導讀

“世界必然會變得不同，但變化必須基于當今的世界。”彼得·蒂爾在《從0到1》中這樣表述科技與創新的邏輯。

在元宇宙概念火熱以及諸多政策利好加持的背后，元宇宙所引發了文娛、醫療、教育、工業生產等領域的新秩序、新模式、新消費理念的想象與重構。而當下，更需要用理性的視角，來洞察元宇宙帶來的顛覆。

見微以知萌，見端以知末。投資領域是最能感知市場溫度的。根據德勤《元宇宙系列白皮書之健康醫療行業應用初探》數據顯示，2021年全球數字健康結合AR/VR技術的初創公司正逐漸興起，其融資金額達到了12.9億元人民幣，較2020年增長115%。

目前，在醫療元宇宙的細分領域，臨床手術、醫療機器人、醫療教學、藥物和醫療器械研發、AI超級醫生這五大應用已經“小荷初露”。

元宇宙將會對醫療產生怎樣的深刻影響，能否解決傳統醫療存在的某些問題？醫療元宇宙能產生怎樣的價值？我們又該如何看待它？圍繞這些問題，元宇宙科技媒體MetaPost專訪了美國醫學與生物工程院院士、烏克蘭國家工程院外籍院士、中國科學院深圳理工大學計算機科學與控制工程學院院長、中民協元宇宙工委會長潘毅，為我們解碼“醫療元宇宙”。

精華速覽

元宇宙是包羅各項技術的“組裝體”

為元宇宙注入“生命體”

元宇宙將重新定義和確權醫療數據

醫療元宇宙的機遇與挑戰

嘉賓簡介

潘毅院士現任中國科學院深圳理工大學計算機科學與控制工程學院院長、講習教授，同時是美國醫學與生物工程院院士、烏克蘭國家工程院外籍院士、中民協元宇宙工委會長。此外，潘毅院士還入選了全球前2%頂尖科學家榜單、世界頂尖1000名計算機科學家榜單。

圖 | 潘毅院士

潘毅院士長期從事計算機與生物信息領域的交叉研究，設計和開發了多個生物信息學算法和工具，有力地推動了生物學和醫學科學的發展，其主要研究領域是以云計算、大數據分析、人工智能、深度學習等作為工具，進行生物信息和醫療信息的研究。

在此領域，潘毅院士已發表250多篇SCI期刊學術論文，其中100多篇發表在頂尖的IEEE/ACM Transactions/Journals學術期刊上；另在國際學術會議錄上發表150多篇學術論文，出版編著了40多本書。潘毅院士還獲得了IEEE杰出成就獎、IEEE杰出服務獎、IEEE Transactions最佳論文獎，多次獲IEEE等國際大會最佳論文獎，4次獲得IBM教授獎，兩次獲得日本學術振興會高級邀請獎。

根據潘毅院士的定義，元宇宙刻畫的是一個包羅各項技術的“組裝體”。如果說過去各種技術都是單項作戰，獨自描繪技術藍圖，元宇宙則是集信息、生物、物理技術為一體的“技術全景圖”。

對話實錄：

01

元宇宙是包羅各項技術的“組裝體”

MetaPost：關于元宇宙的概念，您曾提出一個觀點，元宇宙不光是各種IT技術的集成，而是集信息技術、生物技術、物理技術為一體的全景圖。這個理念應該如何理解？

潘毅院士：所謂元宇宙，即利用信息技術，將自然宇宙擴展為虛擬宇宙，人與宇宙間的關系從此“由單向轉為雙向”，不僅可以利用宇宙中的物質信息，還可以擺脫自然界各種復雜的規律。元宇宙是現代各種技術的集成，也是我們的一種愿景，這個概念給我們提供了一個方向。

舉個例子，元宇宙是虛和實的世界融合，但目前的虛擬世界往往以外形為主，就是數字化的人形、房子、機場等的形，缺少內核，也就是神。如果我們要真正表現人的神，就要通過數字化賦予它生物的所有特性，包括它的細胞、組織、神經連接等等，以及它的思維能力、推理能力，那時候我們就把生命帶進虛擬宇宙了。

那時，只有IT技術是解決不了所有的問題，我們還要把生物和物理技術加進去。比如我們用數字化模擬心跳，血液進去多少，心臟跳動多少次，心臟膨脹有多大，這其中是有生物和物理規律的。

