對話MICCAI 2019 主席沈定剛:我想做的,是為青年學者搭一座通向...

2021-01-10 雷鋒網

跟MICCAI 2019大會主席沈定剛教授進行採訪時,是在西安召開的第三屆ISICDM(圖像計算與數字醫學國際研討會)上。採訪中,不時會有學者認出沈教授,並主動過來寒暄,跟他聊上兩句。

在醫學影像分析領域,「沈教授」絕對是一個繞不開的話題。在雷鋒網記者參加的一些會議上,經常會聽到一些學者對我們說,自己是看著沈教授的論文長大的。

這並不是一句場面話。

早在2000年,MICCAI成立的第三年,沈教授就在MICCAI上投出了自己的第一篇論文。截至2019年,MICCAI已經接收了沈教授的197篇論文。這個數字,放眼世界的任何研究領域也不多見。為什麼?

沈教授歷年MICCAI論文發表總數

與此同時,在MICCAI之外,沈教授還在國際權威期刊上發表了論文500餘篇,被引用3萬餘次。在2018年全球計算機科學和電子領域,沈定剛教授H-index 82(現在為90),在該指數的前1000名華人學者中排名第13。

正是鑑於學術圈中的聲譽和成果,沈教授成為MICCAI 2019的大會主席。

作為一名學者,沈教授已經在醫學影像分析領域留下了濃墨重彩的一筆。按照常人的軌跡,安安穩穩在學校教教書、搞搞研究是再正常不過的事情。

但是,近幾年來,沈教授在國內的學術會議上出現的次數越來越頻繁,但他的主要目的並不只是講課,他有很重要的事情想做。除了擔任聯影智能的聯席CEO,思考如何將學術研究進行商業落地。

還有一件,沈教授希望藉助自己在學術界的影響力,幫助更多國內學者架起一座通向世界一流學術領域的橋梁,讓國際頂級學術舞臺上出現更多華人的身影。

2014年他發起組織了MICS(醫學圖像計算青年研討會),如今已經開辦到第六屆。沈教授對我們說,每次辦MICS,自己都會和國內的學者聚一聚,主要是想聽聽他們的想法和訴求。

沈教授說,去年的MICS通過辦Tutorials有20多萬的盈餘,他們把所有的錢都拿出贊助了MICCAI。其中包括通過MICCAI首次為優秀的本科生提供支持,承擔了這些年輕學生們的參會註冊費和每人高達1000美金的其他資助。

這一舉動,源於沈教授更早之前的一段經歷。

2012年暑假,沈教授和劉天明教授(喬治亞大學、MICCAI 2019大會聯合主席)通過國內CCF組織了一個「龍星計劃」課程「生物醫學圖像分析」,邀請國外的很多醫學圖像處理專家到國內為本科生和研究生「義務」授課,從早上8點到晚上5點,持續一整周。7多年過去了,這些人都成長為這些領域裡的中堅力量。

很多人碰到沈教授之後,都會高興地說:「沈老師,我是你學生。」沈教授很詫異,什麼時候成了我的學生?這些人都會不約而同地提到,「我上過你龍星計劃的課。」

這件事情對沈教授產生非常大的觸動。他說:「我想支持本科生,給他們一個機會。如果這是他們真正喜歡的東西,可以影響他們的一生。」

以下是雷鋒網與沈教授的獨家對話內容

雷鋒網:距離上次跟您進行採訪,差不多過去了一年的時間(CCF-GAIR 2018)。在這一年時間裡,您在學術和公司裡的工作有什麼值得分享的進展嗎?

沈定剛:我們在公司層面做了很多事情。在不同的產品線上,聯影智能推出了一些產品,並且已經在醫院有大量的部署。公司規模也在不斷擴大,從原來以算法團隊為主,擴展到各種部門,產品、項目、銷售、軟體等團隊的人數都在快速增長。

一年前,聯影智能只有幾十個人,現在我們已經有兩、三百個人。我們在美國波士頓成立了一個分公司,北京、成都、武漢等地的分公司也陸續成立。接下來,我們也會在西安和深圳成立兩個分公司。

北京分公司的規模可能會非常大,我們會成立了一個人工智慧研究院,計劃形成200人的團隊規模。

因為對於聯影智能來說,北京不光有很多名校,還有很多好的醫院,以及一系列的國家重點實驗室。所以,北京的人才、醫療等等資源非常多,我們對北京分公司非常看重,相信在這裡會實現一系列新突破

