田梅：探索人体“黑洞”的奥秘

（原标题：田梅：探索人体“黑洞”的奥秘）

【专家介绍】

田梅，女，教育部"长江学者"特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、科技部"重点领域创新团队"负责人，现任浙江省科学技术协会副主席、浙江大学医学中心副主任、浙江大学医学院杭州滨江医院副院长、浙江省医学分子影像重点实验室主任。浙江大学医学院影像医学与核医学专业教授，硕士生导师、博士生导师。中国青年五四奖章、中国青年科技奖、中国青年女科学家奖、树兰医学青年奖获得者。

(中国科协网原创)2019年4月10日，美国麻省理工大学29岁的Katie Bouman (凯蒂·布曼)坐在电脑前，面对一张模糊的橘色甜甜圈样的影像——人类史上"拍"到的第一张黑洞照片，难掩自己的兴奋之情。而在19年前，同样有一个年轻的女孩坐在电脑前，面对一张模糊的橘色甜甜圈样的影像，尽量压抑住自己的激动心情。

▲刚刚踏入分子影像医学领域的田梅

"我面前的这个'甜甜圈'，其实是通过正电子发射计算机断层显像仪(PET/CT，下称PET)'拍'出的人体心脏的断层图像，号称核医学科的神器。它不仅可以看到解剖结构层面的变化，更能反映出疾病细胞分子水平的变化，十几分钟即可完成人体内'黑洞'显像，从而指导分子靶向药物去治疗肿瘤、心血管疾病、神经精神疾病等等。"

浙江省科学技术协会副主席、浙江大学医学中心副主任田梅回忆起当年："这张照片内容其实是我初涉分子影像医学领域时做的第一个课题，也由此诞生了我的第一篇英文论文，也是作为通讯作者的第一篇论文，得到了导师和业内一致肯定，成为了我人生的一大转折点。它也激发了我更加努力向上，在分子影像医学领域走得更快更远。"

海外深造：从望"洋"兴叹到天高任鸟飞

初识PET，还是在田梅攻读临床医学本科期间，从教科书上了解到的："PET检查的诊断价值很高，但由于设备昂贵——一整套PET仪器设备售价几千万元，做一次检查1万多元，国内还没有条件使用" 。

通过查阅更多的资料，田梅得知，在国内相对冷门、却对临床诊疗具有重要意义的PET影像技术，在西方发达国家早已开始研发，美国、欧洲和日本更已身居技术前沿，中国却因为经济落后缺乏投入，只能望"洋"兴叹。

这些信息在田梅心中埋下了探索的火种，她说："分子影像学作为当时在国内'零起步'的新兴学科，前景是一片蓝海，有大把机会去发现，或创造一些新东西，对我们年轻人来说，这是选择未来方向的一个难得机遇。"

田梅与PET真正结缘是在2000年，那一年，她还在影像医学与核医学专业硕士学习期间，在西安召开的中日核医学大会上，邂逅了日本放射医学会理事长，同时也是日本PET领域创始人之一的远藤启吾教授。远藤教授鼓励田梅继续深造，赴日本攻读博士学位。

田梅回忆时说："影像医学领域里，我只是一个新生儿，我知道自己要进哪扇门，但是门里面是什么样子还一无所知。在大会上，我看到了国际上PET领域的最新进展，也清清楚楚地认识到，当时中国和国际上还有几十年的技术差距。这种差距感该如何缩短和消除?我下定决心，接受了远藤教授的邀请，去国外学习这种先进的技术。"

踏上了异国他乡的求学之路，她兴奋地发现，远藤教授所在的日本国立群马大学不但有日本最早的给临床病人使用的PET设备，还有给实验动物使用的动物专用PET设备，而能提供这种顶级实验室平台的大学医院，当时全世界不过四五家。作为临床PET博士研究生中唯一的外籍学生，田梅异常珍惜这份幸运，如饥似渴地拼命学习，凭借杰出表现，她不仅拿到了博士期间群马大学医学部当年唯一的日本政府奖学金，还提前一年完成医学博士学业并获得优秀毕业生奖、日本核医学会亚太地区杰出青年研究奖、北美放射医学会国际青年学术奖等。

由于在日本期间出色的研究业绩，2006年田梅更应邀前往美国哈佛大医学院附属医院从事临床放射诊断工作，参与了利用分子影像手段评价格列卫、索坦等新型分子靶向药物的临床试验。其后，又受邀前往美国排名第一的癌症医院——MD安德森癌症中心担任助理教授。

田梅毫不讳言在这个科研领域里得到的极大乐趣："我热爱我的专业，真有那种'海阔凭鱼跃，天高任鸟飞'的感觉。"

