每經(jīng)編輯 段煉    

僅僅通過(guò)幾滴血，就能提前預(yù)知數(shù)百種疾病的潛在風(fēng)險(xiǎn)？AI做到了！

當(dāng)前，人工智能正以前所未有的速度，全面滲透到科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)人工智能深度融入科學(xué)研究，會(huì)帶來(lái)怎樣的變革？又會(huì)開啟哪些新的探索空間？

AI × 疾病早篩技術(shù)

幾滴血就可預(yù)測(cè)上百種病

2024年，復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)?wèi){借“人類健康與疾病蛋白質(zhì)組圖譜”的突破性研究成果——在人工智能算法的助力下，醫(yī)生只需通過(guò)簡(jiǎn)單的血漿蛋白組檢測(cè)，就能提前診斷和預(yù)測(cè)疾病。

據(jù)了解，這項(xiàng)研究最初只是針對(duì)阿爾茨海默病及其他類型癡呆。此前科研團(tuán)隊(duì)利用大數(shù)據(jù)和人工智能算法，對(duì)近1500種血漿蛋白質(zhì)進(jìn)行篩選分析，發(fā)現(xiàn)了11種可預(yù)測(cè)未來(lái)癡呆風(fēng)險(xiǎn)的血漿蛋白質(zhì)。

復(fù)旦大學(xué)科研院副院長(zhǎng)、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科副主任郁金泰表示，通過(guò)驗(yàn)血發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的變化，用AI算出來(lái)疾病苗頭，最早能提前15年發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病等疾病的跡象。

如果能把蛋白質(zhì)圖譜繪制得更加全面，是不是能分析出更多疾病和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系呢？

帶著這個(gè)想法，科研團(tuán)隊(duì)又對(duì)5萬(wàn)多人的血液樣本和跨越14年隨訪的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，成功繪制出全球首張“人類健康與疾病蛋白質(zhì)組圖譜”，同時(shí)還開發(fā)出一套人工智能算法模型。

專家介紹，這項(xiàng)技術(shù)最大的特點(diǎn)就是"早發(fā)現(xiàn)、少花錢"，醫(yī)生通過(guò)檢測(cè)人體血液中近3000種蛋白質(zhì)的變化，再結(jié)合人工智能技術(shù)，就可以提前十余年預(yù)測(cè)心臟病、糖尿病、阿爾茨海默病等上百種疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)。

郁金泰表示，團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)快速檢測(cè)試劑盒，未來(lái)常規(guī)體檢只需加做幾十元的蛋白質(zhì)檢測(cè)，就能篩查重大疾病風(fēng)險(xiǎn)。就像現(xiàn)在測(cè)血糖血壓一樣方便，特別適合需要定期體檢的中老年人。

AI × 藥物研發(fā)

效率和質(zhì)量全方位提升

在浙江杭州的良渚實(shí)驗(yàn)室，研究員沈?qū)幒退膱F(tuán)隊(duì)利用AI算法，設(shè)計(jì)開發(fā)出一種用于治療兒童早衰癥的新藥物，在實(shí)驗(yàn)中取得非常好的療效。目前，團(tuán)隊(duì)正在積極尋求合作，努力推進(jìn)臨床轉(zhuǎn)化。

浙江大學(xué)良渚實(shí)驗(yàn)室研究員沈?qū)幈硎?，AI算法讓藥物設(shè)計(jì)變得快速高效。如果用傳統(tǒng)的大規(guī)模篩選，大概要15～20年的研發(fā)周期，而且有非常大的失敗概率。有了AI算法的加持，藥物研發(fā)周期可以縮短到3～5年。

早在2021年，良渚實(shí)驗(yàn)室就組建了一支由臨床醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科交叉的團(tuán)隊(duì)，他們陸續(xù)開發(fā)七、八種深度學(xué)習(xí)的算法，致力于遺傳病、罕見(jiàn)病的精準(zhǔn)診療。

沈?qū)幭Ｍ槍?duì)不同的疾病，甚至不同的患者，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，借助AI的工具，為每個(gè)病人提供更加個(gè)性化的治療方案。

當(dāng)前，中國(guó)科研界正以“奔跑者”的姿態(tài)擁抱人工智能技術(shù)，推動(dòng)科學(xué)研究從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)跨越式轉(zhuǎn)型。從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)一線，從基礎(chǔ)理論到應(yīng)用場(chǎng)景，AI正成為科學(xué)家手中的“加速器”，助力多領(lǐng)域科研突破。

AI × 醫(yī)療

輔助醫(yī)生診斷和治療

近日，多家醫(yī)院宣布，將AI醫(yī)療落地到醫(yī)院診療場(chǎng)景中。AI技術(shù)將為醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)哪些變化？“AI醫(yī)生”能給人看病治病嗎？

日前，全國(guó)首個(gè)“AI兒科醫(yī)生”在國(guó)家兒童醫(yī)學(xué)中心北京兒童醫(yī)院正式上線應(yīng)用，這名存在于虛擬世界里的“兒科醫(yī)生”，承擔(dān)的角色主要有兩個(gè)：

一個(gè)是專家的臨床科研助理，幫助醫(yī)生快速獲取最新科研成果和權(quán)威指南；

另外一個(gè)是輔助醫(yī)生進(jìn)行疑難罕見(jiàn)病的診斷和治療。

就在本月20日，多位身穿白大褂的知名專家，和身穿黑色工裝服操作下的“AI兒科醫(yī)生”，共同為10名患兒進(jìn)行疑難病多學(xué)科會(huì)診。

就在專家們討論的同時(shí)，桌子的這一邊，工程師將患者的病歷資料輸入大模型中，“AI兒科醫(yī)生”也給出了治療方案：手術(shù)加化療。

記者觀察到，10名患兒的診斷中，AI兒科醫(yī)生給出的建議與專家組會(huì)診結(jié)果吻合度較高，有時(shí)AI兒科醫(yī)生還會(huì)通過(guò)患者病例報(bào)告里的某個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)，給治療方案增加特別提示。

