数字孪生：比AI更惊人的技术，能够杜绝小洛熙这样的悲剧吗？

本文来自微信公众号： 不懂经 ，作者：不懂经也叔的Rust

最近，宁波一名叫洛熙的早产儿，因心脏房间隔缺损接受修补手术而不幸死亡的的悲剧，又一次将关于真相、信任与医疗边界的公共追问被推到了风口浪尖。

术前，家长被告知这是“入门级微创手术”，成功率“极高”；术中，原定2.5至3小时的手术延长至7小时10分钟，期间经历了二次开胸等突发状况，而家属称并未被及时告知；术后，官方通报证实医疗团队存在“手术操作过失”“风险评估不足”等问题。

家属公布部分尸检报告，提到“未缝合的6.5厘米手术创口”，并且“未检见术前诊断的冠状窦型房间隔缺损”，认为院方存在严重的失职和过错。另外，关于主刀医生的资质、能力以及以及一些过往的医疗记录，也惹起来很大的争议。

目前，官方调查仍在进行中。网上众所纷纭，也有很多博主恰流量，我还看到有人用AI写的洗地长文，流量很是“可观”。我们无法在这里断言责任归属，毕竟现代医学依然充满不确定性。

我们想把视角从争议里稍微拉远一点，探讨一个更深刻或更有想象力的问题：现代医学常常并不是“缺不缺技术”，而是依然缺乏“为某一个具体的人，提前把风险算清楚”的能力。

当一个患者——尤其是婴幼儿——被放到“平均值”的框架里，医生只能依赖既往经验、有限数据与概率判断；而家属最在意的，往往是那句无法回答的反事实：如果当时不做，会不会更好？如果换一种方案，会不会还在？

这就是今天这篇文章的主题：数字孪生（digital twin）。

它的诱惑在于：能否在手术发生之前，就在虚拟世界里“先经历一遍现实”？能否给小洛熙这样的个体，创建一颗高保真的“数字心脏”，把不同方案放进去反复模拟：该不该做、怎么做、风险在哪里、哪些并发症最可能出现、最该被盯住的指标是什么？它也许无法消灭所有悲剧，但它可能改变悲剧发生的概率与路径：让“经验判断”更多变成“可验证的推演”，让“术后追责”更多前移为“术前预演”。

想象一下，未来的某一天，你只需透过电脑屏幕，就能看到一个与你一模一样的“数字分身”——它不仅实时反映你的身体状况，还能预测你未来的健康风险，甚至在你生病之前就为你制定最佳治疗方案。这不是科幻小说，而是“数字孪生”技术正在实现的未来。

1993年，耶鲁大学教授大卫·格勒恩特尔（David Gelernter）在一场邮件炸弹袭击中幸存，而这场袭击的导火索竟是他预言“镜像世界”的著作。他在书中大胆设想：未来的世界将被数字化，每个人、每座城市、甚至整个地球都将拥有一个虚拟的“孪生体”。如今，这一预言正逐渐成为现实。

从新加坡的“数字孪生城市”到巴塞罗那超级计算中心（Barcelona Supercomputing Center）正在构建的“虚拟人类工厂”，数字孪生技术正在彻底改变我们与世界的互动方式。宝马用它优化生产线，波音用它设计飞机。

而医疗领域更是迈出了惊人的一步：科学家们正在尝试为每个人创建一颗“数字心脏”，甚至整个身体的数字孪生。这些虚拟分身不仅能帮助医生预测疾病，还能在虚拟环境中测试药物和治疗方案，避免传统临床试验中的伦理争议和高昂成本。

但是，这项技术也引发了深刻的思考：当我们的身体被数字化，当我们的生活被虚拟世界“镜像”，我们是否会逐渐疏远真实的自我？数字孪生能否真正解决现代医学的“一刀切”问题，还是会让医疗资源进一步向富人倾斜？这些问题不仅关乎技术，更关乎人性与伦理。

但一切只是时间问题。我们和我们这个世界的镜像正在吸引我们，召唤我们，就像塞壬的歌声，人类无法抗拒。一些实验室正在制造高度先进的数字人类，甚至制造整个地球的孪生体。

“我感到无限的惊奇，无限的怜悯。”

博尔赫斯（Jorge Luis Borges），这个惧怕镜子但又擅长制造迷宫的伟大小说家，在《阿莱夫》（The Aleph）中写道：

看到了汹涌的大海；我看到了黎明和黄昏；我看到了美洲的众生；我看到了黑色金字塔中心的一缕银色蛛网；我看到了一个破碎的迷宫（那是伦敦）；我看到了近在咫尺的无数眼睛在镜中注视着自己；我看到了地球上所有的镜子，但没有一面镜子映出我……

