中国科学报刊载的数字人

专家认为，“数字人”的发展分4个阶段：“数字可视人”、“数字物理人”、“数字生理人”和“数字智能人”，至21世纪初，还处于第一、第二阶段。中国数字人男1号器官切片“数字人”的起源要追溯到1989年美国国立医学图书馆发起的“可视人计划”。当时美国国立医学图书馆和美国科罗拉多大学试图完成人体截面图像的采集。要采集这些数据，需先将志愿者人体切成薄片，每切一次片，就用数码相机和扫描仪对已切片的切面进行拍照、分析，之后将数据合成三维的立体人类生理结构。5年后，负责项目实施的美国科罗拉多大学宣布，他们获得了一男一女两组光学照片数据，以及CT和核磁共振断层扫描图像。尽管科学界对“中国数字人男1号”技术予以很高的评价，但实际上当时“中国数字人男1号”在医学及相关领域的应用是有限的。1996年，美国橡树岭国家实验室牵头酝酿“虚拟人创新计划”，他们设想，将“人类基因组计划”和“可视人计划”的研究结果结合起来，完成人体的物理建模，能够模拟人体器官组织和整体在外界物理刺激下的反应，专家称之为“虚拟物理人”，他不同于“可视人”，他会像真人一样对外界有反应：骨头会断，血管会出血。比如说，在做汽车碰撞试验时，“虚拟人”可以提供人体意外创伤的数据，帮助改进汽车的安全防护体系。随后美国科学家联盟又提出包括“可视人”、“虚拟人”等全部内容的“数字人”计划。它的目标是实现人体从分子到细胞、组织、器官系统和整体的精确模拟，被认为是有史以来最雄心勃勃的研究计划。从美国的两个计划可以明确，“虚拟人创新计划”设想的是构建能对外界有反应的“物理人”，而“可视人”对应的是被数字化了的“解剖人”。2006年中国完成的中国数字人男1号与当年科罗拉多大学所完成的工作差不多，所以称之为“可视人”更科学。

