“人工智能，我的另一双眼”

汪茂盛

10月8日早上8时，虽然正值国庆假期，但在重庆邮电大学图像认知实验室里，“图像认知”重庆重点实验室副主任肖斌仍如往常一样，坐在办公桌前，盯着两块硕大屏幕上显示的每一个实验数据。

“我们做图像认知研究的，用大屏能看得更快、更准。”提到桌上的“标配”，肖斌解释道，“我喜欢开阔的视野。”

从肖斌身后的窗户望去，是绵延不尽的山丘。不断追求视野的高度与广度，是肖斌在人工智能图像认知研究路上秉承的理念，更是他的人生追求。

从云阳县的大山到山外求学，从穿越戈壁滩的迷茫到孤注一掷返乡，从医学的门外汉到带领团队完成全球首个婴幼儿心音数据库……“以前我用眼睛来认识世界，现在，人工智能成了我的另一双眼。”肖斌说，这双“眼”，带领着他往人工智能研究领域的更深处迈进。

一场考哭了的考试

“小时候，我的眼里是巍峨的高山，蜿蜒的澎溪河和走不完的山路。”肖斌回忆幼时求学的经历，不禁感叹。

1982年，肖斌出生在云陽县渠马镇白云村。父亲肖启建是一名村小老师，也是肖斌最崇敬的人。

从小，肖斌就立志像父亲一样，做一名人民教师。1997年6月，他参加了中等师范学校考试。当时，中师考试是跳出农门的热门选择，除了正试外还有一门难度较大的加试。“一出考场我就哭了，觉得自己上不了。”他有种不好的预感。

几周后，肖斌的同学们陆陆续续收到了录取通知书，父亲肖启建坐不住了，花了一天时间专程赶往报考的云阳县中等师范学校询问。

“我们这儿没有你孩子的录取信息。”校方的回复让肖启建慌了。儿子成绩不错，怎么会落榜？第二天，他又来到县教育局，结果被告知万州一中的高师班将儿子录取了。

原来，原万县市（现万州区）为了培养高等教育人才，在云阳、奉节、巫溪等地录取了45名优秀学生组成高师班，每月给予每名学生45元补助直到高中毕业。肖斌没想到，这场把他“考哭了”的考试，成了他走出农村的“钥匙”。

大山外的新奇世界还未体验，高师班的压力便随之而来。不算主科的计算机课，成了肖斌高中时期的“欢乐新天地”。

“未来是个信息时代，你选计算机相关专业吧。”肖斌在填报高考志愿时，语文老师何伯运的一句话，带领他走入了陕西师范大学应用电子专业的大门。

大一入学不久，肖斌便展现出了超强的理科学习能力，他利用一台攒钱买来的二手电脑，过起了“白天教室学理论，晚上宿舍敲指令”的日子。大四上学期，他顺利保研成为该校物理学与信息技术学院教授王晅的开门弟子。

王晅给了肖斌一个设计陕西省党员管理系统的项目。陕西省党员数量很大，要按照年龄、性别、职位等信息进行分类，工作量可想而知。肖斌试探着问导师：“这个项目我们几个人做呀？”

“就你一个人。”导师王晅的回答让从未独自承担过大型项目的肖斌倍感压力。从那天起，实验室就成了他的寝室。

一整年，在导师的指导下，肖斌撰写了4万行指令，终于把系统设计完成。“那一刻，我亲身感受到学习计算机的价值。”同时，在这个项目中，他也确定了自己对图像认知的兴趣。

研究生毕业前夕，成绩优异的肖斌收到西安电子科技大学教授马建峰的保送读博邀请。“我谢绝了，因为经济压力大，我只想回重庆工作。”但投给重庆高校的自荐书却石沉大海，肖斌最后选择去爱人家乡的宁夏大学担任讲师。

“那两年时间，我感觉自己被繁重的教学任务给框住了。”肖斌陷入了踌躇不安的境地。2008年末，整理年终总结时，肖斌猛然发现，一整年他未发表过一篇高质量论文。他随即联系马建峰教授，希望能够读博深造，得到的答案却是已错过了保博机会，只有参加考试。

肖斌没有气馁，白天教书，晚上备课，深夜学习，第二年他成功考入西安电子科技大学计算机系统结构专业，攻读博士学位。

“我有着浓厚的故土情结。”辗转过重庆、陕西、甘肃多地的肖斌，2012年博士一毕业，便直奔重庆邮电大学，这一待就是4年。

找寻切开心脏的“手术刀”

