王明時（左）和柳鵬飛在探討儀器性能。
本報記者 武少民攝
人物小傳
王明時，1935年生，黑龍江人，天津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所、傳感工程研究所原所長，博士生導(dǎo)師。王明時主持完成腦科學(xué)研究、激光平衡機等25項科研成果，提出基于腦—機接口的大腦狀態(tài)磁場調(diào)控技術(shù)，為我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科和腦科學(xué)研究作出貢獻(xiàn)，曾獲國家發(fā)明獎2項。
精神矍鑠、談吐儒雅、思維活躍……這是今年89歲的天津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所、傳感工程研究所原所長王明時，留給記者的第一印象。
“我一直堅持的科研態(tài)度，就是緊跟國際上生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的研究前沿，探索腦—機接口研究領(lǐng)域新方向。”王明時說。
在生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域，王明時主張將人工智能技術(shù)發(fā)展與人腦研究相結(jié)合，探索更大的學(xué)科發(fā)展空間。從研究臨床醫(yī)學(xué)監(jiān)測儀器，到融合腦科學(xué)，王明時從醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合出發(fā)，向著探索生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域前沿進(jìn)發(fā)……
敏銳地意識到新技術(shù)潛力，牽頭組建天津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)
為何選擇生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域，王明時的答案是“巧合”。
上世紀(jì)50年代，王明時進(jìn)入當(dāng)時的北京航空學(xué)院攻讀自動控制系傳感器專業(yè)，并被選入新中國自行研制的第一架輕型旅客機“北京一號”設(shè)計組。60年代，天津大學(xué)啟動航空儀表專業(yè)的建設(shè)，王明時負(fù)責(zé)教授“鐘表測量儀器”課程。接下來的10多年，他潛心研究精密儀器。“這些經(jīng)歷，為后來研究生物醫(yī)學(xué)工程打下了基礎(chǔ)。”王明時說。
70年代初，國際上研發(fā)出用于監(jiān)護(hù)危重病人心臟的護(hù)理系統(tǒng)，可以監(jiān)測心率、血壓等指標(biāo)。王明時敏銳地意識到這些技術(shù)將有巨大的潛力。“倘若將先進(jìn)技術(shù)與醫(yī)學(xué)儀器相結(jié)合，會不會改變醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的面貌？能否組建一個新的學(xué)科，專攻生物醫(yī)學(xué)工程？”王明時回憶當(dāng)時的想法。
1978年7月，全國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科規(guī)劃會在天津市薊縣舉辦，王明時隨后撰寫了“建議在天津大學(xué)籌辦生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)”的報告，并當(dāng)面遞交給時任天津大學(xué)校長李曙森。李曙森當(dāng)即決定：“明天，你就從精儀系調(diào)出，專門籌辦生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)。”
建設(shè)新專業(yè)談何容易。起先，參與組建新專業(yè)的老師們被分到了一間狹小的辦公室里，十分擁擠，天氣熱時大家就會滿頭大汗。幾張不大的辦公桌上，大家不僅擠著辦公，還堆放了許多研究儀器。
“要給大家爭取到更好的工作場地。”于是，王明時向熱工系教研室借來了一間地下室，用于科研工作；又從物理系借了3間辦公室，作為教學(xué)、活動空間……
開展多項研究，推動相關(guān)技術(shù)從理論研究走向臨床應(yīng)用
新專業(yè)組建后，王明時開始考慮專業(yè)課程設(shè)置問題。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是一門交叉學(xué)科，醫(yī)學(xué)與工學(xué)的融合是關(guān)鍵，學(xué)生不僅要掌握光、電、機等工科基礎(chǔ)理論，還要學(xué)習(xí)生理、臨床等醫(yī)學(xué)知識。
王明時請來內(nèi)科、外科、放射科等科室的醫(yī)生，探討生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程的教學(xué)大綱和授課方案，并邀請醫(yī)學(xué)院的教師為新生授課。此后，王明時與醫(yī)學(xué)專家的合作漸漸增多。
80年代，中國工程院院士、天津醫(yī)學(xué)院院長吳咸中逐漸意識到醫(yī)學(xué)儀器對提高醫(yī)生診斷效率和準(zhǔn)確率具有重要作用，想與王明時開展合作，研究一款能快速判斷急腹癥的儀器。經(jīng)過團(tuán)隊研判，王明時用傳感器獲取腸鳴音信號，再用專業(yè)軟件進(jìn)行分析，研發(fā)出腸鳴音分析儀。這次經(jīng)歷讓王明時更加深刻地認(rèn)識到，精密儀器在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。