8月12日，在计算机图形学顶会SIGGRAPH 2021上，英伟达承认在3个月前的GTC 2021技术大会上“造假”了。黄仁勋的主旨演讲视频总长度1小时48分钟，其中绝大多数为真人出镜，只有14秒为了展示3D仿真模拟平台的技术,而让虚拟的黄仁勋代为出场。让我们直观感受到了“数字人”的概念，视频中出现的数字人，三个月来从未被人发现异样，也让我们看到当今数字科技发展的速度与成效。演讲视频中，数字人出现的时间为1:02:41-1:02:55，内容如下图：虽然整场发布会由虚拟数字人穿插的部分很短暂，但这惊鸿一瞥也足以让我们感受到数字人克隆技术的巨大魅力。这短短的14秒中，数字人以假乱真的形象，令人毫无察觉，预示着在AR、VR和3D技术支持下，虚拟和现实之间的界限正在逐渐模糊，真假难辨。数字人译自Digital Human，狭义上的数字人是信息科学与生命科学融合的产物，是利用信息科学的方法对人体在不同水平的形态和功能进行虚拟仿真。其包括四个交叉重叠的发展阶段： 可视人、物理人、生理人、智能人 ，最终建立多学科和多层次的数字模型并达到对人体从微观到宏观的精确模拟。广义的数字人是指数字技术在人体解剖、物理、生理及智能各个层次，各个阶段的渗透。具象化的人工智能目前分出了两种方向， 一种是猎豹移动“小豹”等 硬件产品 ，以物理实体形象出现在商场、酒店甚至家中，外形上贴近真人、真物； 另一种就是数字人 ，虽然只能出现在屏幕或是投影中，却比实体机器人更加以假乱真。近年来数字人概念异常火热，成为国内外多数人工智能大厂的拥趸，如今年6月清华大学虚拟学生—— 华智冰 ，可以作诗、作画，还具有一定的推理和情感交互的能力，此外还有泠鸢、小爱同学、小冰、火星车数字人“祝融号”等。传统CG侧重于人工制作，无法实时虚拟拍摄，仅能存在于固定的视频中，而人工智能驱动的数字人可以通过对实体进行建模，在数字世界模拟产生以假乱真的效果，甚至能通过AR、全息投影等技术 实现与真人交互 。“元宇宙”的概念初次进入大众视野可以回溯到1992年科幻小说《雪崩》描绘的一个平行于现实世界的网络世界。进一步唤醒人们对于“元宇宙”向往的，是2018年电影《头号玩家》打造的“绿洲”场景，玩家可以通过VR设备在虚拟世界中自由的探索、娱乐和生活。如今“元宇宙”已经具有清晰轮廓—— 一个源于现实世界，与现实世界平行和相互影响的、可持续的虚拟世 界 。目前“元宇宙”已经吸引无数互联网大厂，Facebook创始人扎克伯格表示：“元宇宙”可以看作移动互联网的后继者。腾讯CEO马化腾也曾提出“由实入虚，让用户以数字身份自由生活的虚拟数字第二世界”。显然，元宇宙建立在数字人基础上，以“元宇宙”概念来看，当其得以实现后，人们在现实世界中拥有的一切均可以在虚拟世界中实现，虚拟世界中甚至可以完成现实世界中所不能完成的内容。目前元宇宙概念仍处于铺路阶段，想要延伸到内容端、应用端仍有许多环节需要准备。即使未来“元宇宙”克服了技术与内容难题，仍需要面临商业模式、法律、监管、生态等外部环境的更新。元宇宙拥有比现实世界更多的功能，社会性也更加复杂，如果没有相应的伦理、道德、法律进行支撑，对于现实世界或许是一种灾难。OHI发起人方兴东表示：直到今天，我们整个互联网产业界、学术界在未来学面前，依然缺乏应有免疫力。相比真正的科学，未来学更具有冲击力和杀伤力，简单、直接，容易俘获人心，能诱导我们失去理性的辨析和判断，不知不觉地将未来学转化为政策和方向。国盛证券最新相关研报中表示“构成元宇宙的图像内容、区块链网络、人工智能技术都离不开 算力 的支撑”，如此来看，元宇宙的创新任重而道远， 落实技术基础 仍是目前的工作重点。当我们重新将目光聚焦到14秒黄仁勋数字人的成本，即可了解到即使是“元宇宙”概念中的基础内容“数字人”，花费也超出预料。英伟达官方发布的纪录片中可以看到，在合成黄仁勋数字人的过程中，英伟达租用装载数百数码相机的卡车，通过多角度对黄仁勋 拍摄数千张照片 ，此后公司雇佣专业演员模仿黄仁勋的演讲动作，持续8小时进行动作捕捉，后期对演讲画面进行光线渲染。虽然英伟达并未公布其具体花费，但其动用的3D设计师和软件工程师数量已能体现其不易。三、数字人的趋势与挑战 虚拟数字人突然的火热，显然有其背后的推动力。 虚拟数字人效率高，能大幅减少人力成本。传统CG制作主要依赖人工制作，且单次制作的CG动画仅能使用于该CG，而通过虚拟数字人制作出人或物的形象后，后续只需根据使用环境进行调整即可应用。 虚拟数字人提供有“温度”的服务，无论是当今的直播带货，又或是影视明星粉丝见面会，通过数字人技术和全息投影、AR的结合，可以为消费者提供近乎面对面的服务。AI技术不断成熟，数字人制作成本和难度逐渐降低。数字人与各行业结合，有很大的创新和应用空间，能带来创新价值。 产业时评人张书乐表示，行业领军企业入驻数字人赛道，实际是将人工智能人格化。 中国信息通信研究院工程师颜媚分析称，虚拟数字人将是未来长期发展的趋势，随着如今网络带宽越来越大，通过数字人技术来打造可视化的IP，将是每一个行业发展的必然趋势。目前数字人产品还处于发展初期，此时期产品投入市场，市场整体处于观望状态，市场需求呈快速增长趋势，但产业整体并未盈利，行业标准有待规范。整体行业仍面临数据和基础技术积累不够，市面上的产品质量和服务参差不齐，智能化程度有比较大的提升空间等问题。总体来说市场对于数字人技术信心不足，但该技术仍是未来趋势。参考文献： [1]罗茂林. 英伟达黑科技再掀“元宇宙”浪潮  虚拟世界落地之路还有多远[N]. 上海证券报,2021-08-19(008). [2]方兴东. “元宇宙”照出互联网浮躁[N]. 环球时报,2021-07-29(015). [3]曲忠芳,李正豪. 从洛天依到华智冰 “虚拟数字人”还需探索商业模式[N]. 中国经营报,2021-07-05(C02). [4]李佳师. 虚拟数字人产业链渐成熟[N]. 中国电子报,2021-07-23(007). [5]卢梦琪. “元宇宙”真的要来了？[N]. 中国电子报,2021-08-20(001). [6]张绪旺. 磕磕绊绊“数字人”[N]. 北京商报,2021-08-20(002). [7]孙妍. AR打破虚实世界次元壁[N]. IT时报,2021-07-16(005).

