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#问鼎袁宇宙院士的访谈
Top News《中国超宇宙100人》系列访谈，本期是对中国科学院深圳理工大学计算机科学与控制工程学院院长、中国民协首任会长潘一院士的专访，这也是《院士问超宇宙访谈》的第一期。
首席新闻记者王治国
他是全球生物信息学领域的专家。清华大学计算机工程硕士和美国匹兹堡计算机科学博士毕业后，长期从事计算机和生物信息学的交叉学科研究。
他有全球视野。他是美国医学和生物工程学院院士，英国皇家公共卫生学院院士，乌克兰国家工程院院士。他入选了世界上2%顶尖科学家的名单。他首创将“生命”引入元宇宙，并以此为基础提出了元宇宙发展三阶段理论，这是一种独特的元宇宙观。他眼中的医学元宇宙是怎样的？如何看待未来超宇宙在医学领域的应用？如何将「生命」带入元宇宙？这个过程需要多长时间？未来人类将如何与有“生命”的数字人打交道？为什么他说现在的脑科学研究就像盲人摸象？AI超级医生有哪些局限性？医学元宇宙的终极目标是什么？袁宇宙有中国道路理论吗？就这些问题，置顶新闻《中国百人袁宇宙》系列专访，本期独家专访中国科学院深圳理工大学计算机科学与控制工程学院院长、中国民主建国会袁宇宙工作委员会首任主席院士。这也是《院士问顶袁宇宙访谈》第一期。
接下来，Top News将邀请不同领域的院士专家，从哲学、人文、理论、方法、技术、产业、场景、实践等兼收并蓄的维度，权威解读院士专家对中国及不同行业发展超宇宙的理解和建议，从而普及科学，把脉探索未来，为中国乃至世界超宇宙发展提供一面镜子。数字细胞、数字心脏和数字孪生平台顶级记者：在你看来，称之为医学元宇宙还是健康元宇宙更合适？潘一院士：有两种说法。角度略有不同。医疗更注重病后看病，然后治疗。健康的范围更广，包括诊断和治疗，以及如何让你在前期有好的营养、准备和保护。
顶尖新闻记者：目前医学领域有数字细胞和数字器官。它们是如何运作的？3D打印心脏未来能应用到什么程度？它和数字心脏有什么关系？潘一院士：数字细胞可以无限复制，可以用于实验和教学，成本相对较低。这是一个计算问题。
3D打印的心脏仍然是物理的，它不是真正的元宇宙中的数字心脏。数字心脏是虚拟的，但你不能实际触摸它。就是在数字世界里建立一个数字双生心。通过分析心脏的生物、物理和化学规律，我们可以研究心脏如何输血。它的优点是会感受所有的反应，足以代替人体做实验。未来药品趋向于个性化、定制化，患者需要的药量可以通过数字心脏判断，从而大力推动智能医疗的发展。当然，在3D打印之前，我们要做一个数字心脏，建立一个模型。如果我们不用这个数字心脏进行3D打印，那就叫人工模拟，让它看起来像心脏。顶尖记者：这会是未来医学发展的一个方向吗？
潘一院士：有些3D打印是方向。比如一个人到了70岁，腿上很多骨头都要断了，那么就可以通过3D打印来配置一条腿。但是心脏能不能3D打印出来，我觉得比较难。因为涉及到血管等成分的连接太多，所以还是很难打印的这么准确。打印一个3D模型意味着打印出一个外表看起来很精确的东西。里面怎么做？我对这个不太了解，我认为这是一个新的和困难的课题。顶级记者：你提到了cell digital twin平台。这是什么概念？潘一院士：数字孪生技术可以在元宇宙场景中得到生动的表现。宇宙是一个包罗万象的技术，它能做的事是包罗万象的。孪生是元宇宙的一部分，所以我们可以做一些单独的实验。在国外，法国系统生物公司Deeplife就打造了这样一个平台。科学家可以在计算机上快速测试细胞对候选药物研发的反应，利用数字孪生技术实现目标识别和药物定向。
