千分之二!西湖大学工学院博士生获人工智能顶会大奖

学术   2024-11-06 17:15   浙江  

马拉喀什,坐落在贯穿摩洛哥的阿特拉斯山脚下,距离杭州上万公里。辗转飞行20个小时,陈平易第一次踏上了非洲的土地。这座北非古城,古老的城墙采用赭红色岩石砌成,在撒哈拉沙漠边缘闪耀了千年。


来不及欣赏美景,陈平易风尘仆仆赶往棕榈皇宫酒店。北京时间10月10凌晨一点半,在摩洛哥召开的2024年MICCAI(医学图像分析领域顶尖学术会议)现场,大屏幕上跳出了他的名字:


MICCAI 2024 Young Scientist Award

Pingyi Chen

Westlake University

PhD Student


是的,此行不是旅游,他是为领奖而来!这位出生于1998年的小伙,在西湖大学读博士的第四年,带着自己的研究工作成功站上了MICCAI的领奖台。


陈平易在MICCAI 2024会议现场领奖

MICCAI是医学图像分析领域国际公认的最具影响力的顶尖学术会议。2024年,MICCAI收到了2879份投稿,最终录取了857篇论文,录取率约为30%。在所有接收论文中,仅有5篇论文的作者被组委会选为Young Scientist Award(青年科学家奖),以表彰对青年研究人员撰写的高质量论文的认可。


青年科学家奖的评选程序异常严格,候选人名单需要经过三轮论文评审产生(专家盲审、主席团评审、评审团评审)。该奖项自2005年设置以来仅产生了77位获奖者,其中80%获奖者来自于哈佛大学、牛津大学、麻省理工学院等全球排名前100的高校。


2024年,MICCAI青年科学家奖颁给陈平易,我们很好奇,为什么是他?


陈平易在MICCAI会议现场,和获奖工作的展示海报合影


与古城马拉喀什挥手再见,一路风尘,我们在西湖大学云谷校区学术环见到了陈平易。


01

他的研究:让AI帮医生“看病”


图灵奖得主约翰·霍普克罗夫特说,“如果你想成功,你应该专注于那些真正让你兴奋、使你感到好奇的研究。”陈平易的研究之路,几乎完美印证了这句话。


他获奖的研究工作,是一个基于超高分辨率全场图,面向临床诊断的病理大模型


说起为什么会做这项研究,陈平易语气中明显透露出兴奋。因为他训练的大模型,可以辅助医生做病理诊断,并输出一份临床级别的报告。我们试着代入一个真实的例子,来感受一下这个模型的“能力”。


通常,在确诊癌症前,患者会做一系列检查。经过手术切除、内镜活检、细针穿刺等方式获取人体组织或细胞,再由医生借助显微镜等工具对样本进行观察,详细分析病理全场图后做出诊断。肿瘤是良性还是恶性?如果是恶性,肿瘤的分型、分级、分期如何?都会在病理检测后得出基本的结论。



病理诊断流程


那陈平易研究的这个模型,可以怎样运用AI辅助医疗诊断呢?


首先,模型可以帮医生“看得更细”。病理全场图中每一个细微的区域都可能包含关键的病理信息。医生需要在图像中找到病变的特征,比如肿瘤细胞、炎症或其他异常。这需要大量的专业知识和细致的观察力,在实操过程中会遇到很多难题。陈平易训练的模型可以处理10000*10000分辨率的大尺寸图像,通过AI算法自动识别癌细胞、肿瘤边缘等特征,辅助病理诊断。


其次,模型可以帮医生“划重点”。这个模型不仅能“看”,还能将需要重点关注的部分标注出来,尤其是在远程病理诊断和跨地区协作中,这个能力可以减少人为差异导致的误差。


最后,模型还可以生成一份报告。例如,“病理切片显示,患者因左乳腺浸润性小叶癌接受了肿块切除术。肿瘤大小为2.6厘米,位于外象限边界。超过75%的肿瘤细胞中发现了雌激素和孕激素受体。”


总结来说,陈平易训练的模型可以处理大尺寸图像,可以对图像的信息做出判断,还可以生成临床级别的病理报告。打开思路畅想一下,如果模型的能力不断提升,学到的先进经验越来越多,那么在未来,偏远地区的患者或许足不出户就能获得专家级别的诊疗服务。


这是真正让陈平易兴奋的事情,也是他坚持做这项研究的原因。


AI赋能的数字病理影像平台


模型对话展示



02

他的坚持:曾经很多人不看好,但他信自己


但凡是有成果的研究工作,总不会一帆风顺。陈平易的故事走向也没有例外。


2023年暑假,实验室导师杨林老师在一次组会上提到,未来生成式AI才是发展方向,大家要结合自己的研究进行思考。因此,原本做细胞检测分析的陈平易开始探索新的研究方向,他想做能够分析病理全场图并生成文本的大模型


想法一出,反对声一片。


“这项研究的训练数据又多又杂,很难搜集整理,你要不再想想


你是学计算机视觉出身的,做文本处理,等于换了研究方向,需要自学很多知识,你要不再想想


病理全场图的像素是10000*10000,是在原有基础上扩大了1600倍,这对模型的能力是巨大的考验,你要不再想想?”


