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加强虚拟生理人体研究共促医工学科对话助力解决未来医学重大问题

时间:2022-05-17 16:50:30 所属分类:医学论文

纵观人类发展史,我们在认识和改造自然,社会与生命的进程中不断实现新的突破。探究人体自身的奥秘,解密人体疾病的产生与演化,进而对人体疾病进行精准治疗,是关系人类生命与健康的重大医学问题。

  纵观人类发展史,我们在认识和改造自然,社会与生命的进程中不断实现新的突破。探究人体自身的奥秘,解密人体疾病的产生与演化,进而对人体疾病进行精准治疗,是关系人类生命与健康的重大医学问题。

  

  重大的医学问题突破,当前信息技术起着重要的推动作用。从技术迭代看,医学问题的解决有赖于科学技术的发展,特别是人工智能﹑虚拟现实等新兴信息技术的快速发展,借助智能计算与虚拟仿真系统,为疾病的诊断与治疗提供了全新的手段与方法。从创新范式看,医学问题的解决正日益依赖于信息科学,基础医学与临床医学等多学科的融合,特别是实验观察﹑数学模型,计算机仿真模拟、大数据等研究方法的深度结合,通过数据与仿真驱动的新范式,大大缩短了创新的周期,降低了创新的实验代价。

  

  可以说,虚拟生理人体研究正是技术迭代与创新范式转型的结果,将成为解决未来医学重大问题的新方式。基于虚拟生理人体的仿真和建模将带来变革性、颠覆性的创新,成为未来个性化医疗保健的重要基础。例如,在疾病发生机制与发展规律,临床技术培训、手术方案,药物研发等研究中都将起着关键的支撑作用。

  

  面对人体生理系统的复杂性、人类认知能力的局限性,模型建立的学科综合交叉性,目前的虚拟生理人体研究仍处于起步阶段,需要深入研究融合人体各组成单元的几何结构与物理特征,以及从分子、细胞﹑组织.到器官的跨尺度结构的生化生理功能与规律,构建可再现人体功能的交互式计算模型。

  

  虚拟生理人体的重要研究议题包括但不限于:一是微观尺度人体构成单元的生理信息数据挖掘、机制研究与建模呈现;二是人体器官多维度多模态大数据协同分析与知识图谱构建;三是人体器官组织结构的几何物理生理建模与可交互呈现﹔四是人体器官病理与药理作用机制的智能演化仿真;五是虚拟人体生理系统的有机集成.验证评价与医学应用等等。此外,构建我国特有的“虚拟生理人体”数据平台,或将对我国虚拟生理人体的建模、仿真与评价等方面起着重要支撑作用。

  

  虚拟生理人体作为新兴的多学科交叉方向﹐围绕其基础理论、关键技术和应用支撑平台等问题加强相关科研人员的深入交流,将有助于推动我国虚拟生理人体研究的发展方略,重点方向等方面形成广泛共识,加快虚拟生理人体的技术自主创新及相关设备的研发,从而为服务科技强国﹑健康中国贡献学界力量。期待有更多的专家学者们加入此研究行列,共同携手开创虚拟生理人体的新未来!



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