面向健康的人体数字孪生中心

中心简介

为响应国家分级诊疗制度与体系建设的号召，缓解国家医疗资源紧张的压力，本中心拟通过信息学方法，开发面向健康的元宇宙与人体数字孪生系统，协助公众自我健康管理，辅佐临床疾病诊断，探索疾病的发生发展机制，预测临床干预效果，制定个性化的治疗方案。本中心拟整合生物力学、生物电学、生物化学、生物流体、计算机科学、人工智能等多学科力量，对人体各系统、各器官数字建模，探索各人体系统、器官之间的协作模式与相互影响机制；进一步融合生物医学领域知识，着手研究微观尺度的生命数字孪生技术，探索遗传疾病的分子，研究肿瘤的发生、发展与耐药性的产生机制与过程，预测人体免疫系统对各类药物的响应，最终建成从宏观至微观多尺度的人体数字孪生体系。同时，本中心拟通过计算机图形学与人工智能技术，结合网络、分布式计算、人工智能、医疗影像、增强现实等多项技术，构建面向未来并兼顾教学功能的远程虚拟智能问诊、健康监测、AI分诊、数据存储分享元宇宙平台，进一步提升医学教学质量，降低患者寻就医门槛，打造面向未来的一体化数字医疗解决方案。

研究方向

• 健康数字孪生与全周期健康检测与管理

中心拟以人体数字孪生为主要手段，通过综合监控与分析诊断前患者的长期各类体征数据，结合人工智能方法，有针对性地分析海量数据，提取关键信息，对疾病的发生与发展机制展开研究，辅助提升临床诊断准确度。

• 微观、分子、遗传尺度的数字孪生

中心拟整合多组学检测手段，基因编辑技术，细胞系、类器 官与动物模型培养试验方法，结合计算机技术与人工智能方法，融合生物医学领域知识，着手研究微观尺度的生命数字孪生技术，探索遗传突变同疾病之间的分子尺度联系；肿瘤的发生、发展与耐药性的产生机制与过程；借助数字手段模拟细胞的分子级生命活动，预测各类型细胞对各类药物的响应，探索未来精准医疗的标准范式。

• 宏观尺度的人体数字孪生与模拟

中心拟整合生物力学、生物电学、生物化学、生物流体等多学科力量，结合计算机科学与人工智能方法，对各系统、各 器官进行数字建模与模拟，探索系统、器官之间的协作模式与相互影响机制，为未来虚拟临床药物干预，模拟手术，打下坚实基础。

• 医学元宇宙基础设施建设

中心拟通过计算机图形学与人工智能技术，结合网络、分布式计算、人工智能、医疗影像、增强现实等多项技术，构建 面向未来并兼顾教学功能的远程虚拟智能问诊、健康监测、AI分诊、数据存储分享平台。