关注|数字孪生有望改变医学未来
发布时间:2023-04-20 发布来源:科技日报

在巴塞罗那郊区一座19世纪小教堂的墙壁上,一颗心在慢慢收缩。但这不是一颗真正的心脏,而是一颗仍在患者胸腔内跳动的心脏的虚拟副本——所谓的“数字孪生体”,其拥有100亿个模拟细胞。

美国《时代》周刊在近日的报道中指出,目前全球很多科学家正在构建包括心脏等在内的人体器官和组织的数字孪生体,这些模型可广泛应用于预测和预防疾病、测试疗法等多个方面,有望彻底改变未来医学的面貌,实现真正的个性化医疗。

   “数字孪生”是近年来最受瞩目的技术趋势之一。事实上,已经有一些大公司将这项技术应用到航空航天与防务、自然资源、建筑与智慧城市等领域,当然也包括医学领域。

让你们想象一下,医生在计算机中存储了我们每个人的数字副本,万一我们出现任何事故或疾病,专家们会首先在这个副本身上测试治疗方法。虽然这听起来像科幻,但全世界已经有多个团队致力于研究并提升此项技术。科学家们认为,最好的起点是心脏。据美国医学未来学家网站报道,也有公司开发出了人体其他器官的数字孪生模型。如惠普与瑞士洛桑联邦理工学院合作开展的“蓝脑项目”,利用其超级计算机,为研究目的创建大脑的数字模型;西门子公司也在开发肺和肝脏等器官的数字孪生模型。

  在人工智能与超级计算机的加持下,数字孪生体的用途日益广泛。不过,运行人体或器官数字孪生体所需的计算能力可能令人望而生畏。例如,对于“蓝脑项目”,为单个神经元建模就需要求解大约2万个常微分方程。对于整个大脑区域,必须同时求解100亿个方程。

此外也有科学家建议对该技术进行监管。人体器官数字孪生研究专家、英国科学家丹尼斯·诺布尔指出,10年后,人们将看到人类的数字孪生体。技术本身并不坏,问题是它的用途,因此有必要进行道德辩论并制定法律对其发展予以规范,以确保技术不被滥用。





图片来源|我图网

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