再想想,再想想,老师和同学言辞委婉,但陈平易听出了话外之音。


“当时几乎没有positive的声音,因为这项研究不容易,大家都很替我担心。”


但同样无人支持的困境,陈平易不是第一次面对。


时间回到2017年夏天,正在读高三的陈平易,面临选择大学和专业的艰难抉择。

从小就是好学生,在江苏高考的激烈竞争中仍然名列前茅,平易被父母寄予厚望。

“最后我选了北京航空航天大学,学习自动化。爸妈一开始是强烈反对的,因为如果不学计算机相关专业,靠着高考成绩,可以去院校档次更高一级的学校。但是我当时觉得人工智能是一个很好的方向,北航的自动化专业非常强,模式识别的相关课程能帮助我了解和运用人工智能。我做了大量的调研,对比了多所学校和专业的优劣势,说服了爸妈。

18岁,还是青涩少年的他,就知道自己要什么了,多难得。

北航毕业,陈平易带着年级前十的成绩,和985院校的直博推免资格,选择了西湖大学。这次选择背后,依然是周遭人的不理解。


已经在北京读书,为什么不选择留在北航,或者冲一冲清华大学、北京大学?


“当时我来西湖大学实地看了,学术氛围、校园环境、设施都很吸引我,和导师杨林交流之后,发现研究方向正是我感兴趣的,导师也很好。”一番斟酌,平易最终决定把未来五年的时间交给西湖。


从2023年7月到2024年年初,在导师的指导下,陈平易花了大半年时间,基本完成MICCAI会议获奖的研究。提及研究中遇到的困难,他不出意外地回答:“我在前期做了大量的调研,过程中也有很多不顺利的时候,但我没怀疑过自己的方向不对,我会尝试改变方法。”


从大学,到博士研究方向,再到研究获奖,熟悉的剧情不断上演。开篇我们提问,为什么获奖的会是他?故事讲到这里,已经有了答案。


足够谨慎、足够大胆。是陈平易身上研究者的“特质”,推着他一路前行。



03

他的目标:“钉”出自己的一席之地


站上MICCAI的领奖台,陈平易证明了自己。巧合的是,2015年在德国慕尼黑,陈平易的导师杨林老师也曾与合作伙伴一起获得过这个奖项。


导师杨林老师与合作伙伴一起获得MICCAI 2015 Young Scientist Award

优秀的人总会相遇,但获奖本身或许不是目的,只是结果。


“我只是做自己真正想做的研究,获奖好像是自然而然的事情。”陈平易把博士期间做的研究比喻为钉钉子,比如博士期间发论文,每篇论文就像是一颗钉子,当你钉完了所有的钉子,一并拔下,钉子正好圈出来一块地,这就是属于你的科研上的“一席之地”。


并不是每个人都能拥有自己的“一席之地”。这要求科研工作要成体系、有连续性,不盲目跟风,这样才能慢慢积累出影响力。


以MICCAI会议Young Scientist Award为起点,这位年轻的科研工作者还将踏上更远的征途。


陈平易在摩洛哥马拉喀什著名景点马约尔花园


“你觉得,到底是‘成绩’更重要,还是自己对于科研的热爱和坚持更重要?”


被问到这个问题时,陈平易用《黑神话:悟空》里的一句台词巧妙地回答。


观音说:“若不披上这件衣裳,众生又怎知我尘缘已断、金海尽干?”他认为,二者都不能缺。

但是,陈平易更看重热爱。只有对自己的科研方向有动力、有热情,能找到兴奋点,才能取得结果,发论文、获奖可能也会是顺理成章的事情。如果只追求热度,就会焦虑,也钉不好科研的钉子。


那就祝他早日披上这件“袈裟”,亦或许,他并不特别在意。


END
           

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策划  俞熙娜
供稿 丨 工学院
编辑 丨 冯晨希


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西湖大学工学院面向国家战略性新兴产业发展重大需求,着力建设交叉学科与新兴学科为特色的工程技术学科群,努力建成国家重大科学技术研究和拔尖创新人才培养的重要基地。西湖大学工学院以学术领军人才为学科带头人构建科研团队,分阶段、分领域打造一流人才队伍。


工学院目前重点建设三个系和一个中心——电子信息工程系、材料科学与工程系、人工智能系和先进工程科学与技术中心。围绕三个系和一个中心,工学院已建成一批高水平实验室和研究中心,其中已获批成立全省3D微纳加工和表征研究重点实验室、全省智能低碳生物合成重点实验室,建立微纳光电系统集成浙江省工程研究中心、脑机接口智能芯片系统浙江省工程研究中心。同时,工学院联合生命科学学院和理学院,共同建立西湖大学合成生物学与生物智造中心。

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