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数字孪生或许能救你的命

数字孪生技术让人类能够掌控森林、油田、城市、供应链的虚拟复制品——甚至有一天，可能还包括我们的身体。

作者：乔·扎德（Joe Zadeh）

1993年6月24日早晨，耶鲁大学教授大卫·格勒恩特尔（David Gelernter）来到计算机科学系五楼的办公室。他刚度假回来，手里抱着一大摞未拆的信件。

其中一个书状的包裹装在塑料密封袋里——他以为那是一本博士论文。当他拉开拉链时，刺鼻的白烟喷涌而出，接着是他后来描述的“一道强烈的闪光”。他从未听到爆炸声。弹片射入他的眼睛、手和躯干，也击中了周围的钢制文件柜。火势蔓延，触发了天花板的喷淋系统，水开始浸湿他的书籍和文件。

格勒恩特尔后来在回忆录中写道，他被“炸飞了”。他是第14位被连环杀手袭击的人，当时凶手仍在逃，仅被称为“大学炸弹客”（Unabomber）。从1978年到1995年，西奥多·约翰·卡钦斯基（Theodore John Kaczynski）出于一种试图摧毁现代技术生活并回归原始方式的意识形态，通过邮寄炸弹残忍地杀害了3人，并致23人受伤。格勒恩特尔的肺部和其他内脏受损，右眼失明，右手大部分被毁。但他活了下来。

大约两年后，卡钦斯基的另一封信寄到了计算机科学系，收件人是格勒恩特尔。这次没有炸弹——只有一封打字信件，卡钦斯基在信中解释，袭击的导火索是格勒恩特尔的最新著作：一本名为《镜像世界》（Mirror Worlds）的思辨性非虚构作品。

早在1991年这本书首次出版时，只有略多于1%的美国人在使用互联网。但格勒恩特尔声称，计算机技术即将彻底改变地球上的生活。“这本书描述了不久的将来会发生的一件事，”他在开篇写道，“你将透过电脑屏幕看到现实。你世界的某一部分——你居住的城镇、你工作的公司、你的学校系统、城市医院——将以清晰的彩色图像悬挂在那里，抽象但可辨认，在无数细微之处悄然变化。”

本质上，格勒恩特尔认为，生活的方方面面很快就能在平行的数字模拟中建模。我们现实生活中的一切都会被追踪和监控，并通过“源源不断涌入电缆的新数据”输入软件，创建一个高保真、实时的数字世界，展现其脉动、涌动和感性的特质。这就像是马克·扎克伯格的元宇宙（metaverse）的加强版：我们的精确世界，我们的生活，全部数字化。你可以像孩子摆弄娃娃屋一样，查看、操控、体验并与这个镜像世界互动。一个现实的仪表盘。

格勒恩特尔将这些“高科技巫毒娃娃”描述为“将标志着人类与人造世界关系的新纪元。它们改变了这种关系；永远地改变了。”他认为，我们不仅可以监控世界各地正在发生的事情，还可以预测可能发生的事情——镜像世界中会运行无数未来可能事件的模拟。我们可以为任何结果——任何未来——做好准备，因为我们知道即将发生什么。

2007年，《技术评论》（Technology Review）称《镜像世界》为“计算机科学领域最具影响力的书籍之一”，虚拟现实之父杰伦·拉尼尔（Jaron Lanier）曾称赞格勒恩特尔是“计算机科学界的瑰宝”。该书出版当年，《纽约时报》的克里斯托弗·莱曼-豪普特（Christopher Lehmann-Haupt）在书评中写道，它“告诉你哈姆雷特的梦想如何实现：‘我可以被关在果壳中，却自认为是无限空间的国王。’”

格勒恩特尔认为，镜像世界可能会在他的书出版后的十年内成为现实，但事实并非如此。这个梦想超出了当时的技术能力。热潮逐渐消退。

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科幻界有一个术语叫“蒸汽机时代”（steam-engine time）：当许多人同时独立产生相同的想法时。它可以追溯到查尔斯·福特（Charles Fort）1931年的小说《瞧！》（Lo!）中的一句话：“一棵树无法找到开花的方法，直到开花时节到来。社会进步无法发现蒸汽机的用途，直到蒸汽机时代来临。”

在2000年代中期，一位名叫迈克尔·格里夫斯（Michael Grieves）的制造专家，开始思考如何提高工厂效率。他认为，与其让经理从上方俯瞰工厂车间，试图感知情况，不如在电脑屏幕上创建一个精确的虚拟复制品，包含每个物理角落、缝隙、机器、叉车和工人。

通过传感器和摄像头网络，从真实工厂向虚拟工厂传输源源不断的数据，你就能获得一个不断变化的实时实体工厂的镜像。工厂中的任何变化都会立即反映在模型中：物理世界和虚拟世界紧密相连，正如法国哲学家让·鲍德里亚（Jean Baudrillard）所说的“交流的狂喜”。

