呂維雪檢視原始碼討論檢視歷史
| 呂維雪 |
 |
呂維雪，1930年1月1日出生於上海，祖籍浙江定海。他出身於資產階級家庭，教授。上海市人。1951年畢業於浙江大學機械系。1953年加入中國共產黨。1955年至1958年赴蘇聯進修。回國後，歷任浙江大學教授、研究生院院長、副校長[1]，國務院學位委員會第一、二屆學科評議組成員，衛生部技術顧問，中國電子學會生物電子學會第一屆副主任。早年從事數控機床及自動加工線的研究，1977年創辦生物醫學工程與儀器專業。指導完成體表電位系統、微血管血壓檢測系統、自動跟蹤顯微鏡、間接動態血壓監視系統等研究。編著《機床的數字程序控制》、《曲線數字程序控制系統的設計》、《微處理機系統的設計開發與應用》。2001年3月，因患膽結石被浙醫一院誤診並錯誤手術而逝世。
基本信息
人物說明----浙江大學教授、研究生院院長、副校長
出生日期----1930年1月1日
出生地點----上海市
國 籍 ---- 中國
職 業 ---- 教育科研管理工作者
逝世日期----2001年3月
畢業院校----浙江大學
代表作品----《機床的數字程序控制》、《曲線數字程序控制系統的設計》
人物生平
小時候在上海長大，曾就讀於上海美國教會辦的聖約翰中學，從小立志為振興中華而努力學習，中華人民共和國成立前後，他的兩位哥哥、堂兄弟等都先後去香港、馬來西亞發展，而呂維雪則選擇了留在祖國大陸，決心為新中國的科學技術事業發展作貢獻，後來他的兄弟在香港大多成為頗具實力和影響的進步實業家，在呂維雪的影響號召下，他的兄弟是較早回上海、天津等內地投資辦廠的一批香港實業家之一，並且在浙江大學設立以呂氏兄弟集體命名的「呂氏獎學金」，這雖是後話，但這可以從某一側面說明呂維雪一生對我國科學教育事業的熱愛。
1951年，呂維雪畢業於浙江大學機械工程系，同年留校任教。他勤奮工作，政治上積極要求進步，1953年光榮加入中國共產黨。1955年9月赴蘇聯莫斯科機床工具學院及全蘇機床研究所進修和工作，並任該所自動化組副組長，1958年獲副博士學位，同年回國。他是最早參加蘇聯計算機控制研究的人員之一，參與設計和實現了由我方負責的蘇聯第一批數控機床中的數控計算裝置，獲得了蘇聯機械工業部科研成果獎和發明證書。
1961年，呂維雪創建了我國第一個動態測試技術及儀器專業，他首次在機械類教學計劃中引進計算機、自動控制和數字信號處理等內容。由他領導研製的「筆式記錄儀」、「X-Y記錄儀」、「方向圖記錄儀」、「伺服數控繪圖儀」等均填補了國內空白。他參與設計研製的步進電機控制線路獲得了國家發明證書。1965-1966年參加高速攝影機的研製，該高速攝影機成功拍攝了我國「兩彈」試爆的過程，高速攝影機項目於1978年獲全國科學大會成果獎。1958-1976年期間，呂維雪歷任浙江大學機械系機制教研室主任、光儀系自儀教研室主任、科儀系主任。1982-1988年擔任浙江大學副校長，1986-1988年兼任浙江大學研究生院首任院長。
1977年，呂維雪創建了我國第一個生物醫學工程專業，他在教學計劃的制訂，教材的編寫、引進和實驗室建設方面做了大量的工作，從無到有地建立起了該學科完整的教學體系。1978 年晉升教授，1981年成為我國第一批博士生導師，也是我國生物醫學工程學科的第一個博士生導師。1984年又建立了該學科第一個博士後流動站。1986年又成為測試計量技術及儀器學科博士生導師，從而成為我國少數幾個同時兼任兩個學科博士生導師的專家之一[2]。