十余年海外学习和工作的磨砺，田梅已成为世界影像医学与核医学领域优秀的青年科学家。在此期间，她不但深化了多模式医学分子影像、干细胞及免疫T淋巴细胞治疗的分子-基因影像示踪等研究，其中多项研究在全球都尚属首次，为核医学界同行相继借鉴和采用;还连续两年获得美国临床肿瘤学会国际教育发展奖和学术优秀奖，成为整个亚洲唯一连续获此殊荣的人。

不过在这时，身在海外、情系祖国的田梅也做好了回国的准备："知责任者，大丈夫之事也，行责任者，大丈夫之中也。学业已成，该报效祖国了。"

肩负责任：把科研成果写在祖国大地上

2011年，田梅回国后来到了浙江大学医学院附属第二医院，并担任浙江大学教授和博士生导师。

"我知道PET领域世界最前沿的研究，要想始终保持领跑位置，就必须靠内在的使命感和责任感。"在浙大和浙医二院的支持下，田梅抱着"逢山开路、逢水架桥"的心态，白手起家建团队、买设备、搭平台，参与组建了具有国际先进水平的多模式分子影像研究基地，重点开启了多模式分子影像对于重大疾病的临床诊治和研究工作。

▲虽然获奖无数，但是田梅依旧每天工作14个小时以上

"我在哈佛大学附属医院工作期间，曾参与了热映电影《我不是药神》中的靶向药物格列卫一期、二期临床试验，PET图像极具说服力地揭示了肿瘤细胞很快被格列卫抑制的情况。"当年看到图像的那一刻，田梅就下定了决心，一定要把先进的技术带回中国，让国内的病人受益。

田梅带领团队开展了基于分子影像技术的神经损伤诊断及治疗研究，不断开辟核医学在临床转化应用上的新方向。"干细胞及转化研究"项目更是成为全国首批国家重点研发计划6个试点专项之一，田梅表示，"中药+干细胞"的新思路疗法在神经损伤的修复与再生上具有良好效果，目前已通过了前期实验验证。

而在神经分子影像研究上，田梅团队同样也取得了令人瞩目的成绩，研究成果达到了国际领先水平。

"我们每个人的大脑中都生长着无数的神经元。当神经元出现突发的异常放电时，就表现为癫痫。癫痫是在神经科仅次于头痛的第二大常见病，发病率高达1%。发作严重时，患者会昏倒在地、四肢抽动、神志丧失、口吐白沫、甚至大小便失禁……"

田梅介绍说："目前我国有近1000万癫痫患者，其中绝大部分是儿童或青少年。大多数癫痫患者及时检出和精准用药是可以像正常人一样生活的，但由于重大疾病往往都是先发生生物化学的变化，才有组织结构大小的改变。而脑电图、核磁共振等常规手段，常常很难'看清'细胞代谢的异常，所以精准定位'病灶在哪儿'成了困扰医学界多年的一大难题。"

无法确定癫痫的病灶，就会给后期的诊疗用药带来很多不确定性。此前国际上儿童非手术癫痫病灶检出率仅为15%-39%。为提升检出率，田梅带领影像、儿科、神经内外科多学科交叉团队，通过建立儿童癫痫正电子发射断层显像(PET)脑代谢数据库，结合核磁共振、脑电图以及多年的临床随访，探索建立了仅需扫描3分钟便可有效评估非手术药物治疗癫痫患儿病情严重程度的影像方法，为搜寻隐匿的癫痫病灶找到了新途径，将儿童非手术癫痫病灶检出率提高到了79%。接下来，就能通过PET结合核磁或者CT成像准确找到病灶位置，开展精准的手术。

不畏挑战：破解谜团，发出中国声音

PET本来就是一个医学与核物理、化学等学科交叉的专业，在这个领域，有很多未知的方向需要去探索。"另外，在AI、大数据时代，我们更将通过化学、物理和计算机的融合，来实时提高我们对于疾病诊断和发现的能力。"田梅表示，无论是对未知的探索、来自多学科的挑战，以及临床实际问题的解决，每一项都让她深深着迷。

"我特别喜欢具有挑战的工作，每当我看到一个新的专业方向或新的研究出现的时候，我都会想，作为一个影像医生或者作为一个分子影像的专家，我们怎么和它结合?怎么能够产出量化，做出新的东西?我认为创新思维就是时常抱有一颗好奇心。"从最初的心脏到肿瘤再到后来的神经系统，田梅的研究方向逐渐开启了"困难"模式：日本读博和美国工作的十几年间，她主要研究PET在心脏和肿瘤方面的应用;回国后，浙大在神经科方面有临床需求，她的研究方向也逐渐转到脑疾病和脑功能方面，她说："脑研究更有魅力，有更多未知的地方。"

田梅带领团队在世界上首次利用PET分子影像技术探索"脑机融合"领域亟待解决的信号源脑区定位问题。"我们发现通过电刺激大鼠丘脑腹后内侧核(VPM)，会引起大鼠可以直接控制转向行为的功能性调节机制。"为进一步通过PET分子影像利用脑机融合新技术实现脑机融合与康复应用，提供了重要理论依据和技术支撑，对神经康复和生物机器人的应用具有重要意义。

