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虚拟双胞胎 发表评论(0) 编辑词条

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不久的将来,我们每个人将会有一个和我们一模一样的虚拟个体,来帮助我们试验我们需要的药物。

(图)虚拟双胞胎虚拟双胞胎

这不仅是想像,而是真的有可能实现,这样就能加快开发新药,而且更加安全有效的帮助我们寻找治疗方案。

更重要的是,研发新药再也不需要试验的小白鼠,也不会引起动物权利的道德纠纷了。

在2050年一个安静的晚上。地球某处的一个小镇上。医院里,小peter刚刚来到这个世界上。在这个快乐的家庭给它们母子合照的同时,根本没有人想到小peter的降生还没有结束。而小peter的降生要在几个小时内才真正完成,要等到千里之外他的虚拟双胞胎诞生。

当peter在做他的第一个梦时,他的血液和组织的样本正在被分析,分析结果会被提交到地方医务中心的模拟仿真部。

从头开始制造一个一模一样的人类个体是非常昂贵而且耗时的,所以要维护一个新生儿平均数学模型库。原始模型是按照性别,种族,地理区域,简单基因组成和其他突出的特征而划分的。当peter的数据到达时,它们会与一个属性与peter最相似的人的模型进行整合。结果庞大的计算模型会和peter一样独一无二。

穿透peter的儿童时代,他的父母都会带他去做医学检查,打疫苗,还有为受伤的手臂和伤风感冒看医生。所有的这些信息都会使他的虚拟双胞胎成长。当男孩10岁的时候,流感使他引发了并发症---严重的支气管炎。要开哪种抗生素?他的家庭医生下载peter的虚拟双胞胎,把他和最新的测试一起上传,然后运行模拟以得出一系列可能的抗生素引起的短期和长期效应。这会分辨出完美的药物和另外一种会危机生命,对peter的凝血功能造成长期影响,可能还会导致未来复发的药物。

为什么要用独立的双胞胎?实验室被用来发展药物的动物并不能完全代表人类,而且尽管是经过严密测试过的药物都能在某些人的身上产生反作用。

我们离建造有用的试验虚拟双胞胎还有多远呢?现在有很多独立器官和系统的复杂模型,例如:代谢,神经,免疫和循环系统的网络模型;血液的动力计算模型;心脏和其他肌肉的结构模型。这些模型会继续逼真地发展,但是,一个复杂系统的行为是它复杂的功能,最大的障碍也许是,将子系统的模型整合到一个完整的系统模型。

和遵循计算来模拟生命体的每一部分非常困难一样,还有其他的挑战在于组合不同的模型,纯体积和需要的复杂信息里面。但是,在作者的角度,并没有意味着完全没有希望。Moore的成长的计算来源法则,会提供必要的内存和速度。里面复杂的数学计算会是更大的难题,但并不代表没有可能解决。

虚拟双胞胎给它代表的人带来的好处是巨大的。尽管有细心的研究和动物测试,基本上所有的药物所带来的效果和长期影响现在还是个迷。我们无法确定在我们体内正在进行的是生病的结果还是对药物的反应。一个可靠的计算图像会带来出可计量的,精确的模型反应的测量。这样就不用再区分药物测试对不同人群的影响,也不会导致许多年过去了,绝望的患者还在等待新药。一组带有准确已知属性的虚拟病人能在任何时候被挑选出来,还有药物研究会因为计算速度而加快,结果会带来基于独立患者情况的安全,有效的治疗方案。

这就是未来的虚拟双胞胎,而且不会再有动物试验了。(编译: 李振宇)

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标签: virtual twin 虚拟双胞胎

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