2016年9月初，肖斌从海外交流学习归来，接到一个重要任务——国家卫生健康委员会希望重庆邮电大学能够在诊断先天性心脏病的辅助检查方向上开展研究。

隔行如隔山。作为医学门外汉的肖斌，对心脏病知之甚少，但当他了解到仅2015年全球就有1770万人死于心血管疾病后，他觉得这个项目一定要做，还要做好。

但从哪里切入？却成了难题。

9月中旬，肖斌召集项目组成员，在重庆邮电大学图像认知实验室，针对如何选择突破口召开了第一次研讨会。

“超声图像可行吗？平时我们对先天性心脏病的诊断主要是以超声和心电图检查为主。”重庆医科大学附属第三医院产科副主任医师张俊辉问道。

肖斌摇了摇头，说道：“检测用的超声波频率属于低频，成像质量差，信息损失太多，不利于数据分析。”

“那心电图如何？”张俊辉又问。

“心电图图像清晰，确实不失为良好的数据材料。但心电图成像所需的设备，以最便宜的心电背包为例，也要1万元一台，这与我们设想的轻量化模型相违背。”肖斌又摇了摇头。

第一次会议无疾而终，未能成功找寻到这把切开心脏的“手术刀”。

当时正值换季，肖斌带着发烧的儿子到医院看病，门诊医生带的听诊器让他灵机一动：“以前经验老到的医生，用听诊器就能给个预判，表明心音是能体现出心脏状态的。”

第二天肖斌赶忙召开研讨会，他的想法得到了其他成员的肯定。

心音是一种由心脏瓣膜的开关、肌腱和肌肉的舒张收缩、血流的冲击以及血管壁振动而产生的复合音，可凭借心音中出现的杂音和畸变作为重要的心脏病诊断信息。

同时为了检测心音成像效果，肖斌找来数字听诊器，连接上电脑，闭上双眼，“咚、咚、咚”，心跳似乎越来越快，一串有规律的振动图像也随即出现在打印纸上。

“方向终于对了，这条路走得通！”团队成员大喜过望。

之后，每天早上8点，肖斌就到实验室开展研究，待到晚上10点才走，甚至除夕夜也不休息。

终于，耗时整整两年，肖斌带领团队跑遍了重庆各大医院，收集了560余例数据，建立了全球首个婴幼儿心音数据库，并使用在对100多名病人的检测中，诊断正确率高达90%以上。

做别人没做过的事

“国外已经做了成人的诊断，而我想做别人没做过的事。”肖斌说道。

敢为人先，是肖斌的座右铭。

早在研三时期，肖斌作为第一作者就在SCI一区发表了一篇人工智能图像认知方向的论文，实现了陕西师范大学在该方向学术研究成果的零突破。

“当时没人想过研究生论文能发到一区。”在那个国际学术成果最快也要1年后才能在国内图书馆看到的年代，肖斌看得已经比其他人远。

预防婴幼儿先天性心脏病也是同理。“要真正降低先天性心脏病胎儿的出生率，产前診断是终极目标，而这一领域在全球还属于空白。”肖斌说。

于是，2019年底，肖斌所在团队把视角延伸到了产前诊断。“24周大的胎儿，心脏只有指甲盖这么大，超声检查精确度很低。”他介绍，胎儿和母亲的心电信号混在一起，也不便于直接收集，最终他们想到了一条出路。

这条出路便是利用“心电信号分离+超声图像分析”多模态结合得出胎儿心电信号图——在孕妇的肚皮上贴多个电极，收集母亲腹部的心电数据，再将胎儿心电信号与母亲的进行分离。

这看似简单，实则不易。

“一是分离的心电信号与胎儿是否匹配，二是患病者的小样本数据收集困难。”提到现阶段的难题，肖斌毫不避讳，“不仅我们难，全世界都面临着同样的问题。”

回忆起收集心音数据样本时受到的质疑，肖斌表示理解，有些婴幼儿家属怀有抵触情绪，甚至还有个别医生回呛。

用人工智能技术来检查每一个胎儿是否患先天性心脏病，难免会有例外情况。为了保证数据的有效性，肖斌团队深挖“小样本、非平衡数据深度学习”基础理论研究，组建了两套全球最新的GPU计算平台，用于图片、视频的深度学习，确保患病类的小样本数据在整体中的准确率，从而实现理论成果的现实转化。

“任重而道远。”肖斌坦率地说，要真正让所有人通过自我产前检测就能彻底排除先天性心脏病，还有非常远的距离，但他们会不懈努力。

如今38岁的肖斌，已经是科学技术部“大数据智能计算”示范型国家国际科技合作基地副主任，拥有授权国家发明专利11项，美国发明专利两项。2019年他又入选了“重庆青年英才·青年拔尖人才”。同事用“年轻有为”来形容他，他却笑着说：“我只是痴迷人工智能罢了，拥有现在的成绩，与重庆大力发展大数据智能化战略密不可分。”

国庆假期结束后，肖斌将借调到北京继续做科研。临行前，看着实验室长廊墙上张贴的论文成果，其中不少出自他的得意门生，他感到无比欣慰：“他们喜爱人工智能，也因为人工智能，看到了更高、更广阔的平台。”