呂維雪以其深邃的學術思想和敏銳的洞察力，確立了我國生物醫學工程專業的研究和教育方向。他根據國際生物醫學工程發展態勢，率先在國內倡導開展心電學理論、醫學圖像重建理論、定量生理系統及生物傳感器等方面的研究，特別是在心電仿真理論研究方面，在國際上首次提出並建立了電生理和血流動力學相結合的虛擬心臟模型，在國際上開創性地提出了基於虛擬心臟模型參數解的心電逆問題研究新方法，他所指導的從事該研究的博士生獲得了1999年全國首屆百篇優秀博士學位論文獎。他提出並發展的隱含信息提取理論應用於指導各類圖像重建，並在IEEE等國際權威刊物上發表一系列論文，受到了國際學術界的高度評價。
呂維雪在教育改革方面也做了大量的開創性工作，在他擔任浙江大學副校長和研究生院院長期間，努力推動浙江大學的學分制改革，致力於探索因材施教、理工結合、培養複合型人才的新路子，首創了混合班英才教育模式，在國內高等教育界產生了廣泛的影響，在當時「浙大混合班」是與中國科技大學的「少年班」齊名的英才教育模式。呂維雪注重教書育人、為人師表，強調教師要緊跟學科發展前沿，強調教學內容和方法的更新，強調視野開闊對教師和學生的重要性，他屢次與國外知名學者聯合指導博士研究生就是這方面的真實寫照之一。呂維雪在古稀之年仍然惜時如金，自強不息。一方面從不放鬆學習、工作和學術思考，不斷為學科發展提出新的思路，不斷為學科的全面發展創造更好的條件，直到住院前一天仍然堅持出席國際學術會議。另一方面積極整理自己的學術成果，手術前夕還堅持在病床上對自己即將出版的專著做最後的校對。他誨人不倦，始終致力於培養學生的創新思想、獨立工作能力、動手能力和紮實的工作作風，對幾代學生優秀品質的形成產生了重要影響。呂維雪一生培養了博士生和碩士生近200名，真可謂桃李滿天下。
1930年1月1日 出生於上海。
1947-1951年 在浙江大學機械工程系學習，獲工學學士學位。
1951-1955年 在浙江大學機械系任教，於1953年加入中國共產黨。
1955-1958年 在蘇聯莫斯科機床工具學院及全蘇機床研究所進修和工作，並任該所自動化組副組長，1958年獲蘇聯副博士學位。
1958-1977年 任浙江大學機械系機制教研室主任、光儀系自儀教研室主任、科儀系主任。
1978-1982年 任浙江大學科儀系教授，1981年任博士生導師。
1982-1988年 任浙江大學副校長，1984年兼任研究生院院長，1986年測試計量技術及儀器學科博士生導師。期間還擔任了國務院學位委員會第一、第二屆儀器儀表學科評議組組長，國家教委科學技術委員會儀器儀表組組長，中國科學院機械學科組成員，衛生部技術顧問等職。
1988-2001年 任浙江大學學位評定委員會主席，生物醫學工程研究所所長，國務院學位委員會第三、第四屆儀器儀表學科評議組組長，國家教委生物醫學工程專業指導委員會主任，中國電子學會生物電子學分會副主任，中國自動化學會生物醫學工程分會副主任，中國生物醫學工程學會理事，《中國醫療器械》雜誌主任編委，《中國生物醫學工程學報》編委會常委，《航天醫學與醫學工程》雜誌編委，中國科技大學、上海交通大學兼職教授。
2001年3月31日 去世。
家族歷史