虽然已经硕果累累，但田梅认为，PET的创新潜力还远未被开发。"PET在我看来就好比一台性能优秀的电脑，而应用软件可以无穷无尽。我现在做的工作就是如何去创造新的'APP',放在'电脑'上，作为世界通用的一种应用方法，去实现疾病的早发现、早诊断、早治疗。"

田梅也是国际上唯一同时担任世界、美国、欧洲、英国、日本等国际核医学与分子影像五大主流学会官方学术期刊编委、副主编和亚洲地区编辑，以及英国《柳叶刀》杂志编辑顾问的中国科技工作者，她表示："从全球视角来看，目前PET设备美国近3000台，日本400多台，而中国只有300多台。未来中国的PET临床应用将有巨大发展空间。在创新的风口浪尖上，我们要不断地发出中国的声音，这是作为一名中国科技工作者应有的责任和担当。"

攻关科研：满分不够，要追求"超满分"

▲在科研中，田梅鼓励学生们一定要追求"超满分"

田梅说自己对学生的要求主要是两大关键词：一个是感恩心，一个是责任心。感恩国家社会，感恩父母恩师，感恩周围所有帮助我们的人……怀着这样感恩的心之后，才会有这样的责任心去为我们的国家、社会和病人服务。在做科研的时候，田梅对学生强调的是，更要保持精益求精的科学精神。

"由于我们研究的领域是交叉学科，做科学研究时一定要保证谦虚和严谨。以前我和学生一直在讲，在学校考试的时候可以考60分、80分或者90多分已经足够了。但是你在临床学习工作以及科学研究过程当中，必须得是满分，甚至说攻关科学难题的时候，必须要追求'超满分'。因为我们已经站在前人认为已经很完美的科研基础上，应该'百尺竿头更进一步'，做科研对人的要求就更高了，所以一定要追求严谨和精益求精。"

田梅也表示，目前国内高等教育培养出的人才队伍还远远不能满足PET分子影像实际的临床需求和科研需求。她呼吁未来有更多的年轻人能加入这个领域，同时，田梅也希望能与更多交叉学科的学者展开合作，继续拓展PET分子影像的应用范围。

"我很高兴看到《国家重大科技基础设施建设"十三五"规划》中，确定的10个优先建设的大科学工程项目中，就有一个'多模态跨尺度生物医学成像设施'，把分子影像放到了很重要的位置。生物医学成像设施为复杂生命科学问题、重大疾病的研究提供研究手段，具有重要的战略意义和科学价值，我们常常说要避免国外对我们的'卡脖子技术'，就必须要有国产核心的医疗设备和核心元器件的生产制造能力，这也能为我国分子影像创新发展带来新的契机，吸引吸纳更多的人才，不断地把它推向世界前沿。 "

初心不变：好奇心驱动，把"蓝图变地图"

从学生时代开始到现在，田梅已经闯过了无数个创新的关口，谈起她的自我驱动力来自何处时，她谦虚地表示，只是从小对事物的认真观察和执着追求。

"我觉得创新思维是时时抱着一颗好奇心，有时候我们团队可能比别人捷足先登了一步，我觉得更应该说是一个时代和科技进步的幸运，"田梅对目前国内科研环境的变化深有感触："十年前，大家都跑到海外去学技术，而现在，有越来越多的年轻人回国做项目。这个变化的背后是，我国比以往更加重视科技、国内科研投资环境越来越好，科学家们能有更大的平台去实现梦想。"

田梅也有自己的烦恼，每天经常工作14个小时以上的她，最头痛的是如何协调好事业和家庭的平衡。

"在这点上，我必须感谢家庭每一个成员给予了我特别大的支持。"田梅也自豪地谈起自己的儿子，因为在耳濡目染的环境里长大，而且有妈妈做榜样，他已经早早立下学医的志向，"也要像妈妈一样，成为一名医生科学家"。

对田梅来说，小小烦恼外，更多的是科研工作带来的解决切实问题的成就感和快乐。

欧美日等发达国家早已把PET诊断纳入了医保，而我国患者还需靠自掏腰包负担高昂的检查费用。虽然在杭州已经降到了全国最低(全身检查6800元，脑或心脏局部3800元)，而对身患重病的患者来说，仍是一笔不小的开支。田梅目前也在着力推进关于"PET诊断检查逐步纳入医保"的提案，因为"从发达国家PET进入医保的长期分析数据来看，是可以大大降低医疗总费用"。

田梅表示，接下来，她会带领团队继续探索分子影像领域更多的可能性，追求做科研最大的快乐——"将科研发现与创新成果转化成服务于人类生命健康的宝贵财富。"