医学无非就是找一个小分子，让它和靶标有非常高的耦合度。如果我有一个数字化的目标，那么所有的细胞、分子和蛋白质都可以用数字化的方式表达，我们可以用数字化的细胞和分子做实验。到时候我们的药学实验可以接近零成本，可以省钱省时。
你看重哪些医学元宇宙领域？顶级新闻记者：医学元宇宙范围很广。我们团队选择做儿童自闭症早期筛查的元宇宙项目。是基于什么考虑？
潘一院士：我曾经做过儿童自闭症的研究。一开始我用的是脑成像，也叫核磁共振成像。这一判断是基于一个相对单一的来源。后来我们逐渐加入了行为学和遗传学的理论和方法，甚至发现自闭症和非自闭症的区别可以通过声音和语速找到。这和超宇宙有什么关系？有很大关系，尤其是在行为上。每个人对外界环境的刺激感受不同，反应也会不同。自闭症孩子没有一个最好的朋友，很孤独。他会有一系列的行为反应。现在做的越来越多，可以拿出数据来通过语气、面部表情、脸部是否对称、眼球运动、睡眠时的呼吸、肌肉状态等进行预测。回到超宇宙也是这种情况。孩子们可以戴上3D眼镜，进入虚拟世界。在这里，他可以更自然、更真实地传达自己的一些反应。这个诊断也是有用的。
顶尖记者：医学元宇宙还有哪些应用领域？潘一院士：第一，超宇宙医疗培训，高度逼真的视觉技术，已经能够在VR环境下为实习生、外科医生和医疗设备专家重现一个手术室场景。VR遥控装置已经方便了医生在虚拟环境中练习各种操作。是二元宇宙手术，虚拟人的存在可以让给真实病人做手术的过程更加清晰。第三，数字化诊疗。虚拟世界提供了一个身临其境的环境，使人们特别是精神病人能够生动自然地表达自己的感受，有利于诊断和治疗。此外，AI和相关技术还可以在早期药物的低成本研发、临床前实验设计、临床试验、靶点发现等方面派上用场。
主张将“生命”带到元宇宙顶端的记者：你是清华大学计算机工程硕士，美国匹兹堡计算机科学博士。您长期从事计算机和生物信息学的交叉研究，是全球生物信息学专家。你看到的世界和某个背景的人不一样吗？
潘一院士：很多人还不知道如何实现医疗和超宇宙的结合。即使他们知道些什么，也只是擦伤。那些只是把元宇宙当做工具的人，他们只是想把所有的IT技术都连接起来，但如果这个元宇宙没有“生命”，还是一堆死板的东西，那就很难说他能看得深了。
顶尖记者：所以你提议将“生命”带入元宇宙。
潘一院士：对。你什么意思？在虚拟世界中，您可以创建数字对象，如电视、汽车或行人。甚至邓丽君的数字人物也可以做得和她一模一样，它的形状也可以实现。甚至它的姿态和旋转都很好，但是否有一个邓丽君的神是一个问题。
顶尖记者：怎样才能做到“神”？潘一院士：如果有一个“上帝”，我们必须从分子、原子到细胞开始，数字化地描绘这个人，以达到生命的境界。这就是我提出的。很多人都有局限性，比如超算认为超宇宙主要靠超算力，还有人认为它需要VR，还有人认为数字双胞胎就是超宇宙，这些都是片面的。不说出来，就用你的直投。为什么要扩大呢？未来的扩展是包括所有的技术。我们现在的技术不叫技术，叫愿景。我们需要6G，而且要快。我们需要在尽可能短的时间内连接所有设备。我们可以与各方密切合作，在各方面做得更好。
宇宙元发展的三阶段理论
顶级新闻记者：你有元宇宙发展三阶段的理论。目前是什么阶段？潘一院士：我从数字人的角度来看这三个阶段。第一阶段是虚拟数字人阶段，此时数字人可以回答既定的问题，第二阶段是数字人阶段，已经具备一定的逻辑思维能力，第三阶段是逻辑数字人阶段，数字人的原子、细胞、组织、神经、器官都可以用数字表示，一切都用数据表示。我觉得勉强算是第二阶段。最近在AI领域非常火的ChatGPT就是这样一个小软件，基本上你只能勉强回答问题。然而，这个人工智能系统可以被任何人使用，无论是邓丽君，潘一还是你。都是一个体系，没有个性，没有个体的神。只能说是比较简单的包罗万象的数据库和AI系统。