父親先後結過兩次婚，前妻病故後，父親和我生母結婚。大媽生了兩個兒子：呂建康和呂建成。母親生二女六子，兩個女兒幼年時患麻症夭折，六個兒子分別是：呂建明,1922年生,排行第三；呂建德,1924年生,排行第四；呂維松，1926年生，排行第五；呂維梅，1927年生，排行第六；呂維柏，1928年生，排行第七；呂維雪，1929年生，排行第八。
技術成就
數控機床由於其能進行高難而精確的切割在現代工業中應用很廣泛，數控機床的研究起始於20世紀50年代，距今已有半個多世紀的歷史，數控技術仍然在不斷向前發展，足見其對現代工業的重要性。呂維雪是我國最早參與數控機床研究的專家之一。1955年9月他赴蘇聯莫斯科機床工具學院及全蘇機床研究所進修並參加當時最先進的數控機床研究工作，負責數控計算裝置的設計和調試，安裝該計算裝置的兩台數控機床作為蘇聯技術新成就參加1958年2月在比利時布魯塞爾舉行的國際展覽會展出，該研究成果獲蘇聯機械工業部科研成果獎。1958年9月至12月回國後的三個月曾幫助一機部機床研究所開展數控機床的研究，之後回浙江大學工作，在數控機床方面著有《機床的數字程序控制》和《曲線數字程序控制系統設計》，是我國六七十年代僅有的有關數控機床方面的兩本書。呂維雪還將數控技術應用到高速攝影機的研製中，由他作為控制部分負責人所研製成功的200萬幅/秒高速攝影機成功拍攝了我國「兩彈」試爆的過程，成為我國成功研製「兩彈」的歷史見證，高速攝影機項目於1978年獲全國科學大會成果獎。
1961年，根據當時科學技術的發展趨勢和參加自動化研究工作多年的經驗，呂維雪深感許多科學技術領域中的認知正由靜態向動態研究發展，而動態研究的理論與工具都需要有很大的變更和發展，因此呂維雪創辦了我國第一個動態測試技術及儀器專業，他率先將自控理論及數據處理技術應用於測試技術及儀表，系統地開展了動態參數檢測及記錄、顯示儀器的動態誤差、設計理論等方面的研究。
1977年，根據工程技術與生命科學的結合對未來科學技術發展的重大影響，呂維雪又在國內首先創辦了生物醫學工程專業。生物醫學工程是一個新型的交叉科學，它綜合運用各種工程技術和理論來研究、解決生物學與醫學中的各種問題，涉及知識面廣，難度很大。呂維雪是學機械專業的，他不畏艱難，依靠自學，知難而進，在教師隊伍的建立、教學計劃制訂、教材編寫和確立研究方向等方面都傾注了自己的大量精力，他所開設的現代醫學儀器、工程生理學、計算機在醫學中的應用、醫學圖像處理等課程至今仍為生物醫學工程專業的主幹課程，他所倡導開展的心電學理論、醫學圖像重建理論、定量生理系統及生物傳感器等方面的研究，使我國在國際生物醫學工程界占有重要的地位，對我國生物醫學工程學科的發展影響深遠。
生物醫學信號與產生該信號的源，兩者之間的關係一直是醫學界和生物醫學工程界專家們在不斷探索研究且至今仍沒有完善解決的關鍵問題，該問題是許多重要臨床疾病診斷的基石。呂維雪意識到該問題研究的重大科學意義，決心在該領域有所突破，經過多年的潛心研究，於90年代初提出了隱含信息理論，並在其後的十餘年時間裡基於該理論在醫學圖像重建和心電逆問題開展開創性的研究，取得了豐碩的成果。說明隱含信息理論的一個典型例子是醫學圖像重建，拿CT來說，X射線通過人體，在人體另一端檢測到經人體不同組織衰減後的X射線密度，從這些檢測到的衰減後X射線密度重建出人體組織的斷層結構圖像，從數學上講是個逆問題求解過程，是嚴重欠定的，這些衰減後的X射線密度隱含了人體組織結構的信息，關鍵是我們如何將這些隱含信息提取出來，從物理意義上講，準確解只有一個，但無法求出這個準確解，只能得出近似解，方法不同其結果也會有所不同，如何逼近真實解是近幾十年來各國研究者們所不斷追求的。