Модель живой системы позволит рассчитывать темпы старения разных органов, прогнозировать развитие заболеваний и находить возможные методы их профилактики и лечения
Появление в России цифрового двойника организма человека полного жизненного цикла, который сможет предсказывать появление болезни и на основе расчетов давать рекомендации по минимизации рисков, - вопрос порядка десяти лет. Об этом рассказал ТАСС научный руководитель Национального центра физики и математики (НЦФМ), академик РАН Александр Сергеев.
Создание цифровых двойников, цифровое моделирование полного жизненного цикла объектов или процессов становятся необходимым компонентом при разработке устройств и организации производства. Цифровые двойники позволяют моделировать работу объекта, обеспечивать мониторинг и сопровождение его полного жизненного цикла для оптимизации его работы, предупреждения и выявления аномалий. Развитие цифровых систем мониторинга неживых устройств может послужить базой для того, чтобы перейти к созданию цифровых двойников живых систем.
"Через десять лет, при условии развития вычислительных технологий, мы уже сможем увидеть цифровой двойник человека, который будет давать нам полезные результаты, который будет советовать, какие меры предпринимать в условиях определенных воздействий, чтобы биологические часы всех наших органов шли синхронно", - сказал Сергеев.
Цель проекта НЦФМ - формирование новой модели здравоохранения, основанной на предотвращении болезней, а не их лечении. Это предполагает индивидуальный подход к пациенту, прогноз развития заболеваний и их предотвращение. Такой подход предполагает активное участие пациента и регулярную обратную связь с врачом.
По словам академика, цифровой двойник человека позволит анализировать состояние здоровья человека с учетом факторов внешней и внутренней среды. Сначала начнут появляться цифровые двойники отдельных органов, после чего они будут объединены в единую систему. На основе введенных базовых параметров человеческого организма вычислительная система будет рассчитывать, как организм будет стареть или реагировать на определенные факторы. "Если организм попадает в другие условия - повысился уровень стресса или поменялась экология - смотрим, что будет происходить, что нужно сделать, чтобы купировать негативный эффект", - рассказал он.
Создание профиля человека
Параллельно в центре реализуется проект создания профиля здоровья человека, так называемых биологических часов полного жизненного цикла. Они используют данные постоянного мониторинга маркеров, свидетельствующих о начале развития заболевания. Для реализации проекта создана рабочая группа, в состав которой вошли представители Минздрава России, Федерального медико-биологического агентства и Минобрнауки РФ. Пилотный проект по созданию профиля здорового человека планируется реализовать в одном из закрытых городов Росатома, где низкая миграция населения позволит набирать объективные статистические данные.
Сергеев подчеркнул, что для создания цифрового двойника человека необходимо также развитие вычислительных технологий и разработка программного обеспечения. В НЦФМ развивается направление создания высокопроизводительных вычислительных комплексов: в частности, планируется создание фотонной вычислительной машины с производительностью на несколько порядков больше, чем сейчас есть в самых высокопроизводительных компьютерах.
"Это есть некий сопроцессор, который будет работать вместе с электронной вычислительной машиной, чтобы обеспечить высочайшую производительность. Второе направление - разработка софта для экзофлопсных и зеттафлопсных вычислительных систем. Там в качестве задач, которые мы решаем, есть и задачи, связанные с цифровыми двойниками", - сказал академик.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/18601377
Обозрение "Terra & Comp".
