中新網(wǎng)3月13日電 今年初,中國第一軍醫大學(xué)宣布完成了國內首例女虛擬人的數據采集,獲得8556個(gè)切片,片層間距僅0.2毫米。有媒體報道稱(chēng),我國的虛擬人技術(shù)已經(jīng)超過(guò)國外,虛擬人馬上面世。
據中國青年報報道,對此,國家863計劃“數字化虛擬人體若干關(guān)鍵技術(shù)”課題組組長(cháng)李華博士解釋?zhuān)骸澳壳拔覀兯瓿傻倪不是真正意義上的虛擬人,準確的提法應該是可視人。而且現階段還只是在探索數字化虛擬人的關(guān)鍵技術(shù),還不可能完成虛擬人!
美國的虛擬人計劃尚在討論
什么是可視人、虛擬人?李華博士介紹了其發(fā)展過(guò)程。
可視人的起源要追溯到1989年美國國立醫學(xué)圖書(shū)館發(fā)起的可視人計劃。當時(shí)美國國立醫學(xué)圖書(shū)館和美國科羅拉多大學(xué)試圖完成人體截面圖像的采集。要采集這些數據,需先將志愿者人體切成薄片,每切一次片,就用數碼相機和掃描儀對已切片的切面進(jìn)行拍照、分析,之后將數據合成三維的立體人類(lèi)生理結構。
5年后,負責項目實(shí)施的美國科羅拉多大學(xué)宣布,他們獲得了一男一女兩組光學(xué)照片數據,以及CT和核磁共振斷層掃描圖像。
盡管科學(xué)界對可視人技術(shù)予以很高的評價(jià),但實(shí)際上可視人在醫學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的應用是有限的。1996年,美國橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室牽頭醞釀虛擬人創(chuàng )新計劃,他們設想,將人類(lèi)基因組計劃和可視人計劃的研究結果結合起來(lái),完成人體的物理建模,能夠模擬人體器官組織和整體在外界物理刺激下的反應。有專(zhuān)家稱(chēng)之為“虛擬物理人”。
這個(gè)階段的物理人就不同于可視人,他會(huì )像真人一樣對外界有反應:骨頭會(huì )斷,血管會(huì )出血。比如說(shuō),在做汽車(chē)碰撞試驗時(shí),“虛擬人”可以提供人體意外創(chuàng )傷的數據,幫助改進(jìn)汽車(chē)的安全防護體系。
美國橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室1999年向國會(huì )提出虛擬人計劃,雖然美國國防部非致命武器委員會(huì )馬上表示支持,但時(shí)至今日,美國的虛擬人計劃還在討論階段。
隨后美國科學(xué)家聯(lián)盟又提出包括可視人、虛擬人等全部?jì)热莸臄底秩擞媱。它的目標是?shí)現人體從分子到細胞、組織、器官系統和整體的精確模擬,被認為是有史以來(lái)最雄心勃勃的研究計劃。
李華博士強調,從美國的兩個(gè)計劃可以明確,虛擬人計劃設想的是構建能對外界有反應的“物理人”,而可視人對應的是被數字化了的“解剖人”。目前我們所完成的與當年科羅拉多大學(xué)所完成的工作差不多,所以稱(chēng)之為可視人要更科學(xué)。
2001年11月舉行的第174次香山科學(xué)會(huì )議被認為是我國數字虛擬人研究的開(kāi)篇,李華博士同鐘世鎮院士、羅述謙教授等人向國家提出了建設“中國數字化虛擬人”的設想。很快,數字化虛擬人體若干關(guān)鍵技術(shù)的研究被列入國家“863”項目,由中國科學(xué)院計算所、第一軍醫大學(xué)、首都醫科大學(xué)、華中科技大學(xué)等單位協(xié)作攻關(guān)。
李華博士等人在向國家提交的報告中稱(chēng),對照美國人的命名方式,中國數字化虛擬人計劃至少包括可視人、虛擬人和生理人等內容。
搶占哪個(gè)制高點(diǎn)
一些媒體稱(chēng),國內首例女虛擬人的數據采集,獲得8556個(gè)切片,片層間距僅0.2毫米,國內虛擬人技術(shù)超過(guò)了國外。媒體的依據是美國人公布的片層間距是男性1毫米,女性0.33毫米。
李華說(shuō):“片層精度對于獲取數據的整體質(zhì)量至關(guān)重要,切片建模是數字化虛擬人研究的基礎,但肯定不是數字虛擬人計劃的全部。媒體不應血淋淋地反復討論切片過(guò)程!
在可視人數據集的基礎上,2000年美國科學(xué)家就已經(jīng)建立了全身皮膚、肌肉、骨骼和心臟等部分器官的三維模型。韓國2000年開(kāi)始的可視人計劃也號稱(chēng)要完成第一例具有東方人種特征的人體數據采集。我國的數字化虛擬人計劃要搶占哪個(gè)制高點(diǎn)?
雖然美國已經(jīng)建立了人體的部分三維模型,但由于血管、神經(jīng)等信息難以抽取和分割,目前全世界還沒(méi)有見(jiàn)到完整的血管和神經(jīng)模型,可以說(shuō)美國建立的可視人數據集還不完整。美國國立醫學(xué)圖書(shū)館和其合作伙伴一直在網(wǎng)上征集包括建立血管和神經(jīng)模型的關(guān)鍵技術(shù)和解決方案。李華博士透露,從一開(kāi)始,國內參與數字化虛擬人計劃的專(zhuān)家們就有共識:攻克血管模型。
李華說(shuō),攻克血管模型這個(gè)堡壘的信心來(lái)自負責主持切片建模的第一軍醫大學(xué)的鐘世鎮院士。78歲的鐘院士花了幾十年的時(shí)間掌握了人體血管鑄型技術(shù),能把血管標本分離出來(lái),做出三維立體的管道模型。這項技術(shù)與計算機技術(shù)相結合,可能會(huì )彌補現有可視人血管顯示不充分的缺陷,使中國可視人達到國際先進(jìn)水平。
第一軍醫大學(xué)完成的帶有血管灌注的切片數據已經(jīng)提交給中科院計算所和首都醫科大學(xué)等單位。李華和他的同事們正在夜以繼日地把這些數據轉化為三維圖像。
有的媒體說(shuō),虛擬人馬上就要和公眾見(jiàn)面了,不久虛擬人就可以替我們打針吃藥。李華博士說(shuō),就他們目前做的項目來(lái)看,還只是在探索數字化虛擬人的關(guān)鍵技術(shù),而不可能完成虛擬人。
今年6月份,香山科學(xué)會(huì )議將再次聚焦數字虛擬人,李華和他的同事們將請來(lái)包括如醫學(xué)、航天、體育等領(lǐng)域的專(zhuān)家,大家共同探討怎樣把技術(shù)上取得的成就運用到實(shí)踐中。李華說(shuō),讓虛擬人替人類(lèi)打針吃藥不是不可能,但絕對不會(huì )在短時(shí)期內實(shí)現,估計要100年以后吧。
媒體還在不斷地推出關(guān)于虛擬人的爆炸性的報道,最近一篇文章說(shuō)“人類(lèi)不久將可虛擬自己”。記者馬上求教李華博士,作為國家“863”計劃的項目負責人,他說(shuō):“虛擬自己的說(shuō)法好像不是很確切,涉及到很復雜的問(wèn)題,比如實(shí)時(shí)地采集數據,在目前是很困難的!