02

元宇宙與醫療世界的碰撞

MetaPost：您長期從事計算機與生物信息領域的交叉研究，目前，很多人在提及醫療元宇宙，您認為元宇宙可以為傳統的醫療產業帶來哪些新鮮的活力？

潘毅院士：元宇宙可以為傳統醫療產業帶來很多活力，比如傳統的治療多是采用化學藥物或者手術開刀，現在很多治療都在使用數字化解決方案。

未來，隨著元宇宙技術的發展，AR全息影像可能成為醫療培訓的主角，大大提升醫生之間的交流效率，實現醫療資源的有效復制。在手術操作訓練中，XR技術可以通過顯示、觸感、力反饋等設備，使接受培訓的醫生沉浸在虛擬場景中，進行手術操作和練習，體驗真實的臨床手術過程，可以有效提高醫生診斷病情和制訂治療方案的能力，同時能夠大幅降低傳統培訓中的器材、標本等成本。

在治療心理疾病方面，可以借助與數字世界的交互，對多動癥、PTSD（創傷后應激障礙）、抑郁癥等心理疾病采取早預測、早發現、早治療。目前美國已經有利用虛擬現實技術治療PTSD的先例，2017年，美國FDA首次以數字療法的定義批準PearTherapeutics的ReSET，使其成為第一款處方數字療法。另外，在緩解慢性疼痛、輔助治療老年癡呆等方面也有不錯的效果。

03

為元宇宙注入“生命體”

MetaPost：您曾提到為元宇宙注入生命體，達到形神兼備的元宇宙，這個應該如何理解？實際應用距離我們還有多遠？未來可能會有哪些應用場景？

潘毅院士：今年夏天，海外已有文章介紹果蠅數字孿生體的技術成果，用CT掃描建立逼真的果蠅生物模型，在果蠅真實肢體運動數據的支持下，世界上第一個黑腹果蠅的精確“數字孿生體”誕生了。這個數字果蠅是有反應和感知力的，如果我們扔個球，數字果蠅會感受到危險并跳起來。

除了果蠅，目前數字細胞已經成功發布，數字心臟也已經在應用。不遠的將來還有望實現數字老鼠，進而再實現形神兼備的數字化人類，這里包含了物理技術、生物技術和IT技術。

我堅信，數字老鼠5到10年就會成功，數字猴子有望在20年內成功數字化，數字人類有望在30-50年之間實現。這些一旦成功，就可以用元宇宙來篩選和測試新藥物，大大降低試錯成本。

過去，新藥研發整個流程需要耗時十年，耗資約十億美金，體外測試和動物測試階段耗時長、耗資大，而通過細胞數字孿生平臺，使科學家能夠在計算機上快速評估細胞對候選藥物的反應。未來，相關的任何實驗都不需要在病人身上做，藥物的功能、分子反應如何作用于心臟，都可以用數字表達，節約了人工和成本，降低了人體試驗的風險。

04

元宇宙將重新定義和確權醫療數據

MetaPost：醫療數據具有很高的研究和經濟價值，未來，您認為元宇宙將如何重新定義醫療數據？

潘毅院士：在生物醫學領域，目前已產生了海量的臨床、遺傳和行為學數據，具有數據規模大、價值巨大、結構多樣和增長快速的特點。人工智能技術主要有三點：數據、算力和算法，三駕馬車缺一不可，利用好醫療數據，將對生物醫學乃至人類社會的發展有著至關重要的意義。

舉個例子，如果我們收集到1萬份體檢報告，這個數據就很有價值，可以加快疾病的預測，并提高準確率。

醫療數據具有很高的價值，但是醫療數據都保留在醫院里，患者并不能將自己的醫療數據利用起來，因為醫院也要保護患者隱私，使得數據不能達到最大利用率。而通過NFT可以使得患者掌握自己的醫療數據，并可以選擇售賣自己的醫療數據，不僅使患者得到醫療補償，也促進了數據的交互，加速科技進步。

05

元宇宙的三個階段

MetaPost：如果分階段來看，您會把元宇宙分為幾個階段？

潘毅院士：我認為元宇宙可以分為三個階段。

第一個階段是數字化的階段，也就是元宇宙里的數字人有形了，聲音也可以模仿，但是沒有邏輯思維，沒有思考的能力，這個階段幾年前已經完成了。

第二階段是數字人在第一階段基礎上有了思考的能力，比如我們在問數字化的鄧麗君，你們家有幾口人？因為她有了數據積累和AI推理能力，她是可以回答這個問題的。但是第二階段還是沒有神經感知能力。也就是說，如果問她一些沒有提前準備的問題，她是回答不了的。第二階段現在正在進行中。

