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投融界:中国科技引领世界 仿真模拟人造福人类

  投融界讯说到人体模型,普通的脑海里的第一反应可能是画画用的石膏模型或者商场橱窗里的塑料模特。但是,在投融界160期现场,四川一科技公司带来的项目颠覆了普通人对“人体模型”的认知。他们的“人体模型”已经突破了“形”的高度相似,在内部结构、肌理、传感等方面都具高度拟人性、仿真性。这些模型有一个更专业的名字,叫做“仿真模拟人”。

  20世界40年代,美国原子弹专家、世界体模发明人S.W.Anlderson教授,为评价日本原子灾难受害者辐射损伤提出了利用“仿真模拟人”替代人类活体检测的设想,并成功得到应用。此后,众多科学家纷纷步入理、工、医交叉的人体仿真模型科技领域。

  当时只有美国、等少数国家掌握并垄断了模拟人的关键技术,并且其所有指标都是以欧美人种为基础。直到20世纪80年代,被誉为“中国模拟人之父”的林大全在国内开创了仿生材料和仿真人体模型的研究,中国走上了独立自主研发仿真模拟人的道路。中国自主研发的“中国模拟人”具有高度拟人性和民族性,按照中国人体参数适用国产组织等效高分子材料制成,安装了1500多个传感器,中国成为继美国、英国之后研究生产人体模型的国家。

  经过三十多年的研究和发展,仿真模拟人更加精细、更加智能,被称为“人类替身,智能仪器”。这些模拟人看似离普通人的生活很遥远,实际上应用非常广泛。

  医学工程领域

  医学工程是目前高仿真模拟人运用比较广泛的一个领域。利用透明、弹性高分子材料制成的成人男性、女性,盆腔、胸部病灶模拟和肢体等,为现代医疗技术的研究与开发提供模拟试验工具。利用辐射、超声、微波、热力学、力学、复合等效多种仿生功能材料制成的辐射模拟人(仿真辐照体模)作为“人体替身”,在放射诊断、放射治疗、放射防护,及出现事故后的辐射剂量检测中,起到保障病人和医务人员辐射安全的重要作用。

  安全工程领域

  仿真模拟人在安全工程领域首先被应用于汽车安全设计和制造。仿真模拟人替代真人参与各种撞击实验,并能通过智能传感系统收集数据,对安全技术的研发与评估具有重大意义。这些功能也被应用于飞机、列车、船舶等的安全性和舒适性设计。除此之外,各类自然灾害、事故等的预防、救援需要仿真模拟人进行演练、破坏性试验以及数据收集等。

  医学训练领域

  仿真模拟人尤其是高端智能模拟人,不仅外表形象逼真,具有人体的生命特征,如呼吸、心跳、血压、脉搏等,而且可根据实际需要自行编制多种模拟病例,对临床诊断、治疗、护理措施、药物治疗给予灵敏的回应。这种模拟的临床工作场景,为学习者提供一个无风险的学习临床知识和技能的条件与环境,最大程度地解决了临床教学资源匮乏的问题,并有效的实现临床技能和临床综合素质培养的客观考核。

  工业工程及人机工程领域

  在工业领域,仿真模拟人不仅可以被应用于服装、家具、家电等轻工业领域的评估,在重工业领域,模拟人可以代替真人进行人机实验,完成环境评估等工作,与真人工作相比,使用模拟人更为有效和安全。

  航空航天和及军工领域

  仿真模拟人在航空航天领域的应用包括航天器宇宙辐射回避与防护设计、飞机安全性设计、飞机逃生设计等等。而在军工领域,仿真模拟人不仅可以用于测试武器装备的杀伤性能和防护器材的性能,而且可以用于演习、战场环境评估等。

  仿真模拟人技术是自然科学与人文科学集成的复合工程,是医学、材料学、制造科学和信息科学的交叉及融合。我国的仿真模拟人技术的开发研究已走在世界前列,这项技术在各大领域的广泛应用,对科技领域及人类社会发展有着深远的影响,其前景非常可观。