作者: huang.yanli

  • 免疫系统的数字孪生,让医疗更精准

    免疫系统的数字孪生,让医疗更精准

    在《njp Digital Medicine》杂志上发表的一篇文章,指出了国际社会为创建人类免疫系统的数字孪生体所做的一系列计划。

    内布拉斯加大学林肯分校的生物化学家Tomas Helikar的这篇论文概述了科学界在建立、开发和应用免疫系统的数字孪生体时应该采取的路线图。他是来自世界各地6所大学的10位合著者之一。

    简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。这个“数字克隆体”被创建在信息化平台上,是虚拟的。与电脑的设计图纸又不同,相比于设计图纸,数字孪生体最大的特点在于,它是对实体对象的动态仿真。也就是说,数字孪生体是会“动”的。

    但回顾过去,数字孪生更多的是应用在制造业领域,从过去飞机、汽车、船舶等高端复杂的制造业,制造这些产品的工业装备行业,发展到高科技电子行业的电子产品,日常生活消费行业的时装鞋帽、化妆品、家居家具、食品饮料消费产品。尽管数字孪生系统起源于智能制造领域,但现在,研究人员认为,在生命科学领域,数字孪生同样可以发挥巨大作用。

    其中,免疫系统的数字孪生体的构建或将成为一个突破,可以为各种疾病提供精准医疗,包括癌症、自身免疫性疾病和病毒感染,如COVID-19。其第一步是创建一个反映常见生物机制的通用模型,但研究人员最终的目标是在个人层面上制作虚拟模型,这将使医生能够提供为个人精确设计的治疗。

    内布拉斯加大学林肯分校的生物化学家Tomas Helikar表示,这是一项需要计算生物学家、免疫学家、临床医生、数学家和计算机科学家合作的努力。试图将这种复杂性分解成可衡量和可实现的步骤一直是一个挑战。

    Helikar的参与部分是受到他7岁儿子的启发,他在婴儿时需要进行肺部移植。这导致他终生通过强大的免疫抑制药物小心翼翼地平衡他的免疫系统,以防止器官排斥反应,同时保持感染和其他疾病。

    Helikar表示,他们的梦想和目标是将其用于个人层面的精准医疗。要知道,随着时间而改变,人体的免疫系统也被编程和重新编程,并随着时间的推移进行调整。人体的免疫系统从出生就开始发展,随着我们年龄的增长,逐渐走向衰老。Helikar认为,癌症长期困扰人类,正是因为免疫系统的发展没有跟上。而创建数字孪生体,将帮助人们更细致地了解我们免疫系统的变化。

    其他共同作者包括佛蒙特大学的Gary An、巴黎萨克雷大学的Anna Niakaris和欧洲生物信息学研究所的Rahuman S. Malik Sheriff。虽然这一探索可能需要数年时间和数亿美元,但研究人员都认为,这是可以实现的,实际上,这也是必然实现的。

    来源:澎湃

  • 水利部审核数字孪生流域建设先行先试实施方案

    水利部审核数字孪生流域建设先行先试实施方案

    据水利部5月20日消息,5月18日至19日,水利部在京组织开展数字孪生流域建设先行先试实施方案和“十四五”数字孪生流域水利工程建设方案典型审核(审查)视频连线,刘伟平副部长出席会议并讲话,仲志余总工程师、吴文庆总规划师出席并指导。会议成立专家组,选取《数字孪生黄河(干流三花间以及花园口—马渡段典型区域、干流济南河段以及东平湖连接干流区域)建设先行先试实施方案》《“十四五”数字孪生小浪底建设方案(先行先试实施方案)》进行典型审核(审查)。

      刘伟平强调,水利部党组高度重视数字孪生流域建设,将其作为推进智慧水利建设的核心与关键。数字孪生流域建设先行先试是一个重要探索过程,要牢牢把握几个原则。第一,需求牵引、应用至上。数字孪生流域建设一定要服务于2+N项水利业务应用,以需求为牵引,强化“四预”功能,支撑强化流域治理管理,不搞花架子,要真正去用。第二,数字赋能、提升能力。要统筹发展和安全,通过数字孪生技术守住底线、提升上限,同时确保安全、实现高质量发展。要通过数字孪生流域建设不断提升水利治理管理能力和水平,让治理管理“更全面、更精准、更高效”。第三,急用先行、示范引领。要突出急用先行,起到示范作用;要聚焦重点业务,突出先进技术;要让先进技术与重点业务有机融合,达到提升能力的目的。第四,整体谋划、分步实施。要牢牢把握今年底和明年底两个时间节点,努力在今年汛期得到应用,做细做实做出成效,在实施过程中要做到边建边用。第五,统一标准、互联共享。要注重数字孪生流域标准化建设,下大力气解决信息“孤岛”问题,保证网络互联、信息共享、业务协同。第六,风险可控、安全可靠。要高度重视网络安全、数据安全问题,将安全与实施方案、建设方案一起谋划、一起实施、一起运行,做到风险可控、确保安全。希望各位专家、有关部门集思广益、群策群力,全力做好两个方案的典型审核(审查),对下一步工作发挥示范作用。

      专家组听取了编制单位黄河水利委员会和小浪底水利枢纽管理中心汇报。专家组认为,两个方案目标清晰、重点突出、内容完整、技术可行、措施得当,总体框架符合智慧水利顶层设计和数字孪生流域建设相关技术文件要求,重点突破方向具有创新性先进性引领性,共建共享内容合理可行,预期成果满足数字孪生流域建设要求,在相关领域具有典型示范作用,同意方案通过审核(审查),并提出了具体修改意见。

      本次视频连线开启了数字孪生流域建设先行先试实施方案和“十四五”数字孪生流域建设方案审核(审查)工作序幕。近期,水利部网信办、各流域管理机构还将组织对52项数字孪生流域建设先行先试实施方案和各流域管理机构、省级水行政主管部门、10个重大水利工程“十四五”数字孪生流域建设方案进行审核(审查)。

    来源:上海证券报·中国证券网