这将赋予工厂经理多大的权力！也许他们想看看生产线的某个变化如何影响整个运营。运行模拟，看看可能的结果。如果出现问题，可以回放，找出问题所在。经理甚至不需要靠近实体工厂——他们可以在某个田园诗般的小岛上的海滩别墅里工作。

格里夫斯与NASA研究员约翰·维克斯（John Vickers）合作，后者也在思考一个非常相似的想法，他们称之为“数字孪生”（digital twin）。他在2014年写道：“不仅是工厂经理，所有与工厂生产相关的人都可以拥有这个虚拟窗口，不仅可以看到单个工厂，还可以看到全球所有工厂。”

这终于实现了哈姆雷特所说的“无限空间的国王”。

在过去十年中，得益于人工智能、物联网、机器学习和传感器技术的进步，数字孪生的幻想已经起飞。

宝马（BMW）在巴伐利亚创建了一个生产工厂的数字孪生。波音（Boeing）正在使用数字孪生设计飞机。世界经济论坛（World Economic Forum）将数字孪生誉为“第四次工业革命”的关键技术。IBM、英伟达（Nvidia）、亚马逊（Amazon）和微软（Microsoft）等科技巨头现在为汽车、能源和基础设施公司提供数字孪生能力。

销售宣传称，物理世界的低效可以在虚拟世界中得到解决，然后反映回现实。在虚拟风洞中测试虚拟飞机，在虚拟道路上测试虚拟轮胎。微软最近在《连线》（Wired）杂志上的广告写道：“风险被消除了”，“问题可以在发生之前解决”。

2022年，迪尔克·赫尔宾（Dirk Helbing）和哈维尔·阿戈塔·桑切斯-瓦克瑞佐（Javier Argota Sánchez-Vaquerizo）在一篇论文中写道：“突然之间，创建一切事物的数字孪生成为了一个诱人的想法。”

汽车、火车、轮船、建筑、机场、农场、发电厂、油田和整个供应链都被克隆成由比特和字节组成的高保真镜像。人们正在尝试为海滩、森林、苹果园、番茄植株、武器和战区创建数字孪生。随着海滩侵蚀、森林生长和炸弹爆炸，它们的数字孪生也会同步变化，技术人员会密切关注这些信号，以改善现实世界的结果。

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第一个开始数字化孪生进程的城市是新加坡（Singapore），它部署了配备激光的飞机、无人机和汽车，从空中和地面扫描整个城市国家，并结合尽可能多的天气、人口和运动数据。政府将使用这个数字孪生来模拟建筑项目、洪水和极端高温的影响、大规模紧急情况等。该市还在扩展数字孪生的地下范围，绘制庞大的地下基础设施网络。太平洋上的低洼岛屿国家图瓦卢（Tuvalu）也开始数字化孪生自己，希望至少在虚拟现实中保存那些可能很快在现实世界中消失的东西。

数字孪生项目可能也在你的城市或州进行。在YouTube上搜索，你会发现无数穿着得体的专家在兴奋地演讲，他们的幻灯片上充满了物理物体的插图，这些物体被简化为发光的几何网格，让人想起最初的《电子世界争霸战》（Tron）。TED演讲比比皆是——“‘数字孪生’如何帮助我们预测未来”，“数字孪生：迈向下一代虚拟世界”。

怀疑者可能会察觉到炒作列车的微弱轰鸣，并对这个旨在复制已有事物的数十亿美元新产业感到不安。人们不禁要问：这些东西到底能有多准确？它们为谁服务？必要的海量计算会对环境造成什么损害？我们真的有兴趣让更多的生活和公共资源上传到数字领域，并由一小群技术资本家控制吗？

数字孪生技术仍处于起步阶段，许多项目都处于不同程度的不完整状态。但有一种感觉，这一切现在只是时间问题。我们和我们的世界的镜像正在吸引我们，召唤我们。

数字孪生已经在改变许多学科和专业领域人们的思维方式。你看，它们不仅被应用于物体、地点和过程——它们还被应用于生物体和有机体。这就是事情变得有点奇怪的地方，因为这些孪生可能会救你的命。事实上，一些最科学先进且可能改变生活的项目来自医疗保健领域，那里正在进行一项持续的努力，以创建你的数字孪生。

在巴塞罗那西郊，一个种满橙树和柏树的公园旁，有一个20世纪40年代用粉红色砂岩建造的天主教堂。它在20世纪70年代停止使用，最终被世俗化并捐赠给城市。在2000年代初，巴塞罗那超级计算中心（Barcelona Supercomputing Center，BSC）选择它作为建造世界上最强大的超级计算机之一的不太可能的地点。

超级计算机的第一代MareNostrum（拉丁语意为“我们的海”）于2004年启动，每秒可进行超过42万亿次计算。每隔几年，它就会进行一次升级。目前的MareNostrum 4在峰值时每秒可进行约11千万亿次计算。它被用于计算爆炸恒星背后的复杂数学、绘制洋流图以及开发潜在的艾滋病疫苗；它提供复杂的气候预测，并预测通过大气层的损害肺部的尘埃流动。它的绰号是“西班牙的大脑”。

