王友清（右）和同事在實驗室進行業(yè)務(wù)討論。
新華社記者 李紫恒攝
剛剛過去的寒假，山東科技大學教授王友清幾乎都是在實驗室度過的，他想早日讓糖尿病患者用上“智能胰臟”。他研制的“智能胰臟”能根據(jù)患者血糖動態(tài)變化，實時調(diào)節(jié)胰島素注射速度。
王友清并不是醫(yī)學專業(yè)出身，他本科是在山東大學讀的數(shù)學專業(yè)，直博階段則是在清華大學攻讀控制學科的故障診斷和容錯控制方向。“我是在美國加州大學圣巴巴拉分校做博士后期間接觸的人工胰臟。因為人工胰臟是醫(yī)療器械，安全性非常關(guān)鍵，這就需要用到故障診斷和容錯控制。”他說。
在美留學期間，王友清對迭代學習控制、重復控制、批對批控制3種過程控制方法進行了系統(tǒng)梳理，清晰分析了三者的相似點和區(qū)別，并提出適用指南，相關(guān)論文在國際頂級學術(shù)刊物《過程控制期刊》刊發(fā)。
2010年，王友清結(jié)束在美博士后工作。雖然導師非常希望他留在美國工作，也有一些國外科研機構(gòu)和企業(yè)向他拋出“橄欖枝”，但王友清選擇了回國。“還是回到國內(nèi)有歸屬感。另外，人工胰臟在國內(nèi)是空白，國內(nèi)自動化領(lǐng)域發(fā)展又很快，回國感覺發(fā)展空間更大。”他說。
2010年4月，王友清來到北京化工大學任教授和博導，當時還不到29歲。回國后，他給一些國內(nèi)知名糖尿病專家發(fā)郵件介紹人工胰臟，但都石沉大海。王友清覺得不能這么等下去，便掛了一個中日友好醫(yī)院的專家號，為的是當面給專家講講他在美國接觸的人工胰臟。
“對1型糖尿病人的傳統(tǒng)治療手段是人工注射胰島素，后來有了胰島素泵。但不管病人體內(nèi)血糖如何變化，胰島素泵的注射速率都是固定的。可能病人發(fā)生了低血糖，但還是在注射胰島素。”王友清介紹，“人工胰臟則是通過傳感器動態(tài)監(jiān)測病人血糖數(shù)值，并根據(jù)血糖變化實時調(diào)整胰島素注射速率，形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。”
王友清團隊和合作伙伴在中日友好醫(yī)院對糖尿病患者展開了臨床實驗。利用迭代學習控制技術(shù)及加入一些干擾因素，病人血糖的控制效果明顯好轉(zhuǎn)，人工胰臟的控制效果保持穩(wěn)定。
“接下來，我們將不斷提高人工胰臟的系統(tǒng)安全性，爭取讓人工胰臟早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并利用人工智能技術(shù)提高糖尿病并發(fā)癥的診療水平。”王友清說。
2016年，王友清加入了山東科技大學。除繼續(xù)堅持人工胰臟研究，還將專業(yè)理論知識應(yīng)用到無人艇研制等領(lǐng)域。“青島是一座海洋城市，無人艇在海洋產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。我們正在為無人艇設(shè)計故障自愈系統(tǒng)，如果無人艇在海上出現(xiàn)故障或異常工況，可以通過自適應(yīng)補償、部分重啟、群體協(xié)同等實現(xiàn)自愈。”他告訴記者。
