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科學視點

邊桂彬:在手術機器人攻關中堅定信念

邊桂彬在實驗室。自動化所供圖

  “以愛崗敬業、勤勤懇懇的精神,認真做好本職工作,事事處處以一個共產黨員的標準嚴格要求自己,力爭在自己的本職崗位上起到模范帶頭作用?!?/p>

  這句話,中國科學院自動化研究所(以下簡稱自動化所)研究員邊桂彬寫在了入黨申請書里,也融入到了自己的日常工作生活中。

  在機器人手術這樣一個需要精細操作的場景里,嚴要求、高標準是必需的關鍵詞。邊桂彬的科研工作,正是把顯微鏡的影像高速傳輸到3D屏幕上,實現機器人一體化手術器械設計,不斷提高手術機器人的精準性和自主化水平。

  信念的種子

  “80后”的邊桂彬,出生于河南衛輝的一個小村落。上小學時,劉胡蘭、焦裕祿這些優秀共產黨員的名字,時常響在他的耳邊。

  “受焦裕祿艱苦樸素、嚴于律己、全心全意為人民服務的精神啟發,我早早地在心中種下了成為一名共產黨員的種子?!痹谶吂鸨蚩磥?,河南這片中原大地上,不乏共產黨人奮斗拼搏的身影,感召著一批批后人奮勇前行。

  通過不斷學習黨的歷史,了解黨的奮斗歷程,邊桂彬深切感受到,“我們黨確實是一個非常優秀的黨,是一個勇于自我革新、不斷追求進步的黨,這是我們黨區別于其他政黨的最重要特點”。

  高中到了縣城,大學到了北京,時至今日成為自動化所的科研人員,邊桂彬說,“在工作和學習中,身邊共產黨員給我樹立了榜樣”。

  2020年新冠疫情暴發,中國科學院作為國家戰略科技力量,聞令而動、迎難而上,無數科研人員奮勇投身到科技抗疫工作中,給邊桂彬留下深刻印象?!爸锌圃簞游锼?、基因組所、微生物所等單位的科研人員,積極奔赴武漢開展工作,涌現出許多感人至深的故事。聽了他們的報告,我非常感動!”

  自動化所的共產黨員也讓邊桂彬十分欽佩?!氨热缭诳蒲许椖抗リP中,有些同事生病了,黨員都是起帶頭作用頂上去,發揮榜樣作用?!?/p>

  這些動人事跡讓邊桂彬心里的“種子”不斷生長壯大。

  無盡的科研

  “研究所的黨委書記經常教導我們,把科研工作做好,就是對黨的最大貢獻?!毖芯克h委領導多次與邊桂彬談話,這句話他一直牢記在心。2021年,邊桂彬正式成為一名光榮的中國共產黨黨員。

  邊桂彬所在的復雜系統管理與控制國家重點實驗室,以復雜系統和智能科學的理論與應用為主要研究方向,發揮多學科交叉優勢,立足自動化和系統工程技術,以智能科學的理論和方法,解決工程、社會、經濟和國防領域中復雜系統建模、分析、控制和優化等問題。

  自2007年開始,邊桂彬就在醫療機器人領域開展研究工作。

  外科手術中,眼科手術、神經手術等需要在顯微鏡下完成,醫生需要在顯微鏡下做一些精細的手術操作?!帮@微手術操作力比較小,操作姿勢受限。對于40歲以上的醫生來說,頸椎病、腰椎病一定程度上限制了其技能的發揮。同時,醫生手術操作的學習曲線也比較長,操作技巧比較高?!边吂鸨蛘f,這是需要精細操作的外科手術的共性問題。

  怎么利用機器人技術、人工智能技術降低操作難度?“我們的解決方案是把顯微鏡的影像高速傳輸到3D屏幕上,在顯示的立體影像上進行場景理解、器械跟蹤和軟組織跟蹤等,最終實現醫生的遠程操作?!边吂鸨蚪榻B道。

  各種各樣的手術器械上布置了精密的傳感器,以感知前端手術操作微小的操作力。邊桂彬和科研團隊通過一體化手術器械設計,構建了一個可實現精細操作的機器人系統,并開發了最新樣機。

  “我們的手術機器人可以完成青光眼微導管遞送、白內障連續環形撕囊、眼底黃斑前膜剝離、視網膜血管注藥等多種手術操作?!边吂鸨虮硎?。

  邊桂彬和團隊要做的工作,就是提升機器人自主化水平,讓手術更精準,讓新手醫生快速學習專家醫生的手術技能。

  下一步,邊桂彬希望能把這些技術用到神經外科等更多手術中?!吧窠浲饪频哪[瘤識別是一個很大的難題?!边吂鸨虮硎?,“我們在做的系統,就是通過機器人實現精準的腫瘤切除操作?!?/p>

  不變的初心

  目前,邊桂彬和團隊的科研工作,已經獲得了不少項目的支持。其研發的顯微外科手術機器人,已在北京同仁醫院、北京天壇醫院、中山大學眼科中心等投入使用。

  讓自己的科研成果真正應用于實際,也是邊桂彬的科研初心?!皥猿置嫦蚴澜缈萍记把?、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,不斷向科學技術廣度和深度進軍?!膫€面向’的要求,指導我們如何將自己的科研工作跟國家的需求結合起來?!?/p>

  邊桂彬說:“現在國家提出‘破四唯’,這對關鍵核心技術攻關有非常重要的意義,可以引導科研人員真正把論文寫在祖國大地上?!?/p>

  近年來關鍵核心技術被“卡脖子”,更是讓邊桂彬深感關鍵核心技術研發的重要性?!霸陉P鍵核心技術研發上,我們青年科研人員要發揮更大的作用?!边吂鸨虮硎?,“每個人都應梳理自己的科研工作,把科研精力聚焦在最應該聚焦的地方?!?/p>

  在建黨百年之際光榮加入中國共產黨,讓邊桂彬既感意義非凡,又感責任重大。機器人、人工智能正是我國實現科技自立自強的重要領域方向,邊桂彬表示,自己和團隊將不斷在手術機器人領域開拓攻關。

  “現在加入了一個非常優秀的群體,要以更高的標準嚴格要求自己?!边吂鸨蛘f,“在生活、言行、工作等方面,都要起到模范帶頭作用?!?/p>


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