这台计算机正在像植物挤压温室的玻璃一样超出教堂的容量：MareNostrum 5就在隔壁。在测试的最后阶段，它将能够在一小时内完成当前机器一整年的计算。

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最近，MareNostrum的一些宝贵时间被用于创建数字孪生。2018年，BSC的一组科学家成立了一家名为ELEM Biotech的衍生公司。该公司的口号是“虚拟人类工厂”，其最终使命是创建高度先进的数字人类，用于医学实验。ELEM的联合创始人、计算科学家马里亚诺·巴斯克斯（Mariano Vázquez）告诉我，数字人类是数学模型。一切都是计算机代码。

“我在一本非常好的书中读到一句话，我非常喜欢：‘我们正在寻找现实的数学根源，’”巴斯克斯说。“我们用它来研究天气，研究超新星和星系的形成，研究火山。为什么不用它来研究人类呢？”

那是一月，我乘火车来到BSC大楼拜访巴斯克斯，这是一座现代建筑，看起来像一个巨大的互联网路由器，通过一条高架走道与隔壁的教堂相连。走道被设计成一个微妙的光学错觉，当你穿过它时，它会逐渐变窄变小。在它的尽头，通过一扇厚重的安全门，我们进入了教堂。它的石拱顶和彩色玻璃窗上闪耀着天使阅读卷轴的图像，与BSC的白墙、白天花板、白色条形灯和混凝土柱完全不同。

从教堂上层的唱诗班席，我们俯视中殿的MareNostrum。它坐落在一个由玻璃和钢制成的方形房间内，大约有半个篮球场大小，散发着白光。房间内是一排排整齐的黑色整体块。绿色灯光在它上面闪烁，给人一种生机勃勃的感觉。粗大的电缆——黄色、红色、绿色、蓝色和浅绿色，超过4000根——在机架之间穿行，延伸到地板下。“一切都很干净和完美；一切都井井有条，”巴斯克斯说。“整洁是非常重要的。”

50多岁的巴斯克斯穿着蓝色连帽衫和棕褐色裤子，腋下夹着一台贴有卡通猫贴纸的笔记本电脑。他用流利的英语热情洋溢地说话，甚至在向我展示他自己心脏可能的未来模拟时也是如此——25或30年后，充满了衰老的疾病。“我希望不会，”他笑着说。

巴斯克斯在布宜诺斯艾利斯出生和长大，在航空领域磨练了他的工程技能，并发表了从超音速飞机到云的形成再到鲸鱼周围水流的研究。在2000年代中期，他开始越来越多地关注生物医学。“方程只是描述自然的一种方式，”他说。“空气是流体，血液也是流体，所以用于模拟飞机周围空气的方程与用于模拟你体内血液的方程是一样的。”

我们坐在唱诗班席的红色软垫座位上，超级计算机冷却系统的低沉轰鸣声在石墙间回荡，仿佛我们在洞穴中听着瀑布的声音。巴斯克斯向我讲述了ELEM的故事。

最初，他们想创建一个高度复杂且超逼真的计算机模拟，模拟普通人类心脏。这涉及大量的物理学，从决定心跳的机电学到决定血流的流体动力学。之后，他们与当地一家医院合作，尽可能多地收集心脏数据，并对公司所有员工进行了心脏扫描。最终，他们有了一个高度逼真的平均模型，可以根据个人数据进行调整，创建一系列虚拟心脏，反映真实人群中可能存在的各种大小、形状、年龄和健康水平。

使用这些脱离实体的虚拟心脏，ELEM能够在超级计算机内运行虚拟临床试验（称为计算机内试验），这些试验传统上可能是在动物或人类身上进行的（体内试验）。

“有很多药物产品在老鼠、狗和猪身上测试，然后从狗到猪的过程中，你突然意识到它不起作用，而你已经浪费了数百万美元，”巴斯克斯说。“这还不包括动物试验的所有伦理问题。”

他没有夸张：将一种药物推向市场大约需要12-15年，耗资约25亿美元；90%的临床药物试验失败。每年，国际无残忍组织（Cruelty Free International）的研究人员估计，全球有超过1亿只动物——老鼠、青蛙、狗、兔子、猴子、鱼、鸟——在实验室中被杀死，以寻找人类医学问题的解决方案。在医学领域，研发和测试是缓慢、昂贵的，并留下了一条长长的血迹。“我们为制药公司开发了一种计算工具，用于测试其产品在人类——虚拟人类——身上的心脏安全性，”他强调说。“但他们是人类。”

