麻省理工学院的四人获得国家技术，科学奖章

白宫今天向麻省理工学院的四个附属机构颁发了美国科学家和创新者的最高奖项。在今天下午的仪式上，乔·拜登总统宣布了今年国家技术与创新奖章和国家科学奖章的获得者。

James Fujimoto ‘ 79，SM ‘ 81，PhD ‘ 84，Elihu Thomson电气工程教授和电子研究实验室（RLE）的首席研究员，是国家技术与创新奖章的共同获得者，与Eric Swanson SM ‘ 84一起，RLE的研究附属机构和麻省理工学院Deshpande技术创新中心的导师， 和David Huang ’85，SM ’89，PhD ’93，俄勒冈健康与科学大学眼科教授。

Subra Suresh ScD ‘ 81，Vannevar Bush名誉教授和麻省理工学院工程学院前院长，被授予国家科学奖章。

拜登总统告诉获奖者：“如果我们下定决心，一切皆有可能，与你们所有人一起，你们拥有令人难以置信的头脑。“你拯救了人们的生命，你改变了我们看待世界的方式，你让它变得更好。我不知道我们还能要求更多。

Fujimoto，Swanson和Huang因光学相干断层扫描（OCT）的发明而受到表彰，OCT是一种使用反射光以非侵入性方式生成敏感组织（如眼睛）的高分辨率图像的技术。他们在1991年发表在 《科学》 杂志上的论文中介绍了OCT，此后已成为眼科护理的标准，并用于诊断和治疗许多疾病，包括黄斑变性，青光眼和糖尿病视网膜病变。

今年早些时候，这三人还因这项有影响力的工作获得了Lasker-DeBakey临床医学研究奖。

“光学相干断层扫描的发明代表了麻省理工学院在过去几十年中最大的工程突破之一。藤本教授，David Huang博士和Eric Swanson的研究对世界各地无数患者的影响确实是显着的，体现了麻省理工学院为改善人类而努力的使命，“麻省理工学院工程学院院长Anantha Chandrakasan说。

国家技术与创新奖章成立于1980年，旨在表彰那些为美国的竞争力和生活质量做出持久贡献并帮助加强国家技术劳动力的人。被提名人由代表私营和公共部门的杰出独立委员会选出。

藤本，斯旺森和黄与其他30名麻省理工学院社区成员一起获得了国家技术与创新奖章。

从台式到诊所

在1990年代初期，1985年加入麻省理工学院的电气工程师藤本正在研究先进激光技术的生物医学应用。新英格兰眼科中心的眼科医生卡门·普利亚菲托（Carmen Puliafito）联系了他的实验室，询问他们是否可以探索激光在眼科手术中的应用。

Huang当时是藤本实验室的MD-PhD学生，他开始了一个项目，旨在使用一种称为干涉测量的光学技术测量视网膜的厚度。他们与埃里克·斯旺森（Eric Swanson）联手，后者当时是麻省理工学院林肯实验室的卫星通信工程师，也是使用光学进行空间通信的专家。Swanson利用光纤和高速检测技术构建了一个原型设备，该设备非常灵敏，不仅可以精确测量视网膜，还可以用于观察视网膜内部并实现OCT成像。由此产生的仪器产生了视网膜微观结构的第一个高分辨率横截面图像。

“埃里克最初在业余时间从事这项工作。由于他的参与，我们能够证明你可以进行成像，这确实需要使用卫星和光学通信的先进技术，“藤本说。

OCT成像的工作原理是将细光束照射到组织上，这些光束穿透其表面之下。组织内部的结构将光反射回检测器，但由于不同深度的结构反射光的方式不同，因此它会延迟返回检测器。

计算机测量该时间延迟以构建结构的深度剖面。OCT使用带有光束的多个通道来生成一系列深度剖面，这些深度剖面组合成横截面或3D图像，可以显示组织表面下的物体。

开发OCT的最大挑战是确定如何以光速捕获反射，Fujimoto说。

“来自月球的光在1.3秒内到达地球。如果您试图在生物组织中测量细胞尺度上的东西，则需要极高的时间分辨率。反射回来的光量非常小，大约是初始强度的十亿分之一。这些的结合是一件非常困难的事情，“他补充道。

