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伦斯利尔理工大学副教授徐榭:让虚拟人造福人类

时间:2005-10-25 09:48来源:人民网 作者:bioguider 阅读:
  二十一世纪的科学研究一个突出的特点就是更加以人为本,围绕着人开展研究,以造福人类为目的。这一点在数字化虚拟人的研究方面体现得非常明显。日前,记者采访了在这一研究领域卓有成就的美国伦斯利尔理工大学副教授徐榭博士,他向我们介绍了数字化虚拟人研究的进展,对人类的贡献和中美两国科学家在此领域的合作情况。

  所谓数字化虚拟人就是把人体结构数字化,通过计算机技术,在电脑中还原成一个可以看得见的、能进行调控的虚拟人,并以此开展各方面与人体有关的研究,在医学、国防、体育、汽车、建筑等许多领域都有广泛的应用价值。这个研究在世界上也是从上世纪九十年代才开始的。但刚开始,在电脑中出现的还不是人体,只是人体各部分的简单模型,后来才发展到完全访真的人体,并且从单色发展到彩色,从静态发展到动态。这就给对人体的研究提供了非常直观和逼真的模拟手段。徐谢博士所领导的科研组是世界上第一个把数字化虚拟人用于核辐射医疗研究的,至今仍在世界上处于领先地位。徐榭博士与其学生在2000年研发出来的“可视照片人”(VIP  MEN)有34亿个体元,是世界上精度最高的人体全身解剖模型,可模拟各种核辐射对人体各器官和甚至细胞的影响。徐榭博士在他的电脑上向我们展示了他所研究出来的数字化虚拟人,不仅色彩鲜明,而且能活动,手术刀碰到肝脏,肝立刻显示出弹性,就像放着一个真实的器官一样。徐谢博士的学术成就使他获得了美国总统学者奖和美国科学基金奖等奖励。

  徐谢博士告诉我们,数字化虚拟人在科研方面的应用是多方面的。比如载人航天需要研究太空辐射对宇航员的影响,这就可以用虚拟人来模拟测试,不需要用真人来冒险;要提高运动员的成绩,也可以用虚拟人模拟运动员骨骼和肌肉在比赛中的移动和用力变化进行研究。但更多的可以用在医学治疗和研究方面,因为虚拟人实际上就是将一个真实的人体切片、扫描后建立起来的,它可以更清晰地看到人体各器官的变化,模拟手术对器官的影响。将来的虚拟人将是个性化的,每个人都能建立自己的虚拟人模型,这样在做肿瘤放射时,就可以做得非常精确,治愈率能大大提高。预计50年后,每一个人一生下来就能有一个用其基因信息建立起来的虚拟人,医生可以按照其基因信息进行远程治疗,这并不是科学幻想,是可以实现的。美国对虚拟人的研究非常重视,徐榭领导的一个新科研小组今年8月刚得到美国国家卫生署200万美元的“虚拟人用于临床医学”项目研究资金,开发不同性别、年龄和体型体质的三维立体可视人体,用于癌症病人的放射治疗研究,而该署以往很少给大学如此大的医学研究基金。徐榭博士将领导美国来自不同学校和研究机构,专长不同领域的科学家,进一步开发四维立体可视人体,即可动的虚拟人,用于更广泛的生物医学研究。他说,目前的核辐射治疗不太考虑患者的年龄、体型等差异,所以在使用剂量方面有很大的误差。他们的研究目标是创造一个很真实的患者模型,使医生在诊断和治疗各种不同的患者时,得到一个有用的辅助工具。

  谈到在数字化虚拟人方面中美科学家的交流和合作,徐榭博士十分看好。他说,中国数字化虚拟人的研究虽然比美国晚一些,但现在已经在第一军医大学、清华大学、北京大学、中国科学院自动化研究所、第三军医大学等许多科研单位展开,今年在第一军医大学已完成“虚拟可视人”,在数字化虚拟人研究方面迈出了可喜的第一步。他认为,中美在这一领域可以互补,因为美国人与中国人在人种方面是不同的,美国的虚拟人数据是根据美国人的人体做出来的,他们没有亚洲人的数据。而且由于宗教和伦理方面的原因,美国在做了二个人体实体切片后就不做了,中国在这方面的阻力小得多,甚至在某些方面能做得比美国好,如虚拟人的人体血管铸造技术。徐榭博士现在经常回国开会讲学,与国内科学家交流研究成果。他在中国教育部“春晖计划”下与清华大学的合作项目已经做了好几年了,并担任清华大学生物工程的客座教授,在武汉华中科技大学他也是客座教授。他认为数字化虚拟人的研究是全世界科学家的共同课题,现在已经有20多个国家在开展这一研究,有关国际会议每两年都要举行一次。随着数字化虚拟人研究的发展,虚拟人将在更多的领域为人类造福。(责任编辑:泉水)
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