在虚拟世界中，科学的伦理和物理限制暂时不存在。正如巴斯克斯所说：“有些实验你无法进行：你无法去测量超新星周围的压力，也无法对人进行某些实验。例如，在儿童身上进行临床试验非常困难。但虚拟儿童？那只是一个数学模型。”

“我一直知道心脏病学是我的专长，”哈兹明·阿瓜多-谢拉（Jazmín Aguado-Sierra）说。“我记得我5、6岁时和朋友一起玩，树上结了一些像苹果一样的小果实。我会解剖它们，把种子从一个果实移植到另一个果实。为什么？我完全不知道。但它总是吸引我的注意力，这个位于一切中心的小东西。”

阿瓜多-谢拉是ELEM的生物医学工程师。我见到她时，她戴着椭圆形眼镜，正在享用棒棒糖。延续科学家在自己身上做实验的悠久传统——这一传统既有成功也有恐怖——她将自己的心脏进行了数字孪生。

ELEM的新目标是，既然公司已经为医疗和制药公司提供了一种对人类进行测试的新方法——且无须考虑传统试验的财务、时间和伦理等问题，那么就要创建特定人的心脏的精确数字孪生，直到细胞水平。

实现这一目标将意味着打开一个可能性，即一个虚拟心脏将伴随你一生，不断更新你的医生和可穿戴设备及植入物提供的任何个人医疗数据。你可能需要接受的任何药物、疗法或设备（如起搏器），都可以根据你的独特解剖结构设计，然后在你的孪生心脏中进行测试，以评估有效性和可能的副作用。如果你需要手术，外科医生可以在这个无风险区域进行演练。

阿瓜多-谢拉的数字心脏是我们最接近这一目标的尝试之一。去年，她进行了核磁共振扫描和心电图（ECG），并从她的智能手表中收集了大量血压数据。然后，她将这些数据与ELEM开发的心脏功能的复杂物理学相结合。经过一个月的整理和测试，她将所有内容转化为一系列方程，然后将其转化为代码，输入MareNostrum。超级计算机需要九个小时来完成计算。机器产生的虚拟心脏跳动了三次。

“看着你的数字心脏跳动是什么感觉？”

“我当时想：天哪，这真的很酷，”她说。“它有很好的扭转——心脏不仅仅是跳动，它还会扭转。”她将紧握的拳头锁在一起，在空中转动。“它完全按照应有的方式扭转。我可以看到，从解剖学上讲，我的心脏是好的。我学到的另一件事，而且我还在学习，是我的心脏的心律失常风险。似乎我的心脏对药物有点敏感。”

“你服用的任何药物都可能产生轻微的延长；你的心电图会稍微扩展。像抗生素和抗组胺药这样的药物可能会产生非常强烈的延长，导致心律失常。你看，我现在怀孕了，我一直在服用对恶心有帮助的抗组胺药，但我现在观察到，它们实际上会导致我的心脏出现室上性心动过速。这在休息或晚上最为明显。你会醒来，发现你的心脏无缘无故地加速和疯狂跳动——这就是药物引起的心律失常。这种风险到底有多危险？这是我们可以用我的数字孪生测试和模拟的东西。”

药物引起的心律失常风险相对较低，但因人而异，取决于他们身体的具体情况。但你一生中接受的大多数医疗治疗不会基于你或你实际的、独特的身体。

现代医学往往依赖一种“一刀切”的方法，即治疗基于历史数据——这些数据来自可能与你有某些相似之处的人，但也可能与你完全不同；可能与你处于相同情况的人，但也可能并非如此。

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人类身体类型、特征和能力的迷人多样性被简化为平均模型。而这些平均数据主要来自主要由白人男性组成的临床试验。对于其他人来说，情况有点模糊。这就是为什么对其他人有效的治疗、诊断和药物不一定对你有用。大多数常见药物的效果从小到中等不等，许多人没有受到影响，但少数人暴露在有害的副作用中。每年，大约有130万美国人因药物不良事件而前往急诊室。

女性和心脏病的案例提供了一个有力的例子，但类似的故事也可以围绕年龄和种族展开。美国大约44%的女性患有某种形式的心脏病——这是女性死亡的第一大原因，超过了所有癌症的总和。但女性的心脏仍然是现代医学的一个盲点。

在20世纪的大部分时间里，心脏病被视为主要是男性的疾病。美国心脏协会（American Heart Association）在20世纪60年代举办了一次名为“我如何帮助我的丈夫应对心脏病？”的会议。1982年发表的《多重风险因素干预试验》（Multiple Risk Factor Intervention Trial）——这是最早发现胆固醇与心脏病之间联系的研究之一——由12,866名男性组成，没有女性。1995年完成的《医生健康研究》（Physicians Health Study）确定了阿司匹林在降低心脏病发作风险方面的益处，由22,071名男性组成，没有女性。

