“數字孿生”指現實世界事物的虛擬表現,融合了人工智能、物聯網、元宇宙、虛擬現實以及增強現實等技術,致力于創建出真實物體、系統或過程的數字模型。科學家們可以修改這些模型的參數,以研究這些改變對真實物體或系統等的影響,而成本僅為在現實世界中進行實驗所需成本的一小部分。近年來,一些真正具有開創性的“數字孿生”范例不斷涌現,激勵著業界,幫助推動科學、醫學、工程、制藥、體育等領域的發展。
人腦或許是宇宙中最復雜的結構,對其進行數字模擬極其困難,充滿巨大的挑戰。由歐盟資助的“神經孿生”項目旨在模擬患者的腦,以建立模型,預測刺激對治療神經系統疾病——包括癲癇和阿爾茨海默病的影響,以找到這些疾病的最佳治療方法。研究團隊計劃2023年啟動臨床試驗,創建約60名阿爾茨海默病患者大腦的數字模型。“神經孿生”團隊表示,如果研究順利,這種數字模型可以顯著改善患者預后以及對棘手腦部疾病的了解。同時,醫生也能借此真正幫助腦疾患者,利用物理和數學的力量解碼大腦。
盡管聽起來有點像天方夜譚,但科學家們目前也正在研究和開發人的“數字孿生”。2016年,美國通用電氣前首席執行官比爾·魯赫預測,總有一天,每個人出生時就有一個“數字孿生”,當生病時,可用于設計定制治療方案,還可以模擬生活方式對其長期健康的影響。此外,利用患者獨特的基因組,這些“數字孿生”可以預測不同藥物的療效,從而在患病時提供最佳治療方案。……