中新社廣州二月二十日電(何國平王華)中國國家“八六三”項目課題參與者、中國工程院院士、第一軍醫大學(xué)鐘世鎮教授今日在此間接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示，中國首例女性虛擬人數據集已構建成功。
這標志著(zhù)中國在完成數字化虛擬人體若干關(guān)鍵技術(shù)之后，建立了有知識產(chǎn)權的中國虛擬人數據平臺，為開(kāi)發(fā)各種用途的軟件和參予國際合作與競爭搶占了應有的地位。
“數字化虛擬中國人數據集構建與海量數據庫系統”這個(gè)國家“八六三”高技術(shù)發(fā)展研究課題，居于生命科學(xué)與信息技術(shù)相融合的前沿領(lǐng)域。它運用人體信息和計算機技術(shù)，將真實(shí)的人體斷層數據進(jìn)行電腦處理，能為不同行業(yè)提供后續開(kāi)發(fā)虛擬人體的數據參數。
據悉，美國于上個(gè)世紀九十年代初先后公布了一男一女兩組數據，依托這個(gè)數據集為平臺，在國際上開(kāi)發(fā)了大量相關(guān)應用軟件，取得了巨大的社會(huì )和經(jīng)濟效益。
為構建有中國特色的虛擬人，承擔人體建模數據采集任務(wù)的第一軍醫大學(xué)，在鐘世鎮教授的帶領(lǐng)下，經(jīng)過(guò)一年多刻苦攻關(guān)，有針對性地解決了一系列與人體建模有關(guān)的關(guān)鍵性技術(shù)。與美、韓所完成的虛擬人數據集相比，中國首例女性虛擬人數據集在標本處理、血管顯示、機械改裝、冷凍保存、切削調控、數據獲取等八大綜合技術(shù)上，都有了不同程度的補充、完善、改進(jìn)和提高。
鐘世鎮教授向記者介紹說(shuō)，虛擬人數據集，具有廣泛的應用開(kāi)發(fā)前景，經(jīng)過(guò)后續技術(shù)處理和有關(guān)參數補充，可以替代真人進(jìn)行生命科學(xué)領(lǐng)域的研究，也可代替真人進(jìn)行帶有痛楚的臨床試驗，縮短研究周期，提高治愈效率。虛擬人也將為國防軍事醫學(xué)研究開(kāi)辟了一條新的途徑。此外，日本、韓國等人種近似的國家及港澳臺地區對虛擬中國人數據集也有巨大需求。
——相關(guān)背景
中國1年半攻克世界難題
2001年11月，虛擬人研究被列入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃“863”項目，由中國科學(xué)院、首都醫科大學(xué)、華中科技大學(xué)和解放軍第一軍醫大學(xué)等協(xié)作攻關(guān)，第一軍醫大學(xué)承擔人體建模的數據采集。在第一軍醫大學(xué)鐘世鎮教授的帶領(lǐng)下，經(jīng)過(guò)1年多刻苦攻關(guān)，先后補充投入150多萬(wàn)元，有針對性地解決了一系列與人體建模有關(guān)的關(guān)鍵性技術(shù)。
美虛擬人原體切成5190片
由于“虛擬人”具有重大的社會(huì )應用價(jià)值，歐洲一些國家及日本等紛紛啟動(dòng)這個(gè)研究項目。而此前，只有美國、韓國掌握了“虛擬人”技術(shù)，建有“虛擬人數據集”。1994年，美國科學(xué)家將一具男尸切成1878多片，每片厚度1毫米；1998年，又將一具女尸切成5190多片，每片厚度0.33毫米，并以這個(gè)數據集為平臺，開(kāi)發(fā)了大量相關(guān)的應用軟件。
我國虛擬人原體切片多三千
據了解，與美、韓所完成的虛擬人數據集相比，中國首例女性虛擬人數據集在標本處理、血管顯示、機械改裝、冷凍保存、切削調控、數據獲取等8大綜合技術(shù)上，都有了不同程度的補充、完善、改進(jìn)和提高：研制出專(zhuān)用切削設備，切片精度提高到0.1毫米；采用立式冷凍、立式包埋和立式切削等技術(shù)，最大限度地保持和體現人體各個(gè)臟器的形狀和位置，保持了人體原有的形態(tài)，避免因多次裝夾而引起的數據丟失；編制了人體斷面圖像采集工藝，實(shí)現自動(dòng)化控制連續切削和自動(dòng)化圖像采集；對獲得的數據進(jìn)行幾何色彩校正，確保數據的真實(shí)性。同時(shí)，將血管鑄型技術(shù)應用于虛擬人數據集的建模，解決了目前國際上尚未解決的血管顯示技術(shù)難題。這次完成的女性數據集，切片斷面僅0.2毫米，共切片8556片。據悉，首例女性虛擬人數據集已經(jīng)提供國內有關(guān)研究單位應用。
走近虛擬人虛擬人由切片數據構成
虛擬人由切片數據構成
虛擬人并不是真人，而是在電腦里合成的三維人體詳細結構。要采集這些數據，先要選取一具尸體，將尸體冷凍，用精密切削刀將尸體橫向切削成0.2毫米薄片，將每一次切片，都會(huì )利用數碼相機和掃描儀對已切片的切面進(jìn)行拍照、分析，之后將數據輸入電腦，最后由電腦合成三維的立體人類(lèi)生理結構。
我國首個(gè)女虛擬人原體
“中國虛擬人2號”為女性，是我國首個(gè)女虛擬人。據介紹，該虛擬人的數據采集者年齡為19歲，身高1.56米，是廣西人，去年在廣東因食物中毒而急性死亡。鐘院士認為雖然她不是一個(gè)健康人，但由于是急性死亡，骨骼身體結構保持完好，加上年紀很輕，是一個(gè)條件很不錯的標本。
虛擬人代真人接受試驗
“虛擬人數據集”將廣泛應用于醫學(xué)、國防、航空航天、體育、建筑、汽車(chē)、影視及服裝等人類(lèi)活動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域。
例如，專(zhuān)家可以借電腦操控，代替真人做各種科學(xué)實(shí)驗。專(zhuān)家們可以在虛擬人身上做物理實(shí)驗，例如人的骨頭很硬，但是究竟能承受多重的外力，可以用虛擬人代替真人模仿撞擊實(shí)驗。
人類(lèi)將來(lái)可以虛擬自己
據專(zhuān)家設想，將來(lái)人類(lèi)不但可以運用別人的身體制成虛擬人，還可以看到虛擬的自己。只要通過(guò)人體三維空間攝像處理，便可以在電腦上清清楚楚地看見(jiàn)自己的身體，還可以穿越表皮，深入到內臟、血管、神經(jīng)、骨骼、肌肉等等，每個(gè)人也都可以擁有自己的身體數據庫，真正了解自己身體的運作。
虛擬人二號
名稱(chēng)：女性虛擬中國人
切片數：8556
切片厚度：0.2mm
特點(diǎn)：斷層顯示細微動(dòng)脈