凭借斯旺森的专业知识，他们能够克服这些挑战，并设计出一种可以在医疗环境中工作的仪器。新英格兰眼科中心的临床医生Carmen Puliafito和Joel Schuman领导了临床研究，对5000多名患有糖尿病视网膜病变，年龄相关性黄斑变性和青光眼的患者的眼睛进行了成像。

“这些研究为眼科的未来应用以及OCT的商业化奠定了基础，只有通过临床医学，科学和工程的多学科合作，才有可能取得进展，”藤本说。

今天，OCT是最常用的眼科手术，每年在国际上进行数千万次扫描。该技术非常精确，可用于对尺寸仅为千分之一毫米的结构进行成像。

光学相干断层扫描的未来

除了在眼科中的应用外，OCT还被用于对心脏中可能导致心脏骤停的冠状动脉斑块进行成像，并且还用于癌症检测和手术指导以及基础研究。

在麻省理工学院，藤本和他的生物医学光学成像和生物光子学小组的团队继续推进OCT技术，以获得更高的速度和更高的分辨率。随着这些进步，该技术可用于捕获视网膜微血管结构的变化，这可能是疾病的早期标志物。他们还研究了OCT的其他应用，包括用于早期癌症检测的胃肠道高分辨率体内成像。

藤本说，全球数十个研究小组也在研究OCT令人兴奋的应用。一个有前途的未来方向是使用该技术绘制血管图并通过观察血细胞的运动来无创地评估血流。其他小组正在神经科学研究中使用OCT。

一些公司现在正在努力创造OCT设备，可用于药房或社区卫生中心，以筛查大量无法轻松获得筛查的患者，尤其是那些服务不足的社区的患者，如糖尿病。

“产生影响的技术开发需要长期的持续承诺。当然，你需要创造性的进步，但在此过程中有很多进步可能被认为是渐进的。但是，当你将许多渐进式进步与国际科学界和来自不同学科、持有不同观点的人的贡献结合起来时，它可以是变革性的，“藤本说。

一位有影响力的研究人员和变革性教育家

苏雷什因其对研究、教育和国际合作的承诺而获得国家科学奖章，这些合作推动了材料科学的研究及其在其他学科中的应用，并建立了人民和国家之间的合作。

“Suresh博士的奖学金和材料科学领域的进步确实非常了不起。他促进跨学科和跨国界研究合作的能力在学术界产生了持久的影响。无论是担任麻省理工学院工程学院院长、国家科学基金会主任还是卡内基梅隆大学校长，他对工程教育的贡献都是变革性的，“Chandrakasan说。

国家科学奖章成立于1959年，由国家科学基金会为白宫管理。该奖项每年颁发一次，旨在表彰对科学和工程做出杰出贡献的个人。由总统任命的人组成的委员会根据对化学，工程，计算，数学或生物，行为/社会和物理科学的杰出贡献来选择被提名人。

在麻省理工学院获得机械工程博士学位后，苏雷什加入了布朗大学的教职员工，并于1989年晋升为正教授。他于1993年回到麻省理工学院担任材料科学与工程教授，并在七年后被任命为系主任。

在担任系主任期间，Suresh还担任该研究所的首席协调员，负责创建麻省理工学院在新加坡的研究企业新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟（SMART）。他还创立了全球微力学和分子医学企业（GEM4），该计划旨在促进以生物医学和环境健康中的纳米力学为中心的合作，在全球范围内跨越学科界限。

Suresh于2007年被任命为工程学院院长。在他担任院长期间，学校推出了几项新举措，包括计算工程中心和麻省理工学院灵活工程学位课程。在被任命为美国国家科学基金会（NSF）的负责人后，他于2010年成为名誉教授。

在他的领导下，NSF成立了全球研究委员会，这是一个由来自50多个国家的科学和工程资助机构负责人组成的虚拟组织，旨在促进全球合作和数据共享。他还监督了中心生活平衡计划的建立，该计划旨在将科学和工程领域的博士级女性人数从 26% 增加到 2021 年的 40%。

苏雷什于2013年离开NSF，成为卡内基梅隆大学校长，直到2018年被任命为新加坡南洋理工大学校长。他于 2023 年回到布朗大学，担任工程学院的在任教授。