到引擎里搜啊，很多的一切为了祖国——数学家陈景润的故事 陈景润成了国际知名的大数学家，深受人们的敬重。但他并没有产生骄傲自满情绪，而是把功劳都归于祖国和人民。为了维护祖国的利益，他不惜牺牲个人的名利。 1977年的一天，陈景润收到一封国外来信，是国际数学家联合会主席写给他的，邀请他出席国际数学家大会。这次大会有3000人参加，参加的都是世界上著名的数学家。大会共指定了10位数学家作学术报告，陈景润就是其中之一。这对一位数学家而言，是极大的荣誉，对提高陈景润在国际上的知名度大有好处。 陈景润没有擅作主张，而是立即向研究所党支部作了汇报，请求党的指示。党支部把这一情况又上报到科学院。科学院的党组织对这个问题比较慎重，因为当时中国在国际数学家联合会的席位，一直被台湾占据着。 院领导回答道：“你是数学家，党组织尊重你个人的意见，你可以自己给他回信。” 陈景润经过慎重考虑，最后决定放弃这次难得的机会。他在答复国际数学家联合会主席的信中写到：“第一，我们国家历来是重视跟世界各国发展学术交流与友好关系的，我个人非常感谢国际数学家联合会主席的邀请。第二，世界上只有一个中国，唯一能代表中国广大人民利益的是中华人民共和国，台湾是中华人民共和国不可分割的一部分。因为目前台湾占据着国际数学家联合会我国的席位，所以我不能出席。第三，如果中国只有一个代表的话，我是可以考虑参加这次会议的。”为了维护祖国母亲的尊严，陈景润牺牲了个人的利益。 1979年，陈景润应美国普林斯顿高级研究所的邀请，去美国作短期的研究访问工作。普林斯顿研究所的条件非常好，陈景润为了充分利用这样好的条件，挤出一切可以节省的时间，拼命工作，连中午饭也不回住处去吃。有时候外出参加会议，旅馆里比较嘈杂，他便躲进卫生间里，继续进行研究工作。正因为他的刻苦努力，在美国短短的五个月里，除了开会、讲学之外，他完成了论文《算术级数中的最小素数》，一下子把最小素数从原来的80推进到16。这一研究成果，也是当时世界上最先进的。 在美国这样物质比较发达的国度，陈景润依旧保持着在国内时的节俭作风。他每个月从研究所可获得2000美金的报酬，可以说是比较丰厚的了。每天中午，他从不去研究所的餐厅就餐，那里比较讲究，他完全可以享受一下的，但他都是吃自己带去的干粮和水果。他是如此的节俭，以至于在美国生活五个月，除去房租、水电花去1800美元外，伙食费等仅花了700美元。等他回时， 共节余了7500美元。 这笔钱在当时不是个小数目，他完全可以像其他人一样，从国外买回些高档家电。但他把这笔钱全部上交给国家。他是怎么想的呢? 用他自己的话说：“我们的国家还不富裕，我不能只想着自己享乐。” 陈景润就是这样一个非常谦虚、正直的人，尽管他已功成名就，然而他没有骄傲自满，他说：“在科学的道路上我只是翻过了一个小山包，真正的高峰还没有有攀上去，还要继续努力。”

特种兵犯了事在军事法庭被判了死刑

中国数字人男1号为数字人研究发展了新的台阶。从长远看，中国数字人男1号在医疗卫生领域的应用非常明确。打个比方，有了中国数字人男1号，“他”就能代替人类试服新药、接受手术。因为数字人可以将人的所有人体信息收集储存在电脑里，医生在开处方前，将药物的影响数据输入电脑，数字人就会显示服药后的反应，这样就能协助医生对症下药，为疾病诊断、新药和新医疗手段的开发提供参考。在数字人身上“开刀”，还解决了医学教学中解剖标本有限的难题。模拟肿瘤生长和治愈过程中国数字人男1号还可以模拟肿瘤生长和治愈过程，并进行手术三维模拟、血流动力学模拟、药代动力学模拟等。比如说，在肿瘤患者做完CT与核磁共振扫描检查后，电脑将影像模拟组建这位患者的数字化虚拟人体。模拟完成后，医生戴上三维立体眼镜，手持虚拟手术刀，对患者的数字化虚拟人体实施仿真模拟手术，检验手术效果。高危活动中减少科研人员伤亡数字人技术能应用在高危活动中减少科研人员伤亡。如汽车制造，可先在数字人身上进行碰撞实验，将各种数据输入电脑中，得出怎样的汽车才能对人体形成最大的保护，再投入生产。相信有了数字人技术支持的汽车生产业，出厂前的碰撞次数可以大大减少，从而达到降低成本的目的。有了数字人技术，汽车制造能从出厂前的真实碰撞80架次，减低到3架次。还有沙漠地带、海底地带等不适合人长期居留的地方，也可以由数字人代替体验。如果将人体功能性信息附加到这个人体形态框架上，经过生理功能模拟和虚拟现实技术的交叉融合，中国数字人男1号将能模仿真人在电脑中做出各种各样的反应。数字人包括数字化可视人、数字化物理人和数字化生理人三个阶段。在三个阶段研究完成后，数字人将能够模拟人体的新陈代谢、生长发育、病理生理变化等。代替人进行高危科学实验除此之外，中国数字人男1号还可以替代人进行核试验、撞车实验等高危活动，在航空航天、国防、汽车、体育运动等方面具有广泛的应用前景。中国数字人男1号的生物数据和人类一模一样，这样一来，中国数字人男1号在医学、航天、航空、影视制作乃至军事等领域都有着广泛的应用价值。例说，比如人类在进行汽车制造时，可先在数字人身上进行汽车碰撞实验，将各种影响数据输入电脑，得出怎样的汽车能对人体有最大保护才下线投产。数字人数据集的研发已率先向应用方向发展。中国已有近150个科研单位合作对数据集进行开发研究，领域涉及医学、艺术、航天、汽车工业等与人相关的行业。数字人产业化也提上了议程。