科学家研讨中国数字化虚拟人体

    利用信息技术实现人体从微观到宏观的结构和机能的数字化、可视化、最终达到人体的整体精确模拟，将对医学生物学及人体相关学科的发展产生巨大影响。日前，近50名专家在第174次香山科学会议上研讨了“中国数字化虚拟人体的科技问题”。 

    人体是由100多万亿细胞组成的复杂整体，由于缺少精确量化的计算模式而限制了人类对疾病的认识和诊治。随着人类基因组计划的进展，完整描述基因、蛋白质、细胞、组织，以至器官的形态与功能等人体信息已成为可能。1989年美国开展了“可视人计划”，并于1994年、1998年先后向世界公布了一男一女两具尸体高精度、高分辨组织切片光学照片数据，以及CT和MRI断层扫描图像。男性共有1878个横断面切片，女性切片数5190，片层间距分别为1.0 mm和0.33 mm。该项成果使人类对自身结构的认识提高了一大步。这一计划的实施在全世界引起了巨大反响，各国研究人员开始从不同角度虚拟仿真的人体全身模型。美国历时3年完成了供工程虚拟仿真用的成年男子全身模型，它包括约34亿个体元，是目前世界上最精细的全身人体解剖模型。 


    数字化虚拟人体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。例如，模拟肿瘤生长等各种疾病病情发展情况、手术三维模拟、取代真正人体进行药物初期测试等。此外，还可以广泛用于航空、汽车、建筑、服装、家具、国防等与人直接相关的产业。到2000年止，美国已建立了全身皮肤、肌肉、骨骼和心脏等部分器官的三维模型，目前正在攻关血管和神经信息添加，组织重建准确性提高等技术。 

    与会专家认为，美国的可视人数据集不适于东方人及其发育特点。中国不能削足适履，需要开展自己的人体标准统计数据研究，建立具有东方人种特点的三维数字化人体模型。韩国于2000年开始5年计划，其目标是完整获取CT、MRI断层扫描及0.2 mm精度的组织切片数据。这是世界上第二例尝试，也是第一例东方人种特征的人体数据采集。 

    数字化虚拟人体涉及一系列基础科学问题和关键技术，极富挑战性。本次会议执行主席、第一军医大学钟世镇院士介绍说，目前中国尚无类似计划，但在许多方面已有较多研究积累，如利用公开的标本和数据资源进行了包括人体组织器官、三维血管模型的制备、图形图像处理、三维重构，人体器官的功能模拟，以及人体标准数据的统计规范等研究。在医学解剖学的研究中，除传统的组织与器官标本之外，在人体管道标本（如血管铸型）的制作等许多方面已达国际先进水平。/**/