第三阶段，数字人更像是一个“生命体”，或者说数字人有“生命”。如果你讲一个笑话，它可能会微笑。敲它，它能感觉到疼痛。这时候它的神经就可以数字化表达了。顶尖记者：达到“神”的阶段需要多久？这个时长是从哪些维度来判断的？
潘一院士：信息技术发展迅速。现在我们看到的细胞被数字化了，心脏也被数字化了。在不久的将来，我希望一个小鼠标可以被数字化。如果5-10年就能把小老鼠数字化，我们做实验，做药物筛选，就不需要生物实验了。我们可以在数字鼠标上做。从这个意义上说，如果我们预测再过30-50年，也许人会被数字化。但是30-50年不一定准确，因为所谓模拟，所谓数字，有一个标准问题。我们举个例子。这个邓丽君是在虚拟世界里。如果你已经做成功了，也许五年后就能做到。而所谓虚实相似，就是眼睛近，眼神近，说话近，里面的数字近，血压流向近。活着的病和神都有相似之处。
顶级记者：接近多少？潘一：70%到80%是好的，但有人说应该接近99%，这关系到多长时间、能做到什么程度，30-50年也意味着一些时间缓冲。
现在的脑科学研究就像盲人摸象的顶级新闻记者：为了达到你的逻辑思维能力和神经感知能力，计算机或生物信息技术应该有哪些突破？能简单介绍一下需要达到什么样的技术水平吗？潘一院士：生物技术，这是一个重要的问题，这也是我想涉足生物技术的原因。我们现在的脑科学还是太简单了。如果只有1000个相连的神经元，那要研究的规律还是太少了。我们研究脑科学，就像盲人摸象。我们只摸了一只脚和一个鼻子。我们甚至不接触器官，而只是大象脚上的一根毫毛。这样研究大象和研究大象差距很大。因此，我们必须继续搞清楚人脑的反应和功能。了解生物技术，提高计算能力，速度，低延迟，计算机未来可以做的更多。
顶尖记者：据你所知，中国有没有这方面的努力？潘一院士：必须有艰苦的工作。科学家必须每小时做一次，但对于大多数公司来说，这实际上太难了。为什么？一开始赚不到钱。说实话，如果按照我的想法，这个投资周期太长了。一个大学，几十个人的团队，不太可能做这么大规模的研究，所以需要更成熟的大公司来承担这些挑战，主动带头做这件事。谷歌要做一款ALphaGo围棋游戏。这是为了什么？看起来没什么用，但是它突破了Go ALphaGo之后，其他很多方向也突破了。我也希望，比如华为，做点东西来表达，布局一下自己对未来的判断，而不只是为了赚钱。
以后怎么和有“神”的数字人打交道？顶级新闻记者：虚拟世界目前以外观为主，缺少内核和神，但虚拟的人有神，不仅让人期待，也觉得有点恐怖。
潘一院士：这是一个发展的过程。这个神其实就是体现一个人的主要文化背景和思想体系的意思。比如你是山东人，你在饮食和文化遵守方面总会和江苏不一样。如果你和我的虚拟人做出来，语音语调都一样，那就没意思了。3D打印出来的两个人，说话和动作都很逼真，没问题。重音要特别标注。这是一种差异，但仅仅有不同的口音是不够的。我们对一个东西的理解和反应在南北方是有差距的。我们和中东人和美国人的差距就更大了。这些如何体现？当然要体现在有数据支撑的AI上。这个“神”到底是什么意思？也就是说，它应该能够反映一个人的逻辑、思维和观念，他的文化背景，他的推理能力。有些人是没有推理能力的，那么如何整合每个不同人的这种情况，就是内部的事情了。顶尖记者：你也提到了神经感知的能力。
潘一院士：是的，神经感知能力就是你所有的神经是如何连接在一起的。不同神经元的连接创造了千变万化的人。现实中，有的人厚脸皮，有的人厚脸皮。脸皮薄，说什么都脸红；厚脸皮，他甚至偷了东西，但他守口如瓶，还很骄傲。如何在虚拟世界中训练这种差异，就是“神”之路。
