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(yī)大學(xué)鐘世鎮(zhèn)教授今日在此間接受記者采訪時表示，中國首例女性虛擬人數(shù)據(jù)集已構(gòu)建成功。
這標(biāo)志著中國在完成數(shù)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(quán)的中國虛擬人數(shù)據(jù)平臺，為開發(fā)各種用途的軟件和參予國際合作與競爭搶占了應(yīng)有的地位。
“數(shù)字化虛擬中國人數(shù)據(jù)集構(gòu)建與海量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”這個國家“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(yùn)用人體信息和計算機(jī)技術(shù)，將真實的人體斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行電腦處理，能為不同行業(yè)提供后續(xù)開發(fā)虛擬人體的數(shù)據(jù)參數(shù)。
據(jù)悉，美國于上個世紀(jì)九十年代初先后公布了一男一女兩組數(shù)據(jù)，依托這個數(shù)據(jù)集為平臺，在國際上開發(fā)了大量相關(guān)應(yīng)用軟件，取得了巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
為構(gòu)建有中國特色的虛擬人，承擔(dān)人體建模數(shù)據(jù)采集任務(wù)的第一軍醫(yī)大學(xué)，在鐘世鎮(zhèn)教授的帶領(lǐng)下，經(jīng)過一年多刻苦攻關(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(shù)據(jù)集相比，中國首例女性虛擬人數(shù)據(jù)集在標(biāo)本處理、血管顯示、機(jī)械改裝、冷凍保存、切削調(diào)控、數(shù)據(jù)獲取等八大綜合技術(shù)上，都有了不同程度的補(bǔ)充、完善、改進(jìn)和提高。
鐘世鎮(zhèn)教授向記者介紹說，虛擬人數(shù)據(jù)集，具有廣泛的應(yīng)用開發(fā)前景，經(jīng)過后續(xù)技術(shù)處理和有關(guān)參數(shù)補(bǔ)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(yī)學(xué)研究開辟了一條新的途徑。此外，日本、韓國等人種近似的國家及港澳臺地區(qū)對虛擬中國人數(shù)據(jù)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(yī)科大學(xué)、華中科技大學(xué)和解放軍第一軍醫(yī)大學(xué)等協(xié)作攻關(guān)，第一軍醫(yī)大學(xué)承擔(dān)人體建模的數(shù)據(jù)采集。在第一軍醫(yī)大學(xué)鐘世鎮(zhèn)教授的帶領(lǐng)下，經(jīng)過1年多刻苦攻關(guān)，先后補(bǔ)充投入150多萬元，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”具有重大的社會應(yīng)用價值，歐洲一些國家及日本等紛紛啟動這個研究項目。而此前，只有美國、韓國掌握了“虛擬人”技術(shù)，建有“虛擬人數(shù)據(jù)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，并以這個數(shù)據(jù)集為平臺，開發(fā)了大量相關(guān)的應(yīng)用軟件。
我國虛擬人原體切片多三千
據(jù)了解，與美、韓所完成的虛擬人數(shù)據(jù)集相比，中國首例女性虛擬人數(shù)據(jù)集在標(biāo)本處理、血管顯示、機(jī)械改裝、冷凍保存、切削調(diào)控、數(shù)據(jù)獲取等8大綜合技術(shù)上，都有了不同程度的補(bǔ)充、完善、改進(jìn)和提高：研制出專用切削設(shè)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(xiàn)人體各個臟器的形狀和位置，保持了人體原有的形態(tài)，避免因多次裝夾而引起的數(shù)據(jù)丟失；編制了人體斷面圖像采集工藝，實現(xiàn)自動化控制連續(xù)切削和自動化圖像采集；對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何色彩校正，確保數(shù)據(jù)的真實性。同時，將血管鑄型技術(shù)應(yīng)用于虛擬人數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)集，切片斷面僅0.2毫米，共切片8556片。據(jù)悉，首例女性虛擬人數(shù)據(jù)集已經(jīng)提供國內(nèi)有關(guān)研究單位應(yīng)用。
走近虛擬人虛擬人由切片數(shù)據(jù)構(gòu)成
虛擬人由切片數(shù)據(jù)構(gòu)成
虛擬人并不是真人，而是在電腦里合成的三維人體詳細(xì)結(jié)構(gòu)。要采集這些數(shù)據(jù)，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，都會利用數(shù)碼相機(jī)和掃描儀對已切片的切面進(jìn)行拍照、分析，之后將數(shù)據(jù)輸入電腦，最后由電腦合成三維的立體人類生理結(jié)構(gòu)。
我國首個女虛擬人原體
“中國虛擬人2號”為女性，是我國首個女虛擬人。據(jù)介紹，該虛擬人的數(shù)據(jù)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(rèn)為雖然她不是一個健康人，但由于是急性死亡，骨骼身體結(jié)構(gòu)保持完好，加上年紀(jì)很輕，是一個條件很不錯的標(biāo)本。
虛擬人代真人接受試驗
“虛擬人數(shù)據(jù)集”將廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、國防、航空航天、體育、建筑、汽車、影視及服裝等人類活動相關(guān)領(lǐng)域。
例如，專家可以借電腦操控，代替真人做各種科學(xué)實驗。專家們可以在虛擬人身上做物理實驗，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驗。
人類將來可以虛擬自己
據(jù)專家設(shè)想，將來人類不但可以運(yùn)用別人的身體制成虛擬人，還可以看到虛擬的自己。只要通過人體三維空間攝像處理，便可以在電腦上清清楚楚地看見自己的身體，還可以穿越表皮，深入到內(nèi)臟、血管、神經(jīng)、骨骼、肌肉等等，每個人也都可以擁有自己的身體數(shù)據(jù)庫，真正了解自己身體的運(yùn)作。
虛擬人二號
名稱：女性虛擬中國人
切片數(shù)：8556
切片厚度：0.2mm
特點：斷層顯示細(xì)微動脈
