中新社廣州二月二十日電(何國(guó)平王華)中國(guó)國(guó)家“八六三”項(xiàng)目課題參與者、中國(guó)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(shí)表示，中國(guó)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(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)虛擬人數(shù)據(jù)平臺(tái)，為開發(fā)各種用途的軟件和參予國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)搶占了應(yīng)有的地位。
“數(shù)字化虛擬中國(guó)人數(shù)據(jù)集構(gòu)建與海量數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)”這個(gè)國(guó)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(jì)算機(jī)技術(shù)，將真實(shí)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(guó)于上個(gè)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(gè)數(shù)據(jù)集為平臺(tái)，在國(guó)際上開發(fā)了大量相關(guān)應(yīng)用軟件，取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
為構(gòu)建有中國(guó)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(duì)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(guó)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(shuō)，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(yàn)，縮短研究周期，提高治愈效率。虛擬人也將為國(guó)防軍事醫(yī)學(xué)研究開辟了一條新的途徑。此外，日本、韓國(guó)等人種近似的國(guó)家及港澳臺(tái)地區(qū)對(duì)虛擬中國(guó)人數(shù)據(jù)集也有巨大需求。
——相關(guān)背景
中國(guó)1年半攻克世界難題
2001年11月，虛擬人研究被列入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃“863”項(xiàng)目，由中國(guó)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(wàn)元，有針對(duì)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(yīng)用價(jià)值，歐洲一些國(guó)家及日本等紛紛啟動(dòng)這個(gè)研究項(xiàng)目。而此前，只有美國(guó)、韓國(guó)掌握了“虛擬人”技術(shù)，建有“虛擬人數(shù)據(jù)集”。1994年，美國(guó)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(shù)據(jù)集為平臺(tái)，開發(fā)了大量相關(guān)的應(yīng)用軟件。
我國(guó)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(guó)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(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(shù)據(jù)丟失；編制了人體斷面圖像采集工藝，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制連續(xù)切削和自動(dòng)化圖像采集；對(duì)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(shí)性。同時(shí)，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(guó)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(guó)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(huì)利用數(shù)碼相機(jī)和掃描儀對(duì)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(guó)首個(gè)女虛擬人原體
“中國(guó)虛擬人2號(hào)”為女性，是我國(guó)首個(gè)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(gè)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(gè)條件很不錯(cuò)的標(biāo)本。
虛擬人代真人接受試驗(yàn)
“虛擬人數(shù)據(jù)集”將廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、國(guó)防、航空航天、體育、建筑、汽車、影視及服裝等人類活動(dòng)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(shí)驗(yàn)。專家們可以在虛擬人身上做物理實(shí)驗(yàn)，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(yàn)。
人類將來(lái)可以虛擬自己
據(jù)專家設(shè)想，將來(lái)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(gè)人也都可以擁有自己的身體數(shù)據(jù)庫(kù)，真正了解自己身體的運(yùn)作。
虛擬人二號(hào)
名稱：女性虛擬中國(guó)人
切片數(shù)：8556
切片厚度：0.2mm
特點(diǎn)：斷層顯示細(xì)微動(dòng)脈
