肖延勝+王永梅

掬起甘汁暢飲，笑談坦蕩乾坤。一腔忠心熱血，盡灑科研沃土。所言正是葉士青這樣胸懷坦蕩、勤謹熱情的科研人士。也正是有了葉士青這樣對科研忠貞不二的有志之士，我國的科研事業(yè)才會生機盎然，四季常青，在世界科研界展現(xiàn)出生命的綠色。

葉士青，這位復旦大學信息科學與工程學院研究員，長期致力于虛擬現(xiàn)實、神經(jīng)運動康復、神經(jīng)認知訓練、數(shù)字學習的研究，用自己的智慧為我國的科研事業(yè)開拓出了嶄新的天地，奉獻出了自己的力量，實現(xiàn)了自己美好的人生。

刻苦攻讀 確立方向

1990年9月至1996年6月，葉士青就讀于新竹交通大學，師從陳誠直教授，刻苦學習土木工程和結構工程，獲工學學士。2002年9月至2008年12月，他就讀于南加州大學，分別師從阿爾伯特·里索和Alexander Sawchuk，學習計算機多媒體、計算機科學，獲碩士和博士學位，并獲得了全額獎學金。后在Integrated Media Systems Center擔任研究助理。期間，他參與了由美國衛(wèi)生部所支持的關于“腦中風之神經(jīng)機制及其物理康復”的跨領域研究計劃和由美國軍方遠距醫(yī)療及先進科技研究中心所資助的關于“腦部外傷、脊椎神經(jīng)傷害或截肢病患之居家遠距運動康復系統(tǒng)”的開發(fā)，在實踐中，他積累了豐富的科研經(jīng)驗。

2008年4月至2014年8月，葉士青先后任南加州大學創(chuàng)新科技研究中心助理研究員、臺灣中央大學資訊工程系助理教授，參與了“創(chuàng)傷癥候群的評估與治療”“戰(zhàn)斗中之高壓力狀態(tài)的認知行為評估測試”兩個大型研究計劃。繁忙的工作并沒有讓他有任何怨言，他還積極擔任了多個由臺灣地區(qū)科學委員會和民間企業(yè)所資助的科研項目的計劃主持人，并與臺北榮民總醫(yī)院和臺灣大學醫(yī)學院進行了密切的合作，針對多個疾病如腦中風、老人癡呆癥、兒童注意力不集中與過動之臨床研究議題進行研究。2015年9月，他開始任復旦大學信息科學與工程學院研究員。

只有目標明確，做事才有方向。通過縝密的思考，葉士青最終確定了以虛擬現(xiàn)實、神經(jīng)運動康復、神經(jīng)認知訓練、數(shù)字學習為主要研究方向，把研究視角觸及智能運算、人機交互、計算器仿真、醫(yī)學工程、虛擬現(xiàn)實、游戲動畫、生物力學、數(shù)碼學習與教育等多個領域。他以運用人機交互技術、虛擬現(xiàn)實以及生理感測技術為研究主軸，對醫(yī)學工程之神經(jīng)運動康復、認知功能評估及訓練、手術仿真以及精神與心理醫(yī)療等跨領域研究議題進行了深入細致的科學研究，并運用機器學習方法，開發(fā)出以巨量數(shù)據(jù)為基礎的新型的臨床診斷及評估方法，實現(xiàn)了他奉獻科研的最初夢想。

聚焦科研 巧妙設計

心之所往，力之所及?？蒲行枰丛床粩嗟貏?chuàng)新，才能有新的成就。正是從內(nèi)心深處爆發(fā)出來的經(jīng)久不息的動力，促使葉士青在科研的道路上越走越遠，取得了一系列的成績。

首先，葉士青針對上肢動作損傷，整合機器人技術、可穿戴式傳感器、動作追蹤以及3D立體顯示技術，建立了一個虛擬現(xiàn)實的動作訓練系統(tǒng)，同時配合生理傳感器，運用機械學習或類神經(jīng)網(wǎng)絡方法建立了新型臨床診斷及評估方法，完成了相關的臨床試驗，驗證了該系統(tǒng)對于中風康復的有效性，并進而結合云計算系統(tǒng)，建立了一個遠距中風康復系統(tǒng)。

