本期杂志
2019年04月号
卷首语
拥抱数据的核聚变:释放人类无限的智慧能量
采编总监

世界万物,千姿百态。无数大师倾毕生精力,用不同手段记录、描述我们的世界,传世后人,多成为不可复制的孤本精品。其中,对健康与疾病的揭示,亦由浅入深,剥丝抽茧,将科学和艺术有机结合,绘制出机体、组织、细胞、分子的绚丽画卷。

在我还是医学生的年代,教科书多以图像和文字印刷课本为主,而如今,课本均可以数字化,特别是图像模型,以数字三维展示,让人身临其境。数字可以记录和标注世界,而数字的梳理及集合,即形成了数据。

这就是当今我们步入数字(digital)和数据(data)时代的一个缩影,世界万物,均可以用数据描述及表达。数字是数据的表现形式,数据是对世界的描述及标签,是向信息、知识、智慧转换及升华的基础。

有人说:今天的数据是20世纪的石油,让拥有者富有。我说:21世纪的数据,是未来的核聚变元素,会产生无限的智慧能量,可让全人类的生活更美好。

根据大英百科全书的定义,核聚变是指:轻的元素聚合成重的元素,此过程被称之为核聚变(Fusion)。在聚变的过程中,核物质(质子及中子)的结合能(binding force)被释放,以致很小质量的核聚变,即可产生巨大的能量。最好的例子就是恒星太阳,她的能量释放,是氢原子在高热的环境下,形成离子云(Plasma),从而发生核聚变,氢(一个质子)聚合成氦(两个质子+两个中子),依据爱因斯坦的著名公式:E=mc2,释放出巨大的能量,以光子、伽玛射线、电磁波等形式,照耀温暖着太阳系。

在地球上,核聚变及核裂变早已用在了军事、原子弹、氢弹,但这些不可控的核反应释放的能量会给人类造成灾难,而和平利用核能,是人类最终解决能量短缺问题的终极方案。

核聚变的发生,首先要克服小元素之间的排斥力(Coulomb barrier)。太阳通过其巨大的引力,加上核心高达1500万度的高温,将氢在离子云中碰撞,突破Coulomb间隔,使聚变连续发生。

在地球上,引力有限,因此,需要更高的温度,科学家估计要高于太阳10倍,需要达到1.5亿度,以形成离子云。因此,氢弹的引爆需要原子弹的高温高压引导。若要创造可控的核聚变,当然无法使用原子弹,而需要产生高磁场,让离子在形成对撞涡流中克服Coulomb间隔。因此,一个公认的装置,托克马克(tokamak)核聚变器被广泛接受。

针对核聚变的元素,科学家们选择了氢的同位素氘(deuterium)和氚(tritium),他们的聚变也形成氦,同时释放出能量、中子和伽玛射线,其能量高出氢聚变的五倍。氘可来自海水,几乎无穷尽;氚可来自锂(中子撞击lithium),地球上含锂的稀土非常丰富,加上海水中亦可提取,理论上可以供应人类需求600万年。有一个比喻:一瓶海水加一块废弃的手机锂电池,可以供应一个人一生生活所需的能量。核聚变的能量效率是煤炭的400万倍,而且清洁,在闭合的环境下,使用锂“再生毯”(breed blanket),在聚变中生成的副产物中子的激发下,可让氚无限循环再生。而当今在没有可控的核反应技术发明之前,海水被闲置,锂电池被抛弃。

在医学领域,如果我们把病人的数据比喻为氘,医生为再生氚的“毯”,其日常对病人的判断及干预不断地产生智慧的氚,两者在一定的环境中,不断聚集、碰撞,发生数据核聚变,定会释放巨大价值的能量,为精准的诊断及干预,为达标治疗和安全用药,为避免并发症,提供实时、有价值的数据、信息、知识,从而让医生可以更好地发挥医学智慧,改善病人的转归,降低医疗费用,重塑医疗模式。如果扩展到生活方式的干预与疾病的预防,其价值能量更是无限量。

与物理学的核聚变一样,数据核聚变也需要聚变元素,聚变环境。中国有世界上最多的病人,理论上可像海水一样,贡献无穷尽的数据核聚变元素。但是,现有的医疗模式下,病人在离开医院后,即失随访,病人的数据无法采集。同时,数据元素的质量很重要:数据的准确性、实时性、连续性,以及数据的录入责任,数据量均不可或缺。赋能病人,让病人成为自己疾病的管理者,定期评估、录入实验室检查数据及用药数据,既可保证元素质量,又可取之不尽。

核聚变元素氚,需要锂“再生毯”的激发释放。同理,医生作为智慧的再生毯,需要通过对病人教育、培训、关注、关怀、干预,方可让智慧的氚源源不断地循环产生,为数据的核聚变贮备好原料。

物理的核反应需要托克马克反应器,而“智能疾病管理系统”(Smart System of Disease Management,SSDM)可成为数据核聚变的反应器。

数据核聚变的反应器SSDM已经建立,迄今,13万风湿病病人及2600位顶级医生常规使用,温度已经达到聚变条件;经过持续五年的积累,数据元素已达千万,核聚变已经实现,释放出巨大的智慧能量;效益已经产生:提高医疗质量、改善病人转归、降低医疗费用、推动医疗可及性、发出中国医生的学术声音。我们自豪,SSDM由小变大,已成为可复制的核聚变反应器,医患的数据元素在SSDM中碰撞聚合,已发出耀眼的光芒,让我们拥抱数据的核聚变,释放人类无限的智慧能量。

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