本报讯 近日，华中科技大学武汉光电国家实验室完成高分辨数字人体三维解剖结构数据集的构建，标志着中国数字人虚拟可视人阶段工作的完成。这一研究成果发表在《科学通报》2008年53卷第10期上，该研究得到了国家高技术研究发展计划项目的资助。
论文通讯作者、华中科技大学武汉光电国家实验室副教授刘谦博士在接受记者采访时介绍说，所谓“数字人”，实际上是在电脑里合成的三维人体详细结构，其数据来自真实的人体。2003年初，被称为中国数字人女1号的中国首例女性数字人数据集在南方医科大学构建成功，标志着中国成为继美国、韩国之后世界上第三个拥有本国数字人数据库的国家。中国数字人研究大致可分为4个阶段，即虚拟可视人、物理人、生理人和智能人阶段。
刘谦介绍说，他们的工作是在南方医科大学获取的中国数字人体断层切削照片的基础上，完成了虚拟可视人全部生理器官与组织的分割和标示，实现了数字人海量数据三维建模与可视化，建立了人体二维和三维数据集。结构模型的建立是数字人研究的基础，以此模型才可建立数字物理人和数字生理人。据了解，刘谦等还建立了目前世界上最精细的人体全身三维结构模型（0.2 mm3）；建立了中国第一套完整的人体三维结构模型；根据不同领域设计了一系列可视化方法，展示了数字人应用的前景；建立了网络共享平台，方便了数据集的推广和应用。
美国可视人计划（VHP）是最早的，同时也是目前使用最为广泛的数字人原始数据集，至今已有近20年的发展历史。与美国的VHP相比，刘谦认为，中国数字人研究的最大优势体现在：一是具有更高的分辨率，二是人体标本更加标准，三是进行了血管灌注。
目前，国际上的数字人研究已经步入物理人和生理人阶段。刘谦等将在国家高技术研究发展计划项目的支持下，开展基于数字人体的生理组学研究，实现数字人体研究从虚拟可视人往数字物理人和数字生理人阶段发展。据介绍，基于数字人体的生理组学研究将整合人体结构与生理功能信息，可为人体器官的结构与功能模拟提供重要的研究平台。基于数字人体的生理组学研究是生命科学中结构基因组、功能基因组、蛋白组等组学系统研究的重要组成部分，其研究成果可用于构建面向疾病预测、分析和治疗的重要组织器官的仿真系统，为现代医学诊疗研究提供数字虚拟仿真手段。
高分辨数字人体数据集的构建与可视化研究仍在继续进行，包括改善图像处理和并行计算的方法，提高人体组织器官的分割程度，开发更加实用的可视化软件等，让数字人技术的最新成果走向应用，促进社会的发展和进步。
“数字人技术具有重要的科学意义与广阔的市场前景，随着图像获取和信息技术的进步，将越来越精确模拟人体的各种功能和行为，可在医学、航天、航空、国防、体育、影视、汽车、服装等与人直接相关领域中提供可视的、虚拟的演示和科学实验的技术平台。”刘谦说。（来源：科学时报 陆琦）
（《科学通报》，53(10) 1189-1195，李安安, 刘谦, 曾绍群, 唐雷, 钟世镇, 骆清铭）