在一次學(xué)術(shù)交流中，王明時接觸到了腦科學(xué)領(lǐng)域。1986年，剛完成生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科建設(shè)的王明時，開始在天津大學(xué)探索腦科學(xué)與精密儀器相結(jié)合的研究課題，包括磁共振腦白質(zhì)的神經(jīng)纖維成像、腦電編解碼、腦—機接口應(yīng)用等研究。
2006年，王明時帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)了面向癱瘓患者的輔助康復(fù)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊在2014年推出人工神經(jīng)康復(fù)機器人——“神工一號”，實現(xiàn)了大腦皮層與肌肉活動的同步耦合。這些研究成果使腦—機接口技術(shù)從純理論研究走向了臨床應(yīng)用。
耄耋之年依舊關(guān)注學(xué)科發(fā)展，培育科研人才接續(xù)攻關(guān)
在天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部大樓112室的先進(jìn)光學(xué)成像實驗室，一臺臺精密的光學(xué)設(shè)備前，五六名年輕人正在忙著做試驗。
“這個實驗室是先進(jìn)光學(xué)成像實驗室，依托天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部，專注于光學(xué)顯微鏡成像技術(shù)，打造國產(chǎn)高端顯微儀器產(chǎn)品……”天津大學(xué)先進(jìn)光學(xué)成像實驗室負(fù)責(zé)人、醫(yī)學(xué)部青年教師柳鵬飛介紹。
“醫(yī)學(xué)部建立的基礎(chǔ)是以腦—機接口為主要研究方向的一系列實驗室，但若全部是腦—機接口研究相關(guān)的實驗室，未免過于單一。這個實驗室很好地彌補了光學(xué)成像研究的缺失，能夠給神經(jīng)科學(xué)和其他基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究提供很好的研究工具和思路。”王明時介紹。
看到這個由他推動建立的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科如今的科研情況，王明時很欣慰，“我們就是要瞄準(zhǔn)最新的學(xué)科前沿。”
“王老師的淵博學(xué)識和人格魅力深深影響了我。”王明時的助理、天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部助理研究員陳元園說，王明時一直關(guān)注著腦科學(xué)研究最新動態(tài)，并常常與大家交流、探討。
王明時的學(xué)生高偉，1999年考入天津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)儀器專業(yè)，研究生階段跟隨王明時參與腦科學(xué)研究。高偉回憶，為了開展對腦白質(zhì)內(nèi)神經(jīng)纖維重建的研究，王明時帶領(lǐng)高偉等學(xué)生四處查閱資料、請教專家，大家經(jīng)常在實驗室工作到深夜。
“怎樣從數(shù)據(jù)中提取白質(zhì)神經(jīng)纖維的走向？大腦各功能區(qū)怎么連接？一切都要從零開始。”高偉說，團(tuán)隊用了兩年時間，終于將大量的磁共振數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視的腦白質(zhì)神經(jīng)纖維信息。基于這個研究成果，王明時團(tuán)隊提出了一種新的重建算法，從而更好地反映腦白質(zhì)神經(jīng)纖維的分布情況。
2023年7月3日，在天津召開的首屆腦—機接口大會上，王明時獲得腦—機接口“華瑙學(xué)者獎”“終身成就獎”。
培養(yǎng)碩士、博士研究生60余人，主編參編專著10本，發(fā)表論文200余篇，科研成果獲得多項國家級獎勵……從1978年參與創(chuàng)辦天津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科以來，王明時全身心投入科研和教學(xué)工作，培養(yǎng)了不少優(yōu)秀科研人才。“技術(shù)的迭代創(chuàng)新，需要一代代科研工作者接續(xù)努力。”王明時說。
記者手記
堅持創(chuàng)新不止步
走進(jìn)王明時家中，10余幅老先生自己創(chuàng)作的油畫掛滿墻壁。天馬行空的想象、細(xì)膩凝練的線條、層次分明的色彩，勾勒出王明時對腦科學(xué)發(fā)展未來的展望。
幾十年來深耕生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，帶領(lǐng)學(xué)生參與腦—機接口研究……一路走來，王明時帶領(lǐng)團(tuán)隊不斷推動相關(guān)技術(shù)迭代演進(jìn)，堅持創(chuàng)新不止步。如今，新技術(shù)新手段極大地促進(jìn)了我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)發(fā)展，背后離不開很多像王明時一樣的科研人員的接續(xù)奮斗、持續(xù)攻關(guān)。相信，在一代代科研工作者的共同努力下，我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科以及腦科學(xué)研究一定會取得更大的進(jìn)步。
《 人民日報 》（ 2024年04月03日 06 版）