數字化虛擬人

世紀是信息技術、生物科學大發展的世紀，遺傳醫學課題研究日益深入，因此由發達國家牽頭的“數字虛擬人體”研究項目更成了焦點中的焦點。

什麽是數字化虛擬人?

“數字人”(Digital Human)是通過計算機技術，將人體結構數字化，在電腦屏幕上出現看得見的、能夠調控的虛擬人體形態。進一步將人體功能性信息賦加到這個人體形態框架上，經過虛擬現實技術的交叉融合，這個“數字人”將能模仿真人做出各種各樣的反應。若設置有聲音和力反饋的裝置，還可以提供視、聽、觸等直觀而又自然的實時感。因此，在以往的報道中，又將數字化人的部分研究工作，稱之為“可視人”或“虛擬人”。

“虛擬人”這個名詞，需要經曆4個發展階段，即“虛擬可視人”、“虛擬物理人”、“虛擬生理人”和“虛擬智能人”，這4個階段不一定截然分開，各階段的內容也可能交叉重疊。其原理是通過先進的信息技術與生物技術相結合的方式，在計算機上操作可視的模型，包括人體的各器官和細胞等，最終建成生物網絡化的流程，即從由幾何圖型的數字化“可視人”到真切實感的數字化“物理人”，再到隨心所欲的數字化“生物人”。

1991年，美國獲取了人體斷麵的圖像和“數字化解剖人”。2000年，韓國開始“虛擬可視人”研究，獲取了全世界第二例“虛擬可視人”。2003年2月，中國首例女性虛擬人數據集在第一軍醫大學構建成功，“中國虛擬人男1號”數據集2005年8月在廣州南方醫科大學構建成功。

“數字化虛擬人”的應用價值

采用信息醫學與生物技術、計算機技術相結合的“數字化虛擬人”，可以為人類提供各種精確數據和依據，在醫學、國防、航天、航空、汽車、建築、機電製造、服裝、影視製作等領域有著廣泛的應用價值，但目前虛擬人的應用更多的是在醫學領域。

如果虛擬人構建完成，他將給許多領域帶來想象不到的驚喜。例如，在航天領域中，宇宙飛船是一個失重的空間，有了虛擬人，我們就可以通過他來改進宇航員在太空中的很多生活上的問題，反之，則要花費大量的人力和物力進行探索性的實驗。

虛擬人可以代替人類做許多事情，比如，如果有虛擬人的存在，我們可以根據他的坐姿，找到符合人體生理結構最舒服的坐椅，或者找到最合理的人體麵積。那樣一來所生產出的相關產品就會大受顧客歡迎。

人體由100多萬億細胞組成。目前，人類對自己的認識了解極為有限，特別是對病因研究、疾病診斷、疾病治療以及人體與環境複雜關係的研究，因缺少精確量化的計算模型而受到嚴重製約，而采用信息醫學與生物技術、計算機技術相結合的“數字化虛擬人”，恰恰可以為人類提供各種精確數據和依據，徹底解決這一曆史性難題。

放射治療是目前治療腫瘤疾病的一個重要手段，但由於現在做放射治療的醫生隻能憑經驗進行輻射量的調節，病人往往擔心在此過程中受到過量的輻射。有了虛擬人，醫生就可以先對虛擬人做放射治療，通過其身體的變化來測定實際輻射量的使用，最後再用到真正的病人身上，這樣就提高了治療的安全性。

虛擬人在武器威力的研究上也很有價值。比如，可以用虛擬人來試驗核武器、化學武器、生物武器的威力。現在的核爆炸試驗都是利用動物進行。試驗前在離核爆中心的不同距離放置動物，核爆後再把動物收回來檢驗。有了虛擬人，就可以直接用來做試驗了。

在體育運動中，虛擬人也有著廣泛的用途。通過對獲得冠軍的運動員在爆發力的一瞬間全身各個肌肉或骨骼狀態的研究，教練員可以更好地訓練自己的隊員，使他們在關鍵時刻取得好成績。

虛擬人會像真人一樣對外界有反應：骨頭會斷，血管會出血。比如說，在做汽車碰撞試驗時，虛擬人可以提供人體意外創傷的數據，這樣可幫助改進汽車的安全防護體係。