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破解虚拟人(2003年3月28日)


  电脑中的人物动画又被称作虚拟人。做一个和自己有一样的相貌和体形,性格和行为习惯的虚拟人,便可以为自己尝试做很多事。比如,调查自己今天的身体状况好不好?怎样才能达到最好的工作效果等等,不要以为这是在信口胡说,现在中国科学家就启动了一项名为虚拟中国人的科研计划,在这个计划中,虚拟人真的可以为人类做很多事情。

  其实所谓虚拟人,就是指运用现代计算机图形图像技术,与临床解剖学相结合,建立起的以真实人体数据为基础的计算机三维几何模型,包括骨骼、肌肉、组织、器官以及血管的模型,这一概念最早是由美国科学家提出并投入科研,两年前,中国科学家提出了“虚拟中国人”科研计划,这一计划先后被列为国家863项目和973课题项目。 科学家们表示,技术成熟的虚拟人可以作为真人的替身应用于各种科学实验中,在医学、航空、航天、建筑等各个领域中虚拟人都能够大显身手。中科院研究员田捷告诉我们:当一种新药研制出来的时候,以往只能用动物来做实验,测试药物疗效,缺乏准确性,如果把药物转化成数据输入到虚拟人身上,就可以得到接近百分之百准确的结果。再比如对许多疑难病历的外科手术,专家会诊出的治疗方案有相当的危险性,如果先在病人的虚拟人身上打一遍草稿,观察虚拟人手术后的反应,再决定方案的可行性,就将大大降低病人手术的危险了。

  其实,虚拟人的应用范围非常广。比如,可以把虚拟人作为宇航员测试航天环境对人的影响,而汽车制造商也可以利用虚拟人来测试气囊的安全程度座椅的舒适程度。在很多领域里虚拟人都可以大显身手。很多网友也因此对虚拟人大感兴趣。一位正在准备做胃部切除手术的网友说,既然虚拟人有这么大的作用,那我能不能赶紧做一个自己的虚拟人,让他先替我做一遍手术呢?对这个问题呢我们也咨询了有关专家,专家表示,虚拟人研究到了高级阶段时,是可以作到这一点的,但现在还不行,因为现在科学家们对虚拟人的研究还比较初级。

  世界上第一个虚拟人于90年代诞生在美国。到2000年止,美国人已建立了一男一女两个虚拟人,以及全身骨骼、肌肉和心脏等部分器官的三维模型。那么,虚拟究竟进展到了什么程度呢?专家指出,虚拟人的研究是一种动态的研究。电脑上的三维合成的虚拟人只是一个数据的整合,只是虚拟人研究的第一步。三维合成虚拟人也并不意味着虚拟人就研究成功了。科学家把虚拟人的研究分成四个层次。一是虚拟解剖人,美国人拥有的虚拟人就是这一层次的虚拟人,它主要是解剖模型,用于学生学习解剖等方面。二是虚拟物理人,反映人的物理特性,可以用于做物理试验,如核辐射对人体的影响、汽车碰撞试验等,目前,美国才刚刚开始研制。三是虚拟生理人,模仿人的生理特征,如心脏运动、心血管的变化、反映人的血液循环、新陈代谢等。四是虚拟智能人,能反映出人在进行感情活动时大脑相关区域的变化。

  专家说,我国现在对虚拟人的研究还刚刚开始,以后研究逐步深入,许多现在的幻想都会一一实现的。科学家门预测,再往后研究我们甚至可以真的听到虚拟人的心跳,看到他的思想和情绪的变化。人们也就可以借助虚拟人加深对人类自身的了解。专家们还畅想,随着科研的深入,技术不断成熟,以后每一个人都可以拥有一个自己的虚拟人。

  早期的虚拟人研究都是以人的尸体为标本采集数据的,随着各种光学扫描技术的进步,科学家们可以借助更先进的设备,无伤害的采集人的活体数据,为每一个有需要的人制作一个虚拟人。何辉光博士也说,将来,也许科学家们会研制出一种仪器,病人只要在它面前一站,身体的所有信息就能扫描进电脑。这些信息经过处理后,能够即时做出一个虚拟人。医生通过观察、分析这个虚拟人,得到病人的准确信息,然后决定采取什么样的治疗方式。这些个性化的虚拟人可以为你赴汤蹈火,替你冒各种各样的险,人们也可以从他身上随时看到自己的影子,知道今天的你和昨天的你有着怎样不同的生活。

  在我们记者制作这期节目的时候,想到了一个三国时候的故事。当时的神医华佗诊断曹操头部有病变,要为曹操做开颅手术,曹操性情多疑以为华佗要借机刺杀他,然后就杀了华佗。如果这件事放在现在,他就完全可以去做一个脑CT,结果自然是一目了然。这就是科技进步带给我们生活的改变。虚拟人又将给我们的生活带来怎样的改变呢?真希望这一天能快点到来。

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