现代试验和公共运动旨在纠正这一点，知识差距已经缩小，但历史偏见仍然困扰着患有心脏病的女性。今天，女性比男性更容易被误诊为心脏病发作。她们在心脏手术和外科治疗中的结果比男性更差。医学界长期以来一直假设女性本质上是男性的“缩小版”，因此对男性有效的药物对女性也有效，只是剂量较小。但在处方药方面，女性比男性更容易出现不良反应，比例为50-75%。

“作为一个孕妇，当我因为恶心去看医生时，他们会说：只要每八小时吃两片药，”阿瓜多-谢拉说。“但如果我每八小时吃两片药，我会死，因为它对我产生了这种影响。我宁愿吃糖果。”她指着棒棒糖：芒果和辣椒。“这就是为什么我们需要个性化医疗。我认为让医生和每个人都意识到我们需要更加关注个人是非常重要的，因为我们每个人的反应完全不同。”

数字孪生的梦想是绕过平均值和偏见，开发一种围绕个人特定生理和病理的个性化和预测性医疗保健形式，而不是模糊的代表性历史数据。

“虚拟人类的理念始于这样一个前提：现代医学在科学意义上并不真正现代，”计算机科学家、《虚拟的你》（Virtual You，2023年）的合著者彼得·科维尼（Peter Coveney）通过Zoom告诉我。

科维尼参与了一个项目，该项目对一位名叫尹善（Yoon-Sun）的已故韩国女性的循环系统进行了数字化孪生，整个全场6万英里长。她将自己的遗体捐赠给了科学。从她的冷冻尸体中提取横截面，以帮助追踪血管、动脉、静脉和毛细血管的网络。一旦绘制完成，他们通过向超级计算机输入20万行代码，创建了她的血液流动的数字模拟。

“在某种意义上，它仍然有争议，它到底有多科学，”科维尼继续说。“许多关于如何治疗人们的决定都是基于过去的：你看起来像我们过去处理过的某个人，或者有与我们过去处理过的某个人相似的情况，这就是我们如何治疗那个病人的，所以我们将给你同样的东西。这比什么都没有好。但最终它达不到我们需要的，即根据个人的实际情况进行治疗。我们使用你的数据，而不是其他人的数据，来告诉你应该如何治疗。这是一个相当引人注目的愿景。”

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根据科维尼和他的合著者罗杰·海菲尔德（Roger Highfield）的说法，你的数字分身，如果有朝一日可用，不会仅仅在你生病时发挥作用，提供数据和诊断，告诉你出了什么问题以及如何修复它。它还会帮助你保持健康，预测饮食和生活方式的影响，就像气象学家预测飓风何时登陆一样。

他们的书试图在一卷中捕捉全球构建虚拟人类的努力，详细介绍了数字化孪生肝脏、肺、骨骼、肠道、大脑等的尝试。在最后一章中，科维尼和海菲尔德设想“一个终身的、个性化的克隆，它会像你一样衰老，随着你在医生那里进行的每次测量、扫描或医学检查，以及行为、环境、遗传和大量其他数据的不断更新。”

“数字孪生的兴起，可能会也应该让许多人停下来思考，这项技术将把我们带向何方，”他们总结道。“有些人可能会欢迎数字孪生，这能让他们对自己的命运承担更多责任，而另一些人可能会谴责这是不自然的。然而，我们不应该让缺点阻止我们。技术的两面性已经存在了一百多万年：自从我们掌握了火，我们就知道我们可以用它来取暖和烹饪，但也可以烧毁邻居的房子和田野。”

模型一直是创建物理对象、现象、过程和系统的表示以更深入了解我们周围世界的重要工具。科学本质上是模型制作，历史充满了复制品和表示、微缩模型和原型。但所有模型都是模拟：对真实事物的简化表示。诀窍是使模型足够接近现实以有用，但不要过于接近以至于变得像你试图理解的事物一样复杂。

“简单的东西总是假的，”诗人保罗·瓦莱里（Paul Valéry）在1942年的书《坏思想和其他》（Bad Thoughts and Others）中写道，“不简单的东西则无法使用。”

在20世纪，模型让位于计算机模拟，我们几个世纪以来依赖的物理对象被更优越和引人注目的虚拟对象所取代。“用球和棍子构建的分子模型让位于一个可以通过触摸、旋转和翻转来操纵的动画世界，”麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的社会学家雪莉·特克尔（Sherry Turkle）在2009年的书《模拟及其不满》（Simulation and Its Discontents）中写道。

“建筑师的纸板模型变成了你可以‘飞过’的逼真虚拟现实。”在20世纪40年代热核弹的创建过程中，关于他们在MANIAC真空管中创建的模拟爆炸是否是无后果的世界，完美复制了自然的复杂性，还是无法信任的微不足道的简化，引发了激烈的争论。

