Teen 使用通过 MITx 学到的微积分来更好地了解他的癌症治疗

今年6月，达斯汀·梁被诊断出患有T细胞急性淋巴细胞白血病，癌症吞噬了他的生命。但是，尽管住院了一个月，进行了积极的化疗，并持续头痛，疲劳，食欲不振和恶心，这位17岁的高中生还是参加了 麻省理工学院的18.01.1x班（微积分1A：微分）。

麻省理工学院是麻省理工学院开放学习的一部分，为全球学习者提供数百门改编自麻省理工学院课堂的高质量大规模开放在线课程。微积分 1A：微分课程由数学系设计和创建，并通过 MITx 计划提供。今年夏天，梁在治疗和体检之间参加了免费课程，这样他就可以满足从马萨诸塞州一所高中毕业的四年数学要求——这是他与学校达成的安排。

在课堂上，Liang 学会了如何微分函数以及如何进行线性和二次近似。然后，他应用这些知识来估计他的血细胞计数。“当我看到医生在白板上画出我的中性粒细胞图表时，我躺在医院的病床上，我想你可以对它应用二次近似来估计我在未来某个时间的血细胞计数，”梁回忆道。“我和医生谈过这件事，他们说这是个好主意，但他们目前没有技术来做到这一点。

当医生对患者进行血液检查时，他们会查看多个细胞计数。其中三种对癌症患者尤为重要：血红蛋白，它是红细胞中负责将氧气输送到组织的蛋白质;血小板，帮助身体形成凝块以止血的微小血细胞;和中性粒细胞，一种帮助身体抵抗感染的白细胞。

“重度化疗会杀死所有的细胞，无论它们是好是坏，”达斯汀·梁的父亲托马斯·梁（Thomas Liang）说。“我们问了几次医生关于最低点（给药后中性粒细胞计数的最低值），但医生无法预测达斯汀何时会达到最低点。焦虑感非常高。

当梁在重症监护室时，他的医生要求每小时进行一次血液检查，以更清楚地了解他的血细胞计数。能够预测血细胞计数使医生能够更准确地管理下一个治疗程序，并使患者及其护理人员更加谨慎并为下一次治疗做好准备。

用数学预测中性粒细胞计数

在住院数周后，梁迫不及待地想回家。他的眼睛盯着他的中性粒细胞绝对计数，这需要达到每微升血液1000个才能让梁出院。

在微积分 1A 中，Liang 正在学习如何使用线性或二次近似方法预测函数的近将来值。在看过医生的中性粒细胞图表后，梁假设他可以使用二次近似来预测他的中性粒细胞计数。

“给定血细胞计数的一系列点，可以对函数进行建模，”Liang解释道。“因此，预测不远处的未来点在数学上是可行的。

为了验证他的想法，梁打电话给他的导师孙佳文，孙佳文在伦敦一家证券交易所担任交易分析师，负责模拟和模拟股市行为。Sun帮助Liang创建了一个图表来估计Liang在特定时间的中性粒细胞计数。当Liang将这张图与他的血液检测结果进行比较时，他发现数学是有效的。

“我能够预测血细胞计数。它有点偏离，但足够接近，“梁说。“在模拟血细胞功能方面存在一些挑战。然而，事实证明，人类血细胞计数比股票市场更容易收敛。

现在，Liang正在根据他从Dana-Farber癌症研究所的医生那里得到的输入，研究一个更准确的中性粒细胞计数模型。他希望使用其他癌症患者的数据来测试他的模型;然而，需要更多的工作来确定这种模型是否可以用于其他患者。

“如果这能奏效，它将减轻癌症患者的一些焦虑，让他们的生活更轻松一些，”梁说。“对于医生来说，他们将能够提出更准确的癌症治疗程序。

寻找更好的治疗方案

Liang 在 9 月完成了微积分 1A：微分，在期末考试中获得了 100% 的成绩。“我的另一次化疗已经开始了，当我父亲告诉我成绩时，我感觉很糟糕，”他回忆道。“我很自豪我在接受化疗时设法完成了一些事情。”

继续接受化疗的梁今年秋季学期通过 麻省理工学院 入读了18.01.2x班（微积分1B：积分）。他还在高中上英语课。明年高中毕业后，梁想学习医学预科，成为一名癌症研究人员。

“我一直对科学领域很感兴趣。然后我得了癌症，我对它更感兴趣了，“他说。“我想研究它，找到帮助人们摆脱癌症的方法，并改善患者的治疗。

对于托马斯·梁来说，儿子的生存是第一要务。“我希望他能成为一名成功的幸存者，”他说。“达斯汀是一个聪明的孩子，也是一个国际象棋神童。他思维敏捷。他非常敏感。他话不多，但在朋友中很受欢迎。他是个心地善良的孩子。我为他成为一名医生的愿望感到自豪。