現在,北京分公司已經完成註冊,新團隊已經初具規模,公司的地點也已經確定了,近期將會有一系列值得期待的進展。

在研發層面,我們還是沿著原來的思路,做全棧、全譜的人工智慧技術。從一開始的成像到後面的檢測、診斷、治療、預後,這些我們叫全棧。而全譜的含義是,我們的應用不只是針對某一種影像的模態,而是包含全部影像模態,可根據什麼樣的病用什麼樣的模態,因為某些病需要多種的模態。

當然,除此以外,我們也擴大了病種的覆蓋範圍,不是簡單的進行肺結節的檢測,而是延伸到胸部一系列的疾病。我們還覆蓋了很多腦部的疾病,包括老年痴呆症以及嬰兒的自閉症等。

更重要的是,我們做了很多縱向跟蹤的事情,這在醫院裡非常需要。比如說肺結節的檢查,現在很多人都會查出來有肺結節,這種情況下醫生需要進行跟蹤,但跟蹤的時候疾病變化往往非常小,醫生可能也看不出來。那麼,怎樣用非常精準的、基於AI的方法,在疾病變化很細微的時候,定量化地進行檢測,是我們需要探索的問題。

還有一點是圖像質控。質控的工作非常重要,如果圖像質量不好,醫療AI會出現非常大的問題。什麼是質控?舉個例子,病人拍X光片,我們得及時告訴病人姿態不對,可能身上有某種衣物,必須拿下來,否則影響片子質量。保證片子質量——這是質控要做的事情。

但現在的問題是,一般都是病人掃描結束之後醫生才會去看。而這時,病人往往已經離開醫院了。在上海地區,核磁共振的預約時間高達三個禮拜。如果質量控制不做好的話,這些病人都已經離開,重新做檢查又要預約三個禮拜,這對病人非常不利。

所以,質控非常重要。在吉林大學中日聯誼醫院等,聯影智能的智能質控系統已經試點落地。小的AI公司可能沒有辦法從源頭開始,進行很好的質控,後面的方法也很難實現應用。

在過去一年裡面,除了一些臨床的落地以外,聯影智能還和醫院、學校成立了很多的聯合實驗室,包括今天上午(24日)跟西安交大第一附屬醫院成立智能醫學技術聯合創新實驗室。

所以,今年一年裡,我們做了很多有意義的事情。

雷鋒網:您是MICCAI 2019大會主席,能不能談談MICCAI大會主席的評選機制和流程?當選一般都需要有哪些資質和條件,是誰來評選?

沈定剛:MICCAI每年在美洲、歐洲、亞洲三地輪流舉辦。MICCAI的流程是,當年的大會確定三年後的會議地點,通常有很多地方來競選。

MICCAI的理事會成員裡,通常有投票權的13-15人左右,由他們來推選會議地點。

MICCAI理事會一般會考慮一個團隊的組織能力,包括大會主席、程序主席、指導委員會主席等一系列人選。

競選團隊要介紹會議的時間地點、團隊成員、交通住宿、周邊設施的服務價格、會場容量以及預算費用等等一系列事情。

當然更重要就是會議組織者,特別是大會主席在這個領域的聲譽,需要別人認為你是夠資格的,這個非常重要。國內申請舉辦MICCAI 2019的有三個團隊,分別計劃在上海、杭州、香港召開。

當時,我們的主要競爭對手是印度。印度團隊選出的大會主席、程序主席都是這個領域裡面的老牌專家,實力也非常強。這種情況下,如果我們三個華人團隊單獨去和印度競爭,沒有任何優勢,因為大家把可以團結的力量分散了。

所以,在這種情況下,我出來協調,把三個團隊的力量整合起來一起申請MICCAI 2019。

當然,在與印度的團隊競爭時,不是答辯之後立馬就有結果,還有很多問題需要我們來回答。最後,MICCAI的十幾位理事會成員進行投票,確定了最後的舉辦地點。

MICCAI申辦是一個漫長的過程,跟所謂的學術地位可能非常有關係。而且,對內需要組織團隊,對外也需要讓別人知道「我們是誰」。

雷鋒網:這個身份需要當選者負責哪些具體的工作?