其次，他針對前庭不規(guī)則經(jīng)常造成的慢性暈眩和引起不平衡嚴重影響生活質(zhì)量的問題，以虛擬現(xiàn)實針對卡式運動進行仿真并建立了一套運動訓練系統(tǒng)，運用壓力傳感器建立了一套可量化平衡的評估檢測系統(tǒng)。完成的相關臨床試驗，驗證了該系統(tǒng)對于前庭不規(guī)則暈眩之康復的有效性，并運用機械學習方法SVM建立了暈眩評估及診斷方法。

此外，他針對冰凍肩這種臨床常見的肩膀不規(guī)則運作疾病，運用可穿戴式傳感器，以虛擬現(xiàn)實建立了一個目標引導式的康復系統(tǒng)，引導病患自行完成運動訓練，從而使肩膀運動的活動度和肌肉耐力得到改善。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)康復方式相比，更為有效。此外，葉士青還運用機械學習建立了新型評估及診斷方法，并結合云計算系統(tǒng)，建立了一個遠距冰凍肩康復系統(tǒng)。

他還針對兒童注意力不集中與過動癥疾病，運用頭盔顯示器和環(huán)場音響系統(tǒng)，建立了一個360度環(huán)場沉浸式虛擬教室，設計了多種注意力和認知功能測試，進行了不同形式以及不同強度的環(huán)境干擾，并根據(jù)兒童的視覺焦點、干擾事件以及認知測試表現(xiàn)，對兒童的注意力進行檢測，對其行為模式進行了判讀。

再接再厲 研究不輟

取得的科研成績并沒有使葉士青止步不前，他對此并沒有滿足，而是再接再厲，繼續(xù)著自己喜愛的科研工作。

他針對阿茲海默癥患者的認知功能的執(zhí)行功能、記憶功能、空間記憶、視覺空間以及視覺重建功能，建立了一系列仿真的生活情境，進行認知功能評估和刺激訓練。該系統(tǒng)運用了先進的互動技術以及顯示技術，使使用者沉浸于虛擬環(huán)境并記錄其行為模式，收到了良好的效果。

他針對心智旋轉能力，根據(jù)認知負荷理論，以傳統(tǒng)心智旋轉只筆測驗為藍本，建立了交互式虛擬現(xiàn)實的心智旋轉系統(tǒng)。透過立體影像和實時6個自由度的操控，使認知負荷大大減輕，從而能夠深層次地探討心智旋轉的機制。

他針對高壓力狀態(tài)的認知功能評估與訓練，運用虛擬現(xiàn)實的多種先進技術，對于伊拉克戰(zhàn)場進行仿真，建立了一系列戰(zhàn)斗實景虛擬環(huán)境，將許多認知功能測試與虛擬環(huán)境結合，同時也運用生理感測系統(tǒng)，借著施加戰(zhàn)斗模擬的強度與震撼度，啟動各式戰(zhàn)斗進行中可能突發(fā)狀況進行干擾，基于有限的空間、視覺與聽覺線索，要求受測者達成指定的戰(zhàn)術目的，這不僅評估了受測者在高度壓力狀態(tài)下認知功能的運作能力，還提升了高度壓力狀態(tài)下認知功能的運作能力。

此外，葉士青還針對曠場恐怖癥建立了仿真的虛擬環(huán)境，設計了一系列可能誘發(fā)恐慌的環(huán)境線索；針對創(chuàng)傷癥候群，運用虛擬現(xiàn)實的多種先進技術，對于伊拉克戰(zhàn)場各式的情境進行仿真，同時經(jīng)由游戲動畫的特效，仿真不同強度以及不同型態(tài)的刺激；針對一個現(xiàn)有的顳骨手術仿真系統(tǒng)進行測試與評估，開發(fā)出一個更具有彈性的手術仿真系統(tǒng)。