无论如何，模拟有一种迷人的魅力。历史学家彼得·加里森（Peter Galison）采访了一位参与第一颗氢弹工作的物理学家，他承认他无法忍受看炸弹本身的硬件或它产生的真实爆炸，但他严格地研究其计算机模拟。“模拟的替代世界，即使在其早期，也拥有足够的结构来吸引其从业者，”加里森在2011年的一篇论文中写道。

数字孪生的词源中已经有一些谎言。“模型”和“模拟”这两个词都包含对它们所要表示的事物的不加掩饰的暗示。模型来自拉丁语“modulus”，意思是“测量”。模拟来自拉丁语“simulo”，意思是“模仿”。但孪生来自盎格鲁-撒克逊语“getwinne”，意思是双胞胎。它唤起了几个世纪的文化包袱——双胞胎作为令人毛骨悚然的相同、深深相连，有时甚至是心灵感应的。

“虽然模型通常被理解为现实的抽象，但概念化中对现实主义和全面性的强烈关注表明，数字孪生渴望超越抽象，而是代表具体物理实体的所有功能，在某些情况下甚至暗示一种超现实主义，”哲学家保兰·科伦霍夫（Paulan Korenhof）和她的同事在2021年的一篇论文中写道。

科伦霍夫一直在思考物体、地点和过程的数字孪生可能会如何改变我们与物理现实的关系。在论文中，她和她的合著者举了一个奶农的例子，他能够通过数字孪生监控和控制牛奶生产。不再需要靠近奶牛场或其动物，奶农与农场的关系减少为偶尔的“确认检查”，以确保孪生正常运行。人类被优化出了画面。

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数字孪生是否会成为另一种技术，加剧我们与自然世界、与他人、与自己的疏离感——与所有曾经感觉亲近的事物的疏离感？如果这种疏离感开始渗透到我们与自己身体的关系中呢？

当新技术在我们的生活中无处不在时，我们最终往往会放弃对它们奇迹般解决的问题的责任。我们与智能手机的亲密关系导致了一种被称为“数字健忘症”的记忆丧失感。我们对谷歌地图（Google Maps）等GPS应用程序的依赖导致了地理知识的匮乏。如果我们的健康由一个孪生实时监控，告诉我们是否有任何即将到来的疾病或伤害的迹象，这可能会如何破坏我们的内感受——我们对身体功能和健康的内部感知？

也许它可能会产生相反的效果。我认识的那些购买了智能手表的人，这些手表不断记录他们的心率和血压，并没有因为这种体验而变得脱离身体。事实上，他们比以往任何时候都更痴迷于自己的身体。

其他问题比比皆是。如果你的数字孪生告诉你你处于心脏病的边缘或阿尔茨海默病的高风险中，你是否已经生病了？你明天会去上班吗？如果数字孪生预测即将到来的健康问题，而你成功地做出了改变生活的重大改变，改善了预后，你怎么知道孪生是否正确？我们如何建立对其预测的信任？或者我们应该更担心如何建立怀疑？

在更普遍的层面上说，这项技术实际上会变得多么容易获得？不难预见一个未来，其中个性化的高科技医疗保健成为富人的专属。亿万富翁最终可能会将他们的身体数字化在超级计算机中，作为延长生命的额外工具，而我们其他人则只能应付今天摇摇欲坠、价格过高的医疗系统。

然后是数据。在美国，人们通常不拥有他们的医疗记录：在所有50个州，医疗提供者，而不是患者，拥有医疗数据。在英国，国家医疗服务体系（National Health Service）最近与美国间谍技术公司Palantir签署了一份价值3.3亿英镑（约合4.19亿美元）的合同，以构建一个新的数据平台，从而授予其访问患者数据和医疗记录的权限。这些记录可能会提供给健康保险公司，从而在你需要时提高医疗费用。

当我在教堂里向巴斯克斯提出其中一些问题时，他承认我们正处于这项技术的前沿，而他并没有所有答案。“在不久的将来，所有这些讨论都必须被提上议程。我们需要将其他人——医生、患者协会、哲学家和社会学家——纳入对话，以真正分析这可能给社会带来的所有变化。将世界的命运交给工程师是非常危险的。”

马蒂亚斯·布劳恩（Matthias Braun）是波恩大学（University of Bonn）的伦理与技术教授，他正在领导一个由欧洲研究委员会（European Research Council）资助的项目，研究数字孪生的伦理问题。他提醒我，尽管潜在的负面影响很多，但数字孪生也可能以令人着迷的方式促进人类的繁荣。

“当我们与残疾人谈论数字孪生时，他们说这对他们来说非常酷，例如，可以让他们知道他们何时可能经历一个非常严重的阶段。例如，痴呆症通常分阶段发展。如果我能知道何时会有一个糟糕的阶段，那么我可以计划在那时服用药物，这样我仍然可以见到我的家人，进行正常的对话，记住他们是谁——这可能会改变生活。这就像另一个生命，另一种形式的自我。”

