利用来源于自然人的解剖信息和生理信息,集成虚拟的数字化人体信息资源,经计算机模拟构造出“虚拟人”,可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。
该研究项目由中科院、清华大学、北京大学联合发起,两院院士吴阶平为第一建议人。
“虚拟中国人”研究由3部分组成:虚拟解剖人、虚拟物理人和虚拟生理人。目前,该项目前期平台软件已经搭建成功,并开始在北京一些医院的辅助诊断及手术中付诸应用。下一步,我国科学家将选择具有中国人种代表性的样本采集数据,建立人体形态与功能信息资源库,形成具有中国人种特征,同样也具有东方人种特征的完整人体标准数据“数字化虚拟人体”。
“虚拟中国人”有着广泛的应用前景:可为医学研究、教学与临床提供形象而真实的模型,为疾病诊断、新药和新医疗手段的开发提供参考。科学家们对此评价甚高,认为这是一项与我国建造原子弹和氢弹一样具有划时代意义的基础研究工作。
“虚拟中国人计划”既是一项具有战略意义的科学研究计划,又是一项规模庞大而复杂的系统工程,它涉及新世纪众多学科的前沿技术,反映国家的综合实力。
作为国家计划,我国“数字化虚拟人体”研究虽然尚未启动,但国内研究机构已对国际相关领域作了长时间跟踪,掌握了大量信息,有了相当的技术基础和技术储备。我国利用国际公开的标本和数据资源,正在进行包括人体组织器官、三维血管模型制备、图形图像处理、三维重构、大规模数据集的虚拟现实漫游,人体器官功能的模拟以及人体标准数据的统计规范。
从上世纪90年代起,我国科学计算可视化研究已经取得重大进展,医学图像达到国际水平。此外,我国超级计算机研制也进入世界先进行列。
专家预测,我国第一代“数字化虚拟人体”可望与“洋人版”媲美!
迄今,医生判断病人的病变位置、程度及预后,需依靠二维平面医学影像资料及相关检查演绎成立体全息形态,才能进行有效的手术或其他治疗;需依靠静态或阶段性检验数据和复诊,决定用药剂量、时间及停药等治疗对策。而在医学科学技术或新药研制方面,医学研究者更需通过动物实验、志愿者或小样本临床验证,才能扩大到人群应用。“虚拟中国人”能让这种耗神费时、纷繁复杂的程序在“模型”上预演,从而降低风险并提高科研与医疗质量。
“数字化虚拟人体”还可广泛用于生物、航空、汽车、建筑、服装、家具、国防等领域。例如,开发人体的模拟替身,应用于车辆安全、环境暴露以及极端环境下的效果等。今后,培训宇航员也可利用“数字化虚拟人体”系统。只要输入候选宇航员的生理数据,将其置于太空环境中就能知道这名候选宇航员会产生的太空反应。
有关专家建议,“虚拟中国人计划”可联合韩国、日本等亚洲地区的研究力量,成立亚洲虚拟人体合作团体;同时与国际研究团体及机构建立合作关系,促进学术交流和研究进展。
< 1 > < 2 >
|