现在数字孪生已经是业界一个非常流行的话题了。在讨论到数字孪生这个话题时，我所谈到的与其它多数人存在比较明显的差异。这个差异可以看作是我的局限，当然也可以看作是我的特点。

在我忽悠数字孪生时，通常会事前言明，我的课程中不会涉及可视化也不会涉及通讯的内容，但我会指出这些内容是通用性数字孪生在建构时应该考虑的部分。可视化可以帮助开发者和使用者更为直观地了解对象正在和已经发生的变化，通讯则是真实系统与数字孪生之间数据交换的必要通道。它们自然是数字孪生研发过程特别是使用过程中重要的组成部分。

然而，可视化与通讯作为计算机专业的技术组成部分，拥有大量高质量的技术专家，拥有大量成熟的技术和软件，可以直接从一个相对高的起点直接开展工作。但对于数字孪生所要解决的具体问题来说，由于问题的特殊性和前沿性，特别是应用市场的小众性，必然存在相对大量的具体技术细节需要采取具体的技术手段加以解决。对于这些具体技术问题解决的好坏自然在很大的程度上决定了数字孪生构建和应用的水平。

总结一下就是，如果从宏观的角度考虑问题，需要将可视化和通讯等通用技术作为讨论和工作的重点；如果从微观的角度考虑问题，我建议更为关注具体对象的具体技术细节问题。而我一直将具体问题的具体技术细节作为我构建和应用数字孪生的工作重点，这自然是我的局限，但也可以看作我的特点。当然在经费到位的条件下，我也具备能力为我构建的数字孪生配置相应优秀的可视化和通讯能力，为它的应用提升水平。

从上面可以看出，从二十多年前自发性的萌生开始，我一直持续性地在数字孪生这条道上进行着尝试，同时也在尝试中获得收益，这条道路我会继续走下去。我会保持自己的特点不变，也就是将研发聚焦在构建和应用基于蒙特卡罗模拟计算的先觉型数字孪生上。

首先我计划研发具有自主知识产权的蒙特卡罗模拟计算软件（暂定名为ZQMC）。如果一切如愿的话，ZQMC将基于CAD实现几何建模和几何体组合（目前这方面已得到广联达科技股份有限公司的免费技术支持）；采用国际通用的核数据，并为可能存在的特性数据库保留接入的可能；自主研制的蒙特卡罗粒子输运程序将直接构建在CAD底层软件基础上，俱备“算得准”（以俱备解决深穿透问题能力为最主要特点）和“算得快”的能力。

在“算得准”方面，又可以划分为“算得远”、“算得近”、“算得细”和“算得实”四个部分。其中“算得远”是指可以完善地解决以深穿透问题为代表的厚重屏蔽计算问题和以初始源依赖问题为代表的临界计算问题；“算得近”是指可以完善地解决空间辐射效应和放疗治疗计划中的人体浅表层剂量计算问题为代表的稀薄屏蔽计算问题；“算得细”是指在更为细小的像素上获得稳定的计算结果；“算得实”是指尽量避免对计算对象的几何与物理属性做近似处理（其中包括但不限于对于计算对象的静态要求），尽量保证各种参数的真实性，从而保证计算结果的真实有效性（这里的动态计算需求主要源自对于放疗中伴随人体脏器的生理性运动的剂量计算和对于工业应用中瞬态放射化学过程以及材料辐照改性的剂量计算）。

“算得快”主要是指，在保证计算结果准确的前提下，通过修改和调整模拟计算过程的节奏和技巧，实现对计算过程的显著加速。

在ZQMC开发的同时，在ZQMC的基础上计划针对若干应用问题，与相应领域专家同行合作，开发相应数字孪生，将蒙特卡罗模拟计算在相应领域中的应用水平得到显著提升，争取使相应应用问题的解决能力得到显著提升。可以通过“蒙特卡罗模拟计算”+“数字孪生”途径加以研究解决的应用问题包括但不限于下列问题：

1、         滞留量定量检测技术

2、         废物桶定量检测技术

3、         以肿瘤放疗治疗计划设计与优化为代表的核与放射医学诊断与治疗

4、         透射成像特别是成像失真修正技术

5、         以计量传递和定值为目标的射线辐射场表征与剂量计算

6、         以中子能谱研究和截面数据修正为代表的核物理实验应用

7、         核技术装置设计与优化技术

8、         缺陷与表征技术

9、         以安全和过程优化为目标的核设施退役技术

10、     以核材料与放射源搜索与监控为代表的核安保技术