打造中国的数字化虚拟人体
第174次香山科学会议研讨“中国数字化虚拟人体的科技问题”
一个普通人要想成为一个技艺高超的外科医生，需要若干次的临床磨练。如今，随着近年来一种数字化虚拟人体技术的出现，这种拿病人“练手”的医学过程将大大缩短。
其实，医学演示只是数字化虚拟人体技术众多应用功能中的一小部分。11月5-7日，以“中国数字化虚拟人体的科技问题”为研讨核心的第174次香山科学会议在京举行，与会者覆盖了国内相关领域的30多位专家，执行主席为钟世镇院士和李华、罗述谦两位研究员。
最时髦的结合：信息技术+生命科学=？
在可预见的未来，信息技术和生命科学将是当今科技中最为活跃的两大领域。而两者的结合所形成的计算医学和计算生物学，无疑更为人们所关注。数字化虚拟人体研究就是运用现代信息技术，特别是计算机图形图像技术，与临床解剖学相结合，通过研究人体信息多模式集成技术，从而实现人体从微观到宏观的结构和功能的数字化、可视化，最终达到对人体整体的精确模拟。
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据介绍，这一技术除具有重大的科学意义外，其应用前景更是难以估量。数字化三维人体数据可为医学研究、教学与临床提供形象而真实的模型，可实现完整人体手术的三维模拟以及血液动力学的模拟等，为疾病诊断、新药和新的医疗手段的开发提供参考。在人类活动的其他方面也显现除了对数字化虚拟人体模型的多层次的巨大需求，如服装、建筑、航天、体育等，其中美国斯坦福大学曾在2000年将文艺复兴时代的著名雕塑家的作品全部数字化,其中著名的大卫像的全部测量数据点数超过10亿。
美国人最雄心勃勃的研究计划：
实现人体从分子、细胞、组织、器官到整体的虚拟仿真
像其他许多领域一样，美国人在数字化虚拟人体领域同样走在了前列。近十年中，以美国为主导，国际上出现或正在酝酿着数个相关研究计划，其总和可以概括为美国科学家联盟(FAS)提出的数字人(The
Digital
, 百拇医药
Human)计划，其目标是实现人体从分子、细胞、组织、器官到整体的精确模拟，被誉为是有史以来最雄心勃勃的研究计划。这些计划都可以“拉丁词缀-ome”结尾，意为“作为一个整体”。这些计划相继引起了其他各国的关注、参与或效仿。它们具体包括基因组计划、可视人计划、虚拟人计划(设想)、生理人计划、脑计划等。
1989年，美国国立医学图书馆发起“可视人计划”。1994年，研究者先后获得一男(经过1年半时间的选择)、一女(经过2年多时间的选择)两组的CT、MRI断层扫描、光学照片数据和组织切片。身高1.82米的男子间隔厚度为1毫米，共1878个断面，身高1.54的女性间隔厚度为0.33毫米，共5189个断面。所得数据高达56GB。从而形成了人体断层解剖学意义上的数字化的解剖人，这一成果为人体形态的数字化以及相关医学知识演示成功提供了技术保证。
曾创建了世界上第一个可控热核反应堆的美国橡树岭国家实验室，从1996年开始，牵头酝酿“虚拟人创新计划”。经过三四年的准备后，他们向美国国家科学院以及国会递交了正式报告，国防部非致命武器委员会积极支持该项目。其主要设想是将人类基因组计划和可视人计划的研究成果结合起来，完成人体的物理建模，能够模拟人体器官组织和整体在外界物理刺激下的反应。虚拟人计划设想的“物理人”，与可视人计划的“解剖人”对应，代表了人体信息数字化的新进展。
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美国可视人计划使用的技术，已经是十年前的水平。目前，韩国人使用新技术(0.22毫米厚度)于去年开始了为期五年的韩国可视人计划。这是世界上第二例尝试，也是第一例具有东方人特征的人体数据采集的努力。据应邀参加此次会议的韩国学者郑民锡介绍，韩国可视人计划已经顺利通过了前期实验。
另外，目前正在酝酿的计划还有欧洲虚拟人计划、日本虚拟人计划等。
中国科学家的目标：
世界领先水平的中国数字化虚拟人体