第三階段是形神兼備，數字人不僅有邏輯思維能力還具備神經感知能力，那時候，我給數字化的鄧麗君講一個笑話，她會臉紅，甚至會害羞。拍她的頭，她會疼痛了。第三階段很可能還需要30-50年時間。

06

醫療元宇宙的機遇與挑戰

MetaPost：除了機遇，您認為醫療元宇宙目前有哪些挑戰？

潘毅院士：機遇與挑戰一定是并存的。機遇方面，數字治療、醫療培訓、元宇宙手術等都有著廣泛的應用場景。假如要實現元宇宙手術，我們需要做到實體與虛體共存，做手術的時候，實體會出血，虛擬體也應該會出血，而且在虛擬體中可以實現360度無死角觀看身體內的結構、器官，甚至是取出來觀看。這需要算力的提高，5G夠不夠？也許5G的延遲就太長了。因為屆時會有海量的數據匯聚到一起，并需要實時反饋，那時也許就需要6G甚至7G，延遲必須非常短。

同時，云計算的延遲性長也是一個問題，數據傳上去，再傳下來，就來不及。那是需要邊緣計算還是端對端的計算呢？另外，虛擬現實的技術也要加強。現在的虛擬世界，也許從正面看很好，但360度的仿真觀看能不能做到？這些都是我們的挑戰。

其次是物理層面，如何用物理原理精準地模仿人體器官，有沒有公式來表達精準的變動？生物上的反應又怎么表達?這些還有待于深入研究。所以現在沉浸式和三維都是表面上的文章，未來，還需要很多的研究才能做到真正的虛擬世界和元宇宙的應用。

雖然有很多挑戰，但現階段醫療元宇宙已經有了部分的應用。比如360度觀看無法實現，但可以實現180度地觀看，血液出來多少量無法表達，但有沒有流出血液是可以表達的。隨著技術的發展，各種醫療元宇宙應用也會越來越完善。

07

元宇宙對醫療的有益探索

MetaPost：目前，您在從事哪些與元宇宙相關的研究？

潘毅院士：我主要從事生物信息方面的研究，團隊瞄準了兒童自閉癥早期篩查領域。數據顯示，一位自閉癥患者總共會給一個家庭帶來150萬人民幣的花費，在美國是250萬美金，而這種疾病在四歲以前很難診斷。

在研究中，我們發現很多孩子的反應是與環境以及問的問題相關的。比如兩個孩子坐在一起，一樣的環境，有可能檢測到的結果是一樣的。但如果問的問題不一樣，兩個孩子的回復可能會不一樣。比如問孩子，你的朋友是誰，正常孩子就會準確的回答。自閉癥的孩子因為缺少朋友，就會閉上眼睛回避，或者表現出煩躁。

如果在元宇宙沉浸式的環境里，檢測他的反應時可能會更加精準，特別是抑郁癥，抑郁癥是很常見的一種病癥，但是到了特殊的場景，戴上了VR頭盔，進入一個虛擬世界中，他的反應就不一樣。我們可以精準地預測，也可以盡早地治療和干預，這些對病人是有好處的。

目前這些技術所帶來的醫療突破，僅僅只是開始。未來，我們可以期待，在更多前沿技術的助力下，實現疾病預測、精準醫療等創想。

08

促進元宇宙賦能實體經濟發展

MetaPost: 除了在學校的任職，您也是中民協元宇宙工委會長，未來您和協會將如何推動中國的元宇宙產業發展？

潘毅院士：2021年10月30日，中民協元宇宙工委揭牌成立，以“元宇宙產業化，產業元宇宙化”雙輪驅動為使命，搭建元宇宙產業落地建設與協同創新的賦能平臺。經過一年多的發展，目前，中民協元宇宙工委集納院士超過30位，專家超過100位，會員數量超過200家，生態伙伴過千家，已成為中國成立最早、規模最大、組織架構完善、服務體系完整的全國性元宇宙社團組織。

未來，中民協元宇宙工委將繼續充分發揮行業協會獨特優勢，以實際行動助力國務院穩經濟一攬子政策措施，為全國穩住經濟大盤積極貢獻力量。

具體來說，主要有以下幾點：第一，科學家在做研究，企業家在做經營，政府在推動項目，包括投資機構等等，協會要做到如何對接和用好這些資源，使得他們相互了解，產生價值。第二，要幫助產業和政府做好白皮書，提供更多可參考的數據、趨勢和發展方向。第三，幫助政府和行業制定元宇宙相關標準。第四，做好行業推廣，舉辦專業、權威的行業會議，通過報告、科普、圖文、視頻等形式宣傳元宇宙。

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