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)集已構建成功。
這標志著中國在完成數(shù)字化虛擬人體若干關鍵技術之后，建立了有知識產權的中國虛擬人數(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有的地位。
“數(shù)字化虛擬中國人數(shù)據(jù)集構建與海量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”這個國家“八六三”高技術發(fā)展研究課題，居于生命科學與信息技術相融合的前沿領域。它運用人體信息和計算機技術，將真實的人體斷層數(shù)據(jù)進行電腦處理，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)了大量相關應用軟件，取得了巨大的社會和經(jīng)濟效益。
為構建有中國特色的虛擬人，承擔人體建模數(shù)據(jù)采集任務的第一軍醫(yī)大學，在鐘世鎮(zhèn)教授的帶領下，經(jīng)過一年多刻苦攻關，有針對性地解決了一系列與人體建模有關的關鍵性技術。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)集在標本處理、血管顯示、機械改裝、冷凍保存、切削調控、數(shù)據(jù)獲取等八大綜合技術上，都有了不同程度的補充、完善、改進和提高。
鐘世鎮(zhèn)教授向記者介紹說，虛擬人數(shù)據(jù)集，具有廣泛的應用開發(fā)前景，經(jīng)過后續(xù)技術處理和有關參數(shù)補充，可以替代真人進行生命科學領域的研究，也可代替真人進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研究發(fā)展計劃“863”項目，由中國科學院、首都醫(yī)科大學、華中科技大學和解放軍第一軍醫(yī)大學等協(xié)作攻關，第一軍醫(yī)大學承擔人體建模的數(shù)據(jù)采集。在第一軍醫(yī)大學鐘世鎮(zhèn)教授的帶領下，經(jīng)過1年多刻苦攻關，先后補充投入150多萬元，有針對性地解決了一系列與人體建模有關的關鍵性技術。
美虛擬人原體切成5190片
由于“虛擬人”具有重大的社會應用價值，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，建有“虛擬人數(shù)據(jù)集”。1994年，美國科學家將一具男尸切成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)了大量相關的應用軟件。
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)集在標本處理、血管顯示、機械改裝、冷凍保存、切削調控、數(shù)據(jù)獲取等8大綜合技術上，都有了不同程度的補充、完善、改進和提高：研制出專用切削設備，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，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，將血管鑄型技術應用于虛擬人數(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)提供國內有關研究單位應用。
走近虛擬人虛擬人由切片數(shù)據(jù)構成
虛擬人由切片數(shù)據(jù)構成
虛擬人并不是真人，而是在電腦里合成的三維人體詳細結構。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)碼相機和掃描儀對已切片的切面進行拍照、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構。
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。鐘院士認為雖然她不是一個健康人，但由于是急性死亡，骨骼身體結構保持完好，加上年紀很輕，是一個條件很不錯的標本。
虛擬人代真人接受試驗
“虛擬人數(shù)據(jù)集”將廣泛應用于醫(yī)學、國防、航空航天、體育、建筑、汽車、影視及服裝等人類活動相關領域。
例如，專家可以借電腦操控，代替真人做各種科學實驗。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)專家設想，將來人類不但可以運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：斷層顯示細微動脈