沈定剛:作為大會主席,文章、場地、公司贊助、演講嘉賓邀請,這些事情都要管。好在我們在每一個方面都有非常厲害、非常負責的團隊。

我和劉天明(喬治亞大學、MICCAI 2019大會聯合主席)、倪東(深圳大學、MICCAI 2019的共同當地主席)等人還需要藉助我們的力量去公司、學校拿贊助,收穫也還是很不錯的。

雷鋒網:為什麼會把MICCAI的舉辦地點放在深圳?

沈定剛:原先MICCAI 2019計劃在香港舉辦,因為我們認為香港是一個中西文化結合的地方。此前,90%以上的MICCAI參會者都是外國人。我們申請的時候,國內參會者人數可能都不到5%。因為地點對會議的競選非常重要,在這種情況下,香港是一個折中的地方。

但是,我們在一年多前決定把地點放到深圳,當然這個過程也需要MICCAI Board的同意,我們也需要陳述遷移的理由。事後來看,當初把會場從香港移到深圳非常明智,這裡面有一些重要原因。以前我們開會的時候,參會人數可能只有700-800人。但是隨著人工智慧的關注度越來越高,參會的人數也越來越多,今年我們的會場預計會超過2千人,香港的會場容納不下這麼多人。隨後,我就決定把地點放到深圳。

首先,從心理上來看,深圳離香港不遠;其次,我們在深圳有一個很好的本地組織團隊,主要的組織者是我原來的博士後倪東教授,他現在是深圳大學的醫學部生物醫學工程學院副院長。

雷鋒網:MICCAI是需要自負盈虧嗎?

沈定剛:MICCAI是真正的學術會議,當然自負盈虧。這是參會人自發參與的一個世界性會議。整個會議裡面,我們只請三個Keynote Speakers(主旨演講)。而且邀請他們的時候,機票報銷的上限是1800美金(國外),加三天的住宿,超過的費用都要自負。

除了這三位講者,還會有一些優秀論文被選出來進行口頭演講匯報。對於上臺講論文的人來說,這是一個很大的榮譽,花錢都買不來的榮譽。

雷鋒網: 能不能介紹一下本次會議與往屆相比的亮點(例如論文接受的數量、讓您印象比較深的論文或者事件等)?

沈定剛:相比於2017年,2018年的投稿數量大幅增加,而今年的投稿數量比去年又增加了63%。所以,與2017年相比,現在的投稿數量已經是兩年前的兩倍多。

在這樣的情況下,我們要增加很多審稿人。原來,審稿人的資料庫裡只有六、七百個人,這些人有資格評審文章。因為這麼多論文投進來,評審人的工作壓力更大,一個人可能要評審十多篇的文章。

我們覺得這種情況下,評審的質量不高。所以,我們花了很大的功夫,把審稿人的數量擴充至1300人左右,幾乎是翻倍。這種情況下,我們實行了一個非常好的策略:讓MICCAI 2019的六十多位領域主席,每人至少推薦一定數量的專家。

如果推薦的專家已經在資料庫裡,是不算數的,需要重新推薦新的人選。通過這種方式,審稿人的數量大大增加。當然,推薦也是有要求的,必須在MICCAI或者其他頂級會議或者雜誌上發表過一定數量的論文。

其次,我們要增加更多的領域主席,這裡面也有非常有意思的事情。

因為在MICCAI裡面,華人擔任領域主席的數量通常非常少。這次,我們做的一點改變是,提升華人擔任領域主席的比重。

原先大家可能都不認識這些領域主席,即使認識,也是少部分人。那麼,我們將原先13.8% (MICCAI 2018) 的比例提升到了今年的43.5%,有三十位領域主席是華人。

很多華人都是第一次擔任領域主席,這對他們以後的成長非常有用。我認為這是把MICCAI放到中國開辦的其中一個重要意義。

另外,論文在審閱的時候是採用「double blind」(雙盲)的方式。

作者寫文章、提交文章的時候,不能有任何作者單位的信息。如果有的話,這篇文章馬上被pass掉。同時,提交的文章格式不能修改,有些人會把文字間距搞得小一點,這些都是不允許的。別人都遵守規則,你不遵守規則,這在國際會議上是不可以的。MICCAI這麼多年都是這麼做的。

