希望通过这样授人以渔的教学方式,让学生们未来能在医学物理领域有自己的突破。

学术界的“她”力量

我始终认为,职业选择不应被性别定义,而应取决于热爱与能力。不要因为外界的声音退缩,更不要自我设限

在实验室和临床科室中,我有幸目睹了众多女性同行的卓越风采。她们用自己的努力和智慧,不仅为医学物理领域做出重要贡献,也为家庭带来了温暖与和谐。

女性的进步,既源于自身的不懈努力,也离不开社会、家庭以及男性的鼎力支持。女性的进步,为社会增添了多元视角与创新活力,同时也为男性创造了更加平等、尊重的伙伴关系,助力男性在工作与生活中更好地平衡自我与家庭,是一场多方共赢的进程。

DKU年会活动留影

有一回,我在学校参与了一场“女性力量”论坛,一位女生提问:“如何在男性主导的领域找到自信?”我的回答很简单:“Stay on the table(留在桌上)。”不要轻易放弃。很多时候,机会就藏在“试一次”的勇气里。科学界需要女性的视角和力量,我们的坚持不仅能推动个人发展,也能为后来的女性开辟更宽广的道路。无论在学术界还是其他领域,女性的存在和贡献都至关重要。

医学物理是一个充满成就感的领域。它需要扎实的物理基础,但最终目标是让技术真正改善人们的生活。我的研究不仅仅是科学探索,更是一种责任。希望有一天,乳腺癌筛查技术能够达到更高的精准度和更广的普及度,让更多女性获得早期诊断和及时治疗。

作为一名女性科研工作者,我也希望能用自身经历激励更多女性投身科学研究,勇敢追逐科学的光芒。无论性别,只要热爱,就值得全力以赴。

段晓雨博士简介

段晓雨博士是昆山杜克大学医学物理研究助理教授。她获得南京大学物理学学士学位、杜克大学医学物理硕士学位,以及纽约州立大学石溪分校生物医学工程(医学物理方向)博士学位。

段晓雨博士的研究重点是先进成像技术,包括蒙特卡罗模拟、虚拟临床试验,以及深度学习模型、机器学习模型和新颖探测器设计,旨在优化成像系统,提高影像质量,提高乳腺癌筛查和诊断准确性,并促进先进筛查方案的发展。

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