呂維雪在前人研究的基礎上創造性地提出了多準則圖像重建的方法，應用該方法所重建出來的圖像質量比基於傳統方法重建出來的圖像質量大為提高，其精度比傳統方法提高近一個數量級，局部偏差大幅度減小，收斂速度快，為早期病變的發現提供了技術可能性。研究結果在IEEE圖像處理會刊、IEEE生物醫學工程會刊等國際高級別刊物上連續發表了20多篇論文，引起國際同行的強烈反響，在該領域的研究十幾年來始終保持在國際頂尖水平。美國Arizona大學光學科學中心主任Frieden教授對呂維雪和其博士生汪元美的研究成果評價為：「是醫學圖像重建中的一個真正的突破」，「將為觀察天文學帶來革命性的變化」，「是軍事防禦、天文學等方面的真正突破」，美國華盛頓大學Snyder教授說：「汪和呂的多準則最大熵理論是一項重大的工作和在圖像科學中的一項重要研究成果」。隱含信息提取另一個典型的例子是心電圖定量診斷，從我們人體表面上任一點測得的心電信號實際上隱含了心臟狀態或者說心電源的信息，從體表心電信號推斷心臟狀態是個逆問題求解過程，對心臟疾病的定量診斷具有十分重要的意義，臨床上的心電圖診斷基本上是定性的診斷，醫生只能大致判斷患者得了何種心臟疾病以及病變的大致部位和程度，而且診斷的準確性很大程度上取決於醫生的水平，如何從體表心電信號無創性地定量診斷心臟疾病一直是臨床心臟病專家和生物醫學工程專家的夢想。70年代開始，研究者主要從兩個方面來研究這個問題，其一是從體表電位推斷等效心電偶極子，其二是從體表電位推斷心外膜電位，雖然眾多國際專家經過30餘年的努力，但結果不甚理想，究其根本原因，一是由於受數學上病態特性的制約，逆解本身不夠準確；二是等效心電偶極子或者心外膜電位，它們還只是一個中間解，並沒有求解到心臟狀態這個最終解。針對這種狀況，呂維雪大膽地提出基於虛擬心臟模型參數解的心電逆問題求解的新方法，或者可以稱之為體表心電信號隱含信息的提取方法，其基本思路是將不定的逆問題求解轉化為正問題的參數優化問題，雖然該法還不能求解出心臟狀態的準確真實解，但可以得出反映心臟生理病理的定量信息（如病灶的位置、範圍及嚴重程度等），比傳統的方法更直接、更實用，試驗表明採用該新方法對WPW預激綜合徵房室旁道定位的精度可達5mm左右，而傳統的方法只能大致定位出10mm 左右的部位，由此可見，新方法的精度大為提高，對指導心臟病的介入治療具有十分重要的意義。該研究成果發表後，受到國內外同行專家的高度好評，呂維雪所指導的夏靈博士也因此獲得了1999年全國首屆百篇優秀博士學位論文獎。
虛擬心臟模型是採用數學、物理的方法從形態和功能上將心臟的生理病理狀態在計算機上逼真地再現出來，對研究心臟的工作機理、病態特徵以及對心臟病治療藥物的評價和篩選等方面具有十分重要的意義，因此虛擬心臟模型及其仿真研究長期以來一直是國際生物醫學工程界的熱門課題。80年代末開始，呂維雪在國內率先開展虛擬心臟模型及其仿真研究，此時正是國際上虛擬心臟模型研究發展非常迅速的時期，呂維雪深知，要想在該領域在國際上占有一席之地，就不能是對國外虛擬心臟模型的簡單模仿，而是要有自己的特色。