文章開始審閱後,每個領域主席都要確認20篇文章的格式是否違反規定。

今年MICCAI在中國舉辦的一個重要現象是,很多投稿人來自國內。這也出現了一個問題,很多人是第一次向MICCAI投文章,沒有經驗,不知道MICCAI是「雙盲」的,很多人把作者信息都放在裡面。因此,提交的文章大概有30%的文章是不符合要求的。

後來,我們就限定這些文章的作者在24小時之內,把名字和信息全部抹掉、重新提交。最後,我們收到了1809篇的文章。

另外,在審稿的過程中,至少會有三位審稿人。

我們選審稿人的時候,會根據文章的關鍵詞,將文章與審稿人進行匹配,讓最專業的人來審閱文章。

然後,領域主席再人工的查看一下匹配的結果對不對。同時也看一下有沒有利益衝突,看審稿人是不是在審閱他單位、同事、實驗室的論文。

每篇文章至少是兩個領域主席進行把關,第一個主席來看文章到底是不是匹配,因為他需要確認計算機分配的結果是否準確。但是因為他可能知道了作者的信息,後面真正審閱這篇文章的時候,這個主席是沒有發言權的。

但是第二位領域主席不知道這篇文章的個人信息,也不知道審稿人是誰。幾個禮拜以後,領域主席會查看每篇文章的分數並且根據文章來寫評語。然後決定這篇文章,是否是early accept(提前錄取)或者是early reject(提前否決)。

當然也有一些文章,幾位審稿人的爭議比較大,有人說很好,有人說很差。那麼,我們把這些審稿的意見給作者,看作者怎麼回答。然後,領域主席來看作者有沒有很好地回答審稿人的問題。如果回答的很好,那麼即使原來不好的分數也可能被錄取。

最後,我們有540篇文章被錄取,錄取率為31%。

這裡面也有一個很重要的現象:以前國內(包括香港)每年有十篇左右的文章會被接收,比例只有3%-4%。2018年,整個亞洲包括日本、韓國、新加坡等地的文章所佔的比例還非常低,加起來只有18%(美洲為33%,歐洲為49%)。

但是,這個現象今年完全不同了。今年,亞洲的錄取文章比例已經達到37%(美洲為36%,歐洲為26%),超過了美洲,而這些錄取的文章裡,絕大多數(150篇左右)來自於中國。

所以,這個會議對國內的影響是非常大的,很多人原來都沒有MICCAI論文,這樣就有了很好的經驗,他們的信心大大增加。

因此,MICCAI對國內醫療AI領域很大的一個貢獻在於,不光把這些年輕的學者作為領域主席推在全世界面前,同時也把中國在影像AI方面的工作推向全世界。

當然,除了學術界,MICCAI 2019還有很多中國企業參與,包括很多文章的投稿。聯影智能今年投了11篇文章,中了7篇,比例非常高。當然這個比例背後也有很多的原因。因為我們非常重視論文質量,在投遞截止日期前兩個月,所有的文章都已經完成。

而且,每個學生都要在周六的團隊會議上討論自己的文章。根據意見進行修改,一個禮拜之後再來討論,我們的科學家、老師手把手的教學生改文章,學生也學了到很多東西。

剛才說到,我們拿到很多國內公司的資助。今年的會議規模非常大,截止到現在已經有1545人註冊,大家都非常踴躍地參加這個會議。

那麼,我們預估MICCAI會有盈餘,所以也在考慮怎麼把盈利返回給學術界。這個時候,我們做了一件非常特別的事情。我跟MICCAI 理事會的人說,我要把這些錢用來資助國內的本科生參加MICCAI,這是歷史上是沒有的。理事會也同意說,這錢本來就有不少來自國內企業和國內會議註冊者。

我們資助大三、大四的學生來參加MICCAI,資助數量非常大。首先他們免註冊費,然後我們提供高達1000美金的資助,包括機票、賓館。我們預計的資助目標是上百人,第一批的資助已經發出去了,但我們還是比較保守,畢竟我們的註冊還沒有完成。

除此之外的兩個亮點是,工業界論壇的設立和專門為優秀博士生安排的展示環節。

工業界論壇中我們請了醫生、工業界、學術界的專家來共同討論。這個論壇一個有Keynote Speech(主旨演講),我們邀請了劉士遠教授去講,圓桌討論也會有來自全世界的醫生、工業界和學術界的專家。

另外,我們還專門為優秀博士生安排了一個環節,讓他們來講自己的工作。這個環節是由美國NSF(美國國家科學基金會)和美國NIH(美國國立衛生研究院)資助的。

雷鋒網:相比較於CVPR、ICCV等其他的頂級會議,MICCAI在論文的篩選或者大會的其他設置上是否有標準或差異?