但他补充道：“这也让我们面临一些非常有趣和根本性的问题，例如，成为人类意味着什么？拥有一个物理身体意味着什么？数字身体部位会感觉像假肢还是自我的延伸？”

他说，也许我们应该找到一种方法来限制它们能告诉我们的事情。可能有些事情我们根本不想知道，有些事情我们无法忘记或从脑海中抹去。这些事情可能会改变我们对自己、时间和周围人的感受。准确预测未来可能会让我们被‘如果’所困，远离我们周围展开的当下。

在BSC大楼的一楼是地球科学部门，工作人员正在与欧盟和其他众多合作伙伴合作一个名为“目的地地球”（Destination Earth）的项目。该项目旨在创建一个整个地球的数字孪生。该项目的网站上写道，“完整的地球复制品”将在2030年上线，目标是生成“与现实无法区分的模拟”。随着极端天气变得更加频繁，气候危机更加显著，数字孪生可以“以更高的准确性预测这些事件，预测它们对环境、生命和财产的影响。”

“这是一种水晶球，”该部门主任弗朗西斯科·多布拉斯·雷耶斯（Francisco Doblas Reyes）告诉我。“但它是一个非常昂贵的水晶球，因为我们运行的每个实验都将使用目前可以运行的最昂贵的气候模型，生成大量数据——每天数PB的数据，相当于WhatsApp每天的流量。……这就是为什么我们需要像我们楼下那样的机器。问题是，即使那台机器也不足以应对我们正在处理的问题：以前所未有的分辨率模拟整个地球。但这是社会真正需要的。如果你想更好地应对气候变化带来的挑战，你需要拥有你能生成的最可靠的信息，而这正是我们正在努力做的。”

叙事为王的时代：别再把努力浪费在“做对”的事情上

当我最终离开BSC时，我沿着格拉西亚（Gràcia）宽阔的林荫大道和狭窄的小巷走向Hibernian，一家二手英文书店，因为在研究和谈论数字孪生和镜像世界几个月后，我被豪尔赫·路易斯·博尔赫斯（Jorge Luis Borges）的一篇短篇小说所困扰，但我记不清是哪一篇。

博尔赫斯对反射图像有一种反常的迷恋。小时候，他曾做过噩梦，梦见自己的脸实际上是一张面具。他非常害怕自己的倒影，以至于他担心卧室家具的抛光红木会让他瞥见自己的样子，或者更糟的东西。

“镜子有一种可怕的东西，”他在1940年写道。这种恐惧，正如他的传记作者埃德温·威廉姆森（Edwin Williamson）所写，使他痴迷于“双重、复制、副本、传真、翻译——任何可以通过重复削弱物体或人的独特性的东西。”

当我到达Hibernian时，他们在门附近的架子上找到了我想要的故事：《阿莱夫》（The Aleph）。我买下它，坐在附近的一家酒吧外开始阅读。在博尔赫斯的故事中，一个男人（也叫博尔赫斯）的熟人在他的地下室发现了一个球体——他称之为“阿莱夫”——透过它，他可以同时看到一切存在的东西。博尔赫斯以为这个人疯了，跟着他进入地下室，发现了一个“几乎无法忍受的闪亮小彩虹球体”。博尔赫斯凝视其中：

“我看到了汹涌的大海；我看到了黎明和黄昏；我看到了美洲的众生；我看到了黑色金字塔中心的一缕银色蛛网；我看到了一个破碎的迷宫（那是伦敦）；我看到了近在咫尺的无数眼睛在镜中注视着自己；我看到了地球上所有的镜子，但没有一面镜子映出我；我看到了索勒街后院与我三十年前在弗雷本托斯（Fray Bentos）一所房子的入口处看到的相同瓷砖；我看到了葡萄串、雪、烟草、金属矿脉、蒸汽；我看到了凸起的赤道沙漠和每一粒沙子；我看到了一个我永远不会忘记的因弗内斯（Inverness）女人；我看到了她凌乱的头发、高挑的身材，我看到了她乳房中的癌症；我看到了人行道上的一圈烤干的泥土，那里曾经有一棵树；……我看到了我自己黑暗的血液循环；我看到了爱的结合和死亡的改变；我从各个角度看到了阿莱夫，在阿莱夫中我看到了地球，在地球中我看到了阿莱夫，在阿莱夫中我看到了地球；我看到了自己的脸和自己的内脏；我看到了你的脸；我感到头晕目眩，泪流满面，因为我的眼睛看到了那个秘密和推测的物体，它的名字对所有人来说都很常见，但没有人见过——难以想象的宇宙。”

“我感到无限的惊奇，无限的怜悯。”

“窥探了这么多你不该看的地方，是不是觉得有点头晕？”一个讨厌而愉快的声音说道。“即使你绞尽脑汁，你也无法在一百年内偿还我这次启示的代价。一个了不起的观测站，对吧，博尔赫斯？”

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