虛擬心臟模型研究的其中一個關鍵問題是心臟興奮傳播仿真算法的研究，在分析原有仿真算法優缺點的基礎上，呂維雪提出了一種基於規則型和波面型的混合型心臟興奮傳播仿真算法，該仿真算法與傳統的規則型和波面型算法相比精度更高，速度也更快，適合在微型計算機上實現，呂維雪及其博士生所開發的LFX虛擬心臟模型是國際上第一個在微型機上實現的心臟模型，對虛擬心臟模型的推廣應用具有重要的意義。在過去的幾十年中，人們對心臟結構和功能的生理意義有了深入的了解，並且建立了許多數學模型，努力量化所觀察到的心臟的機械行為、電傳導行為和生物化學行為，但心臟是集電生理學、動力學、血液流體力學以及神經、生化控制等於一身的極其複雜的綜合系統，建模非常複雜和困難，人們往往只從某一方面對心臟進行建模和仿真分析，其中最突出的是電生理心臟模型和力學心臟模型，但長期以來二者是分開獨立研究的，機—電耦合關係被忽略，這樣仿真得出的結果往往帶有一定的片面性，針對這種情況，呂維雪及其博士生在國際上率先開展電生理—力學心臟複合模型的研究，首次將心肌細胞的機—電耦合關係放入虛擬心臟模型中去考慮，使虛擬心臟模型的研究前進了一大步。此外，呂維雪還在國際上首先對心外膜電位以及希氏束電位等進行仿真研究，取得了一系列的研究成果，由於他的努力使得我國在該領域的研究十多年來一直穩定地處於國際先進水平。
社會評價
科學技術上的開拓創新對一個國家在經濟、軍事等各個領域具有至關重要的作用，科技上突破的主要關鍵是要有開拓創新型人才，還要有一個相應的環境。如何培養開拓創新型的人才以及如何使他們成長，是許多國家關注和研究的問題。為了使我國能在21世紀躋身於世界科學的前列，在呂維雪的倡導下，浙江大學於1984開始創辦了「混合班」，進行培養開拓創新型人才的試驗，其辦學指導思想概括地說就是選拔智力素質高的學生進行「起點高，進度快，基礎廣，能力培養」的特殊訓練，打破了以往我國高等工程教育中「狹窄的專業，應用型的目標，僵死的教學計劃」的單一格局，為優秀人才的脫穎而出創造了條件。浙大混合班以自由選擇專業和個性化培養的完全學分制為模式，取代按專業招生和按專業培養的傳統模式，學生進入浙大混合班後先按大類（文、理、工）學習規定的課程，然後在教師的指導下，根據自己的意願選擇主修專業並實行導師制和個性化培養，學生有足夠的時間、空間選修或附修其他專業的課程，鼓勵學生跨系選課，學科交叉，也可提前修習研究生課程，學生的學習也將不再是單一的課堂教學，課堂外的學術活動、課題研究、工程設計或參加社會實踐將成為開發學生潛力、培養綜合能力的有機組成部分，近20年的實踐證明，浙大混合班的英才教育模式是成功的，該班訓練培養出來的學生在眾多領域取得了豐碩的成果，受到國內外用人單位的高度好評。浙大混合班以更完善的浙江大學竺可楨學院形式繼續培養一批批覆合創新型人才，呂維雪倡導的這一英才教育模式在我國高等教育史上寫下了光輝的篇章。
主要論著
1 呂維雪.機床的數字程序控制.北京：中國工業出版社，1962
2 呂維雪.曲線數字程序控制系統設計.上海：上海科技出版社，1964
3 呂維雪.微處理機系統的設計開發與應用.杭州：浙江大學出版社，1985
4 呂維雪.醫學圖像處理.北京：高等教育出版社，1990
5 呂維雪，段會龍.三維醫學圖像可視化及其應用.杭州：浙江大學出版社，2001
6 呂維雪，徐振耀，符影傑.心電圖QRST波仿真模型的構造與實現.中國科學B輯，1991，35（11）：1201-1208