沈定剛:MICCAI很重要的一點在於,更強調應用的臨床價值。如果你的方法很創新,但是臨床意義不大,這在MICCAI上也不一定會被錄取的。MICCAI要的工作,既需要方法上的創新,又需要解決一個有臨床意義的問題,而且是用真實的數據得到真實的結果。

其他的會議,可能會強調方法上的創新性。當然,理論研究在MICCAI上也非常重要,但不是必須的。

雷鋒網:當前AI頂會非常密集且火爆,會議之間也似乎在互相搶風頭,MICCAI是否會受到其他頂會的影響?

沈定剛:頂會之間只有相互之間促進,不會說誰會影響誰。很多方法是相通的,看是用在哪些應用上。所以,既可以在MICCAI上發文章,也可以在CVPR和ICCV上發文章。

雷鋒網:第一屆MICCAI在1998年舉辦,而您也是在1999年去美國求學、工作,屬於見證MICCAI一步步成長起來的人。您能不能總結一下,20年來MICCAI的階段性變化。

沈定剛:MICCAI總體規模在慢慢的增加,我第一次參加MICCAI是2000年,那時候MICCAI也就400人左右。這麼些年一直在慢慢增長。但是,從2017年開始,MICCAI的參會人數超過一千,去年則增加到1485,今年應該會超過2000人。MICCAI在短時間裡經歷了一個快速增長的過程。

從2012年開始,我們就做了第一批深度學習方面的工作,也帶動了MICCAI往深度學習發展,現在有百分之七八十的文章都是基於深度學習來做的。多年以來,機器學習的方法一直都在圈內討論,但是我覺得真正起推動作用的,應該是2013年我們那些深度學習論文的發表。

後來,我們也寫了一篇深度學習在醫學圖像上應用的綜述,這篇綜述的引用量已經非常多。

2000年,我發表了第一篇MICCAI文章。從2000年到2018年,我總共在MICCAI上發表了170篇論文,今年有27篇,所以現在的總論文量是197篇。當然,到UNC之後的十年裡發表的數量最多。

將近200篇的MICCAI錄取文章,在這個領域裡應該沒有這樣的人。

雷鋒網: 您對未來的MICCAI有什麼心願或者寄語?

沈定剛:回到剛才我們說的,我希望國內的人在MICCAI這個領域裡做得越來越好。一開始,MICCAI理事會成員基本上來自歐洲和美國。2012年,我進入MICCAI理事會,當時沒有其他華人。後來,我就組織大家,每年嘗試推選一個華人進去,現在4位,這個可能也是我在MICCAI的一個貢獻。

我希望有人能夠把這個傳統留下去,相互支持、同時給年輕人更多機會,尤其像我剛剛說的資助本科生參加MICCAI。

這樣的話,我們在MICCAI上的影響力至少會繼續保持下去,因為能夠保持本身就已經很了不起。

而且,我們也鼓勵年輕人,包括女性,去做這些事情。我相信我們國人的聰明才智,只要告訴他們怎麼做,他們的學習能力都非常強。

2012年暑假,我和劉天明教授通過國內CCF組織了一個「龍星計劃」課程「生物醫學圖像分析」,目的就是組織國外的學術大咖到國內授課,連講課費都沒有,一個禮拜從早上8點到晚上5點。

那時,國內做醫學影像分析的人非常少,但是全國來了一兩百個人。7多年過去了,這些人都成長為這些領域裡的中堅力量。

他們碰到我之後就高興地說,沈老師,我是你學生。我說,你什麼時候成了我的學生?他們說,我上過你龍星計劃的課。

這件事情對我也有非常大的啟發。

所以說,為什麼這次給學生資助時,不再像以前那樣只資助研究生,我說我們要支持本科生,給他們一個機會。如果這是他們真正喜歡的東西,可以影響他們的一生。

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