顶尖新闻记者：未来人类将如何与这些有形的、神圣的数字人相处？
潘一院士：这也是我经常思考的问题。其实也是一个很难回答的问题。当电视关掉时，邓丽君不见了。在元宇宙中造人，万古长青。不同的是，现实世界的人每天都在分裂、死亡、衰老。是否应该在元宇宙中数字化，让它一起老化，一起衰老，这是个问题。如果一个人不让数字人衰老，当他80岁的时候，他还有一个60岁的数字人。他可以给数字人很多建议。这是好事，但不好的是，如果他年轻的时候娶了一个25岁，素质高能力强的漂亮老婆，他不会让老婆的数字人同步成长。希望这个数字人永远25岁。他60岁以后会怎么样？他老了，但和他妻子一样年轻。现在已经有了虚拟性侵和数字人发生关系的新闻。这违法吗？会有问题吗？都值得考虑。
这种场景在虚拟世界里会很常见，但这个虚拟世界是如何运作的，也是人类乃至未来下一代要考虑的问题。它涉及到很多规则和伦理设计，也需要法律和伦理来规范社会发展。
《超级医生》的局限性艾顶级记者：刚才你提到脑成像需要创造一个让精神病患者放松的场景，从而揭示一些影响病情的潜在因素。我们如何设计这个？
潘一院士：你问得很好。我们在诊断自闭症患者的时候，要有一个调查问卷，比如30个问题，和症状有关，包括如何设计这个长期的调查问卷。这叫软科学。这需要相关学科医生的建议。为什么只问这30个问题而不问其他？
ADD是我们的注意力障碍疾病。注意力就是无法集中。中文叫多动症。这个问题在元宇宙中是如何设计的？你可以设计一个更密集的游戏。这个游戏可以让他们集中注意力。如果他们玩了一两个小时还不放手，就有可能缓解多动症。后来，当他们到教室时，他们可能会集中注意力一两个小时。没问题。这是一条指导线，这是一个基本思路。游戏怎么设计，是骑摩托车还是坐过山车，是潜水还是跳海，全靠医生摸索。我们可能一步到位的制定了规则，但是如何实现沉浸式场景，就像设计问卷一样，涉及到医生的仪器、实验、设计的过程。
当然，了解超宇宙的人也可以参与进来，但首先要告诉他们我们要做什么，能做什么，不能做什么。毕竟问卷设计只能由专业人士来做。头条新闻记者：现在还有AI超级医生的说法，可以把很多老医生的经验附加到一个数字医生身上。你怎么看待AI超级医生？
潘一院士：这还是刚才的问题。这个虚拟医生，无神，来自AR，其实只是一张脸。这张脸让你觉得是真的，其实还是假的吧？你问他我干渴的嘴里大概有什么，它回答了。估计可以处理一些现成的问题，输入答案。现在只是这一步，还是一个初级的元宇宙。如果想做一些个性化、差异化的治疗，需要灵活应对，这是不够的。某人是否适合手术，每个医生的诊断不一样，治疗的开放和保守程度也不一样，这就涉及到个性化的医生推荐，目前还做不到。按照我说的，里面应该有一个“神”，精神要灌输进去。
顶尖记者：你如何看待可穿戴设备，包括脑机接口，以及它未来在医疗领域的应用？
潘一院士：脑机接口和可穿戴设备实际上是医疗领域的IOT，被称为物联网。这些设备的关键是收集数据。这是元宇宙的一部分。随着这些技术的发展，元宇宙可以全面发展，但并不意味着一旦你穿上装备，元宇宙就完蛋了。这只是元宇宙的衣服。如果有一种大家都愿意接受的设备，那就是非常受欢迎的，可以随时随地连续检测一个人，当然有利于疾病的诊断。
顶尖记者：几年前，有一种说法：跨境抢劫。未来会不会出现一些可穿戴设备和脑机接口公司，直接跨界进入医疗领域，独霸江山？潘一院士：我们搞超宇宙，基本上只是一种手段，就像刚才说的问卷和沉浸式场景内容。谁设计的？还是有医院医生的，对吧？医生决定设计100个问题。明年会发表一篇新的研究文章，还会增加20篇。谁来设计这个？这个过程可能会催生一个新的行业，一个新的公司，但还是要和传统行业合作，否则不行。医学超宇宙的终极目标