经过三天的热烈研讨，与会者都有一个共同的心愿：早日启动中国数字虚拟人体的重大研究计划；然后在一定工作的基础上，建立以中日韩等国为代表的亚洲虚拟人研究团体；再与欧美等国会合，形成世界性的虚拟人研究团体，从而推动这一新兴领域的全面发展；对于这一领域应给予国家层面上的关注和支持。
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对于这一新鲜事物，局外人无疑会产生中国有无必要进行研究的必要。专家们这样分析：美国的虚拟人计划尚处于讨论之中；生理人计划设想尚未得到国家支持，处于起步阶段；可视人计划数据精度和深度都不够；国际上公布的结果，并无血管模型等关键部位；东方人特性和西方人差异很大，东方人体的数字信息急需建立；这一领域的商业化开发极为成功，作为国家信息基础设施的一部分，建立中国自主版权的数据集势在必行。
对国内研究力量的水平，与会者进行了深入分析。
在医学解剖学研究领域，我国学者取得了一些国际先进水平的成果，第一军医大学钟世镇院士领导的人体管道铸型技术研究及图谱获得2000年国家科技进步二等奖。这一成果所创造的独特技术将使我国有可能以崭新的研究路线建造人体结构，其分辨率将远远超过美国已有的可视人体。
我国的医学图像处理，一直得到有关研究部门的重视，取得了可喜的成绩。首都医科大学罗述谦教授的研究组在医学图像的配准等研究中，已取得世界水平的成果，中医经络项目获中国国家专利。其他相关单位也对医学图像处理有相当深入的研究。
开展虚拟人体的研究需要有高性能计算机和网络的支撑。我国已经进入世界上能够制造高性能计算机的先进国家行列，最新研制成功的曙光3000各项性能指标已经达到国际先进水平，其运算速度达到4000多亿次。
对于国内研究力量的水平，专家们很是自信：研究基础与条件基本与世界同步，某些领域处于国际领先。他们呼吁，如果能整合各方面力量，早日启动研究计划，具有世界领先水平的中国数字化虚拟人将会很快“诞生”!
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一个普通人要想成为一个技艺高超的外科医生，需要若干次的临床磨练。如今，随着近年来一种数字化虚拟人体技术的出现，这种拿病人“练手”的医学过程将大大缩短。
其实，医学演示只是数字化虚拟人体技术众多应用功能中的一小部分。11月5-7日，以“中国数字化虚拟人体的科技问题”为研讨核心的第174次香山科学会议在京举行，与会者覆盖了国内相关领域的30多位专家，执行主席为钟世镇院士和李华、罗述谦两位研究员。
最时髦的结合：信息技术+生命科学=？
在可预见的未来，信息技术和生命科学将是当今科技中最为活跃的两大领域。而两者的结合所形成的计算医学和计算生物学，无疑更为人们所关注。数字化虚拟人体研究就是运用现代信息技术，特别是计算机图形图像技术，与临床解剖学相结合，通过研究人体信息多模式集成技术，从而实现人体从微观到宏观的结构和功能的数字化、可视化，最终达到对人体整体的精确模拟。
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据介绍，这一技术除具有重大的科学意义外，其应用前景更是难以估量。数字化三维人体数据可为医学研究、教学与临床提供形象而真实的模型，可实现完整人体手术的三维模拟以及血液动力学的模拟等，为疾病诊断、新药和新的医疗手段的开发提供参考。在人类活动的其他方面也显现除了对数字化虚拟人体模型的多层次的巨大需求，如服装、建筑、航天、体育等，其中美国斯坦福大学曾在2000年将文艺复兴时代的著名雕塑家的作品全部数字化,其中著名的大卫像的全部测量数据点数超过10亿。
美国人最雄心勃勃的研究计划：
实现人体从分子、细胞、组织、器官到整体的虚拟仿真
像其他许多领域一样，美国人在数字化虚拟人体领域同样走在了前列。近十年中，以美国为主导，国际上出现或正在酝酿着数个相关研究计划，其总和可以概括为美国科学家联盟(FAS)提出的数字人(The
