中国“数字生理人”将至 —— 会呼吸的虚拟生命体

人类细胞谱系大科学研究设施 效果图

2025年3月25日，我国“人类细胞谱系大科学研究设施”启动建设，这一被称为“国之重器”的项目，将绘制人类细胞演化图，并有望通过数字化技术构建一个会呼吸、能试毒试药、可新陈代谢的“数字生理人”，为医学研究、药物开发及精准医疗带来革命性突破。

什么是“数字生理人”？

“数字生理人”是一个基于人工智能和大数据技术构建的虚拟人体模型。它通过模拟人体细胞的动态演化过程，精确还原从单个受精卵到40万亿细胞的发育、分化、衰老全生命周期，甚至能模拟器官功能、新陈代谢和疾病发生机制。

例如，当医生需要测试某种新药的安全性时，无需依赖动物实验，而是直接在“数字生理人”中观察药物代谢路径和潜在副作用，从而大幅缩短研发周期并降低成本。

三大应用场景：医疗、药物与预防

药物研发革命：传统新药研发平均耗时10年、成本高达26亿美元，但成功率不足10%，部分原因在于动物模型与人体反应的差异。而“数字生理人”可模拟药物在人体内的代谢过程，预测试验结果，将研发效率提升数倍。

个性化治疗：医生可根据患者的细胞数据生成专属“数字患者”，预演手术方案或药物治疗效果，实现“量体裁衣”式的精准医疗。

疾病预防与衰老研究：通过分析细胞动态变化，科学家能更早发现癌症、阿尔茨海默病等疾病的潜在风险，并探索延缓衰老的干预手段。

未来影响：从实验室到全民健康

“数字生理人”不仅是一项技术突破，更标志着我国在生命科学领域跻身国际前沿。其潜在价值包括：

减少伦理争议：降低对动物和人体试验的依赖，提升医疗安全性；

推动医疗普惠：通过低成本、高效率的数字化预演，让精准医疗惠及更多患者；

解锁生命密码：为理解人类发育、疾病机制及衰老过程提供全新视角。

这一设施有望成为“生命科学领域的ChatGPT”，引领新一轮科技变革。目前，项目已进入建设阶段，预计4.5年后投入使用。

未来，“数字生理人”或将成为每个医生和科研工作者的“智能助手”，重新定义人类健康的边界。