将于明年问世的“虚拟中国人Ⅰ号”是一个标准的中国人,多项指标超过美国、韩国的虚拟人。这是“虚拟中国人Ⅰ号”项目领头人、中国工程院院士、第一军医大学临床解剖学研究所所长钟世镇教授透露的。
钟世镇说,目前真正建有“虚拟人”数据集的只有美国和韩国。1989年,美国最先提出“虚拟可视人”概念。1994年,美国科学家将一具男尸切成1000多片(每片厚度1毫米);1998年,又将一具女尸切成5000多片(每片厚0.33毫米)。这种精度,在电脑储存的数据上高达56GB,从而形成了数字化的解剖人。
2000年,韩国开始了“虚拟韩国人”研究的5年计划,获取了世界第二例“虚拟可视人”的数据集。韩国科学家将一具1.7米左右的尸体切成八九千个断面(每块厚0.2毫米)。这个数据集具有东方人特征。
我国对“虚拟可视人”的研究,2001年被列入国家“863”启动项目,由中国科学院计算所、第一军医大学、首都医科大学、华中科技大学等协作攻关。其中,第一军医大学承担人体切片建模技术。第一军医大学的科研人员在20多具自愿捐献的尸体中,挑中一具年龄28岁、身高1.66米的健康男性尸体作为切片标本,命名为“虚拟中国人Ⅰ号”。钟院士说,经过精心挑选,“虚拟中国人Ⅰ号”具有了标准中国人的特征,而且最关键的是,与美、韩相比,“虚拟中国人Ⅰ号”是健康的。美国的虚拟人生前切除过右睾丸、阑尾,还被拔过14号牙齿。韩国的虚拟人生前是一位患淋巴癌的老人。
钟世镇还说,“虚拟中国人Ⅰ号”切片每块厚0.1毫米,精确度高于美、韩。另外,美、韩虚拟人的血管没有区别出来,第一军医大学的科研人员则通过给尸体的动脉灌注明胶、朱砂和淀粉,使动脉呈现红色,很容易和静脉区分。
钟世镇透露,男尸的切片于今年6月28日正式开始。每切下一片,就用高效数码相机和扫描仪拍照,然后转化成数据,输入电脑。由于要切1.66万片,估计需要一年时间完成。
第一军医大学为“虚拟人”科研已经投入了100多万元,其中主要是采购并改装机器设备。在切片过程中,尸体保持直立,从头顶开始,每切一片就收集一次数据。切削机械是科研人员从台湾有关公司买回来的,并做了一些改动:将原来做水平运动的X轴工作台顺时针转90度,使之做垂直运动。
刀具是在哈尔滨引进德国技术生产的,一共有两种:粗刀盘去除尸体的包埋材料,如干冰等(尸体要冷藏至零下70℃,保持足够僵硬才便于切割);精刀盘进行尸体断面铣削。
冷冻机重5吨,是佛山制造的,有一间房子那么大,上面装有切割设备。尸体平时就“站立”在这里,需要切割时,就向上升起,切割完又下降至冷冻室。
钟世镇说,建造中国人特色的“数字化虚拟人”迫在眉睫,因为外国人的数据不能反映中国人的民族体质特点。
在这方面,中国有很多优势。比如,在第一步建立人体解剖学的几何模型阶段,我们有许多独特技术,分辨率要超过美国。在超高级计算机的研制方面,已形成了银河、神威、曙光三个基本系列,主要性能指标达到了国际上的先进水平。
钟世镇表示,“虚拟中国人Ⅰ号”之后,还会紧接着建造“虚拟中国人Ⅱ号”,这将是一位女性。
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