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Human)计划，其目标是实现人体从分子、细胞、组织、器官到整体的精确模拟，被誉为是有史以来最雄心勃勃的研究计划。这些计划都可以“拉丁词缀-ome”结尾，意为“作为一个整体”。这些计划相继引起了其他各国的关注、参与或效仿。它们具体包括基因组计划、可视人计划、虚拟人计划(设想)、生理人计划、脑计划等。
1989年，美国国立医学图书馆发起“可视人计划”。1994年，研究者先后获得一男(经过1年半时间的选择)、一女(经过2年多时间的选择)两组的CT、MRI断层扫描、光学照片数据和组织切片。身高1.82米的男子间隔厚度为1毫米，共1878个断面，身高1.54的女性间隔厚度为0.33毫米，共5189个断面。所得数据高达56GB。从而形成了人体断层解剖学意义上的数字化的解剖人，这一成果为人体形态的数字化以及相关医学知识演示成功提供了技术保证。
曾创建了世界上第一个可控热核反应堆的美国橡树岭国家实验室，从1996年开始，牵头酝酿“虚拟人创新计划”。经过三四年的准备后，他们向美国国家科学院以及国会递交了正式报告，国防部非致命武器委员会积极支持该项目。其主要设想是将人类基因组计划和可视人计划的研究成果结合起来，完成人体的物理建模，能够模拟人体器官组织和整体在外界物理刺激下的反应。虚拟人计划设想的“物理人”，与可视人计划的“解剖人”对应，代表了人体信息数字化的新进展。
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美国可视人计划使用的技术，已经是十年前的水平。目前，韩国人使用新技术(0.22毫米厚度)于去年开始了为期五年的韩国可视人计划。这是世界上第二例尝试，也是第一例具有东方人特征的人体数据采集的努力。据应邀参加此次会议的韩国学者郑民锡介绍，韩国可视人计划已经顺利通过了前期实验。
另外，目前正在酝酿的计划还有欧洲虚拟人计划、日本虚拟人计划等。
中国科学家的目标：
世界领先水平的中国数字化虚拟人体
经过三天的热烈研讨，与会者都有一个共同的心愿：早日启动中国数字虚拟人体的重大研究计划；然后在一定工作的基础上，建立以中日韩等国为代表的亚洲虚拟人研究团体；再与欧美等国会合，形成世界性的虚拟人研究团体，从而推动这一新兴领域的全面发展；对于这一领域应给予国家层面上的关注和支持。
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对于这一新鲜事物，局外人无疑会产生中国有无必要进行研究的必要。专家们这样分析：美国的虚拟人计划尚处于讨论之中；生理人计划设想尚未得到国家支持，处于起步阶段；可视人计划数据精度和深度都不够；国际上公布的结果，并无血管模型等关键部位；东方人特性和西方人差异很大，东方人体的数字信息急需建立；这一领域的商业化开发极为成功，作为国家信息基础设施的一部分，建立中国自主版权的数据集势在必行。
对国内研究力量的水平，与会者进行了深入分析。
在医学解剖学研究领域，我国学者取得了一些国际先进水平的成果，第一军医大学钟世镇院士领导的人体管道铸型技术研究及图谱获得2000年国家科技进步二等奖。这一成果所创造的独特技术将使我国有可能以崭新的研究路线建造人体结构，其分辨率将远远超过美国已有的可视人体。
我国的医学图像处理，一直得到有关研究部门的重视，取得了可喜的成绩。首都医科大学罗述谦教授的研究组在医学图像的配准等研究中，已取得世界水平的成果，中医经络项目获中国国家专利。其他相关单位也对医学图像处理有相当深入的研究。
开展虚拟人体的研究需要有高性能计算机和网络的支撑。我国已经进入世界上能够制造高性能计算机的先进国家行列，最新研制成功的曙光3000各项性能指标已经达到国际先进水平，其运算速度达到4000多亿次。
对于国内研究力量的水平，专家们很是自信：研究基础与条件基本与世界同步，某些领域处于国际领先。他们呼吁，如果能整合各方面力量，早日启动研究计划，具有世界领先水平的中国数字化虚拟人将会很快“诞生”!
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