头条新闻记者：有人说医疗元宇宙会改变现在的医院连接模式，彻底改变现在的医疗逻辑和医患关系。你怎么想呢？
潘一院士：有可能。你现在在县医院，你可能会感到不安。如果你想去省医院，甚至北京医院，你也不用怀疑医生的水平，因为超宇宙的医生可以复制上千个名医的水平，但他可能是错的，所以你也无能为力。但是如果你知道这个医生的水平是最高的之一，你可能不会生气。很多改变都需要过程。顶尖新闻记者：未来，从看病、诊断、治疗到康复，能否在超宇宙中实现？有什么好想象的？
潘一院士：一部分可以通过超宇宙来实现，但我认为还是有必要在病床上接受护理。康复的问题可能太遥远了。我还没想太多。
顶尖记者：医学元宇宙的终极目标是什么？你如何描述未来的理想场景？潘一院士：我们只能走一步看一步。我觉得最终的目的是说我们可以很好的连接虚拟世界，让患者和医生在现实世界和虚拟世界之间自由穿梭，让医生感受到患者心脏的物理属性。比如你在物理世界可能跳不了多高，但是在虚拟世界里，有可能砰的一声跳到山上。有了这种感觉之后，你就可以用很多基本的反应去体验了。比如现在运动多少对心脏好；我们跑步，怎么能算剧烈运动呢？我面对虚拟的宇宙，我也想跑，但是我真的没动那么多。这能锻炼我的心吗？在虚拟世界里，如果我跳上山再跳下来，会不会增加我心里的负担？这个东西还有待研究。
如何在虚拟世界中体验生活，实现更有效的诊断、锻炼和康复是一个方向。如果我要描述一个医学元宇宙终极方向的理想状态，我的想法是自由往返。
袁宇宙有中国道路理论吗？顶级记者：你有国际背景。你是美国医学和生物工程学院院士，乌克兰国家工程院院士，英国皇家公共卫生学院院士。你还是中国科学院深圳理工学院计算机科学与控制工程学院院长，中国民协第一任会长。目前国内外医学元宇宙的发展趋势如何？你的观察结果是什么？潘一院士：超宇宙处于起步阶段，医疗刚刚涉足，主要在精神疾病诊断、数字化医疗和沉浸感方面。在其他方面，还为时过早。数字心脏还在实验阶段，也很早。国内外竞争不明显。
比如上海呼吸物联网医疗技术研究与工程中心主任、复旦大学附属中山医院白教授，他在医疗元宇宙方面走在了前面。他所代理的是BRM辅助的肺癌早期诊断。早在2018年，他就已经开始了全球多中心AR辅助物联网医疗临床研究。今年还出版了专著《未来已来——我们需要的元宇宙医学》。他希望通过全息构建技术——综合感知、全息模拟技术——智能处理等技术，实现元宇宙医学造福人类的愿景。
特别是他牵头成立了元体医学协会和联盟，邀请亚洲、美国、欧洲的医生和IT专家组成多学科专家组，将元体医学定义为通过ar技术实现的物联网医学。大家已经达成共识，建立元医学的条件已经成熟，可以用于教学、科普、会诊、分级诊疗和临床研究。
顶尖新闻记者：能看出一些国内外优劣的端倪吗？潘一院士：中国有明显的优势。我们人数多，数据量大，这是一方面。另外，人工智能技术依赖于数据、计算能力、算法这三驾马车，缺一不可。我们的5G网络不错，高速低时延，我们的AI整体也不错。但是，元宇宙是一门综合技术，涉及很多技术方向。如果不把芯片这种基础的东西做好，很容易被打趴下。中国的生物水平也不错，现在已经和世界接轨了，但是我们还是要和其他国家交流，学习别人的好东西，别人也会学习我们的好东西。顶尖记者：超宇宙有中国特色的发展道路吗？潘一院士：超宇宙提供了想象什么能做，什么不能做的工具。必须有具体的内容和设计。如果设计一个公园元宇宙，如果是中国公园，可能是中国的特色园林；如果是美式公园，可能是美式风格的公园。技术可能是一样的，但是随着国家历史文化背景的不同，内容会有所不同，所以发展路径也一定会有各自的特点。