不同于通用AI大模型，醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的大模型需要更多維度的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。為此，國(guó)家兒童醫(yī)學(xué)中心將300多位專家的臨床經(jīng)驗(yàn)及數(shù)十年高質(zhì)量病歷數(shù)據(jù)，整合進(jìn)大模型中，從而把“AI兒科醫(yī)生”訓(xùn)練得更專業(yè)、準(zhǔn)確。

國(guó)家兒童醫(yī)學(xué)中心主任 北京兒童醫(yī)院院長(zhǎng) 倪鑫：我們?cè)谘邪l(fā)兒科AI醫(yī)生初衷，當(dāng)時(shí)提出“雙醫(yī)生制”。我們所有的結(jié)果跟AI相互提醒，AI對(duì)于整個(gè)醫(yī)生團(tuán)隊(duì)就是輔助和朋友。

人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域還有一個(gè)功能是預(yù)判，相當(dāng)于醫(yī)學(xué)檢測(cè)多了一把“尺子”。在北京協(xié)和醫(yī)院，工作人員正在為陳女士做三維步態(tài)評(píng)估。去年以來(lái)，陳女士左側(cè)肢體發(fā)抖、發(fā)僵，走路越來(lái)越困難，醫(yī)生懷疑她是神經(jīng)系統(tǒng)疾病。高速攝像機(jī)記錄下了陳女士的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，然后交給人工智能系統(tǒng)去評(píng)估。

一直以來(lái)，神經(jīng)系統(tǒng)疾病在臨床上不同醫(yī)生的評(píng)估結(jié)果存在差異，容易出現(xiàn)誤診、漏診。“面向神經(jīng)系統(tǒng)疾病預(yù)警的智能人機(jī)交互關(guān)鍵技術(shù)”，通過(guò)多維評(píng)估體系，助力阿爾茨海默病、帕金森等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早期診斷。

北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)科醫(yī)生 蘇寧：這個(gè)病人的評(píng)分是63分，有可能是在認(rèn)知障礙的早期。

截至目前，這套系統(tǒng)已完成10多萬(wàn)例神經(jīng)功能檢測(cè)，為臨床精準(zhǔn)診療提供參考依據(jù)。

北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)科主任 朱以誠(chéng)：比如說(shuō)我一年前看了一個(gè)帕金森的病人，我不記得他一年前在我面前是什么樣子了，我沒(méi)有一個(gè)量化值，但機(jī)器都記下來(lái)了。它作為一個(gè)長(zhǎng)程隨訪的測(cè)量工具是非常有用的。

去年11月，國(guó)家衛(wèi)生健康委等三部門發(fā)布《衛(wèi)生健康行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景參考指引》，給出了84個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景。高頻詞為“智能”和“輔助”。“智能”體現(xiàn)出AI在技術(shù)層面的價(jià)值，而“輔助”則強(qiáng)調(diào)了AI在醫(yī)療領(lǐng)域承擔(dān)的工具性角色。

有醫(yī)生表示，AI的確可以在一些場(chǎng)景、一些環(huán)節(jié)輔助醫(yī)療，但醫(yī)生面對(duì)復(fù)雜病情的綜合判斷和經(jīng)驗(yàn)積累以及面對(duì)面的人文關(guān)懷，是AI無(wú)法替代的。

湖南郴州市兒童醫(yī)院兒童健康研究所執(zhí)行所長(zhǎng) 肖能：它可以總結(jié)所有目前已發(fā)表的文獻(xiàn)，所以我們可以給患者提供適合的診斷方案。

四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院四川省人民醫(yī)院副院長(zhǎng) 傅啟華：患者只需打開我們醫(yī)院的微信公眾號(hào)，用語(yǔ)音或者文字詢問(wèn)“胃疼怎么辦”或“頭疼應(yīng)該掛哪個(gè)科室”，AI就能迅速給出貼心的建議和就醫(yī)指南。

湖南懷化市第二人民醫(yī)院脊柱關(guān)節(jié)外科 康復(fù)醫(yī)學(xué)科護(hù)士長(zhǎng) 康丹：一些自動(dòng)化的任務(wù)，如智能導(dǎo)診、藥物分配等重復(fù)性和機(jī)械性的護(hù)理任務(wù)，正在被自動(dòng)化系統(tǒng)取代。但是也需要特別警惕護(hù)理倫理、護(hù)理的數(shù)據(jù)安全和患者的隱私保護(hù)等問(wèn)題。

北京協(xié)和醫(yī)院罕見(jiàn)病醫(yī)學(xué)科主任 沈敏：現(xiàn)在有一個(gè)詞語(yǔ)叫“AI幻覺(jué)”，就是你拿到的這些信息到底是真的還是假的？我們要去甄別，因?yàn)樗彩峭ㄟ^(guò)海量的數(shù)據(jù)分析。那些海量數(shù)據(jù)的里面，也許混雜了一些假消息。而且我們不是冰冷的機(jī)器，我們還要更多體現(xiàn)人文的決策。

編輯|段煉 蓋源源

校對(duì)|程鵬

封面圖片：視覺(jué)中國(guó)（圖文無(wú)關(guān)）

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合自央視新聞