這些科研實踐，無疑都在訴說著葉士青對科研事業(yè)的熱愛和孜孜不倦的追求。在科研的道路上，葉士青邁著堅定穩(wěn)健的步伐，不畏艱難地行進著。

積極承擔 開創(chuàng)未來

搞好科研的同時，葉士青還樂于教學工作，并且極具國際特色。他聯(lián)合美國南加州大學教授以及本校社經(jīng)政治學院教授和華山醫(yī)院主任醫(yī)師，面向本校碩士生開設了交叉學科創(chuàng)新的密集課程。他還面向來自復旦大學、芬蘭圖爾庫大學的信息學院和護理學院的學生，開設了國際交叉學科的創(chuàng)新課程。他認為，通過這些課程的學習，學生在科研方面會具有廣闊的國際視野。

交流可以促進科研的發(fā)展，葉士青對此異常重視。他一方面配合科技部國際交流項目，接待來自加拿大滑鐵盧大學的教授、美國斯坦福大學以及澳大利亞麥考瑞大學的教授，同時也邀請臺灣學者5人次來復旦大學進行交流訪問，促進了海峽兩岸的科研交流，增強了彼此之間的和平友誼和家國情懷。此外，他還前往美國南加州大學創(chuàng)新科技研究中心、芬蘭圖爾庫大學護理學院和未來科技學院進行國際交流訪問。

在以運用穿戴式傳感技術和虛擬現(xiàn)實技術為研究主軸，開發(fā)新型康復刺激訓練系統(tǒng)和以健康大數(shù)據(jù)為基礎的新型臨床診斷與評估方法后，葉士青還結合互聯(lián)網(wǎng)和云計算，建立了遠程移動醫(yī)療平臺。這些出色的成績再次昭示出葉士青在科研方面的突出貢獻。

科研需要的是一往無前、敢于承擔的頑強精神。葉士青積極主持或參加了臺灣地區(qū)科技部專題研究計劃“協(xié)同穿戴式感測與感知核心技術開發(fā)”、臺灣地區(qū)科技部專題研究計劃“精細動作體感游戲暨虛擬治療師咨詢系統(tǒng)之發(fā)展暨其應用于發(fā)展性協(xié)調(diào)障礙兒童之成效”、臺灣地區(qū)臺北榮民總醫(yī)院產(chǎn)學研計劃“中風上肢動作復健之交互式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設計及生物心理社會模式評估”、臺灣地區(qū)科技部專題研究計劃“3D立體影像以及人機互動模式對于認知負荷之影響研究”、臺灣地區(qū)微軟產(chǎn)學研計劃“云端體感之動作學習與虛擬教練系統(tǒng)”、臺灣地區(qū)科技部專題研究計劃“早期療育運距復建系統(tǒng)之建置暨運距體感游戲?qū)Πl(fā)展型動作協(xié)調(diào)障礙兒童療效之前瞻性研究”、臺灣地區(qū)工業(yè)研究院產(chǎn)學研計劃“躺臥式體感偵測分析：針對躺臥動作之關節(jié)偵測，變式分析算法之研究”等十余項科研項目，取得了豐碩的科研成果。

他還把自己的科研思想和實踐經(jīng)驗撰寫成文，與他人交流。截至目前，他已經(jīng)發(fā)表了31篇核心期刊論文、40余篇會議論文。

現(xiàn)為復旦大學信息科學與工程學院研究員的葉士青，并不滿足于現(xiàn)有的成績。他和復旦大學附屬華山醫(yī)院、復旦大學附屬中山醫(yī)院等多個醫(yī)學中心展開了緊密的科研合作，以期促進科研的進一步交流和發(fā)展。

“路漫漫其修遠兮，我將上下而求索?！睉阎鴮蒲惺聵I(yè)未來的無限向往，激蕩著自己的一腔熱忱，葉士青不斷地探索著未來的科研世界，他將用自己的智慧為科研開啟新的智慧之門，實現(xiàn)科研為民、奉獻于民的美好愿望，打造自己美好的科研人生，讓我國的科研事業(yè)永遠煥發(fā)出勃勃生機。