“AI技術(shù)快速發(fā)展，模型參數(shù)不斷擴(kuò)大，量變帶來(lái)質(zhì)變，智能開始涌現(xiàn)?！卑俣戎腔坩t(yī)療總經(jīng)理劉軍偉在未來(lái)醫(yī)療科技大會(huì)上這樣感嘆。
雖然過(guò)去的2022年看起來(lái)是數(shù)字醫(yī)療遇冷的一年，從一級(jí)市場(chǎng)到IPO，疫情早期的熱度退去，投資者更加審慎。2023年，數(shù)字技術(shù)賽道再次熱潮洶涌。最明顯的是，行業(yè)領(lǐng)頭羊跑出來(lái)了。OpenAI旗下的ChatGPT打響AI深度應(yīng)用的第一槍。
究其背后原因，是對(duì)技術(shù)價(jià)值的深度發(fā)掘。
大模型引發(fā)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注
用北京郵電大學(xué)教授王光宇的話來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)（大）模型的發(fā)展使機(jī)器具備從感知到思考、探索與創(chuàng)造的能力，將對(duì)社會(huì)、行業(yè)產(chǎn)生深刻影響，這吸引了研究界和工業(yè)界的關(guān)注和研發(fā)。在學(xué)術(shù)界，出席本次會(huì)議的張?jiān)そ淌?、周少華教授、王光宇教授、鞏巖教授都認(rèn)為隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，人工智能將對(duì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深刻影響。他們分別從智能檢測(cè)設(shè)備、醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)療服務(wù)、顯微鏡成像等方面進(jìn)行前沿探索。同時(shí)，在資本市場(chǎng)，數(shù)字技術(shù)經(jīng)歷了急速加熱的過(guò)程。ChatGPT的火從產(chǎn)品本身，燒到了各個(gè)領(lǐng)域，從硅谷點(diǎn)燃了全球。從Google指數(shù)上看，ChatGPT在全球的熱度指數(shù)激增；從創(chuàng)投圈來(lái)看，2023年開年以來(lái)，賽道內(nèi)初創(chuàng)公司受投資者持續(xù)追捧。毫無(wú)疑問(wèn)，這陣熱風(fēng)給所有企業(yè)都帶來(lái)了機(jī)會(huì)，同時(shí)對(duì)數(shù)字技術(shù)而言，也是一個(gè)突發(fā)口——尋找真正的應(yīng)用場(chǎng)景，并期待快速落地。
數(shù)字技術(shù)融合醫(yī)療的
五大應(yīng)用趨勢(shì)
數(shù)字技術(shù)已經(jīng)深入醫(yī)療產(chǎn)業(yè)內(nèi)部。以醫(yī)療服務(wù)為例，愛思唯爾《未來(lái)醫(yī)生白皮書》顯示，未來(lái)十年，數(shù)字技術(shù)與醫(yī)療服務(wù)的深度融合、患者健康素養(yǎng)全面提升以及多元化醫(yī)療場(chǎng)景將是全球醫(yī)療發(fā)展的三大趨勢(shì)，大數(shù)據(jù)將深度融入人口健康管理，科研數(shù)據(jù)、電子病例和醫(yī)療設(shè)備互聯(lián)后采集信息的不斷積累，將有助于醫(yī)生制定更精準(zhǔn)的診療方案，提高決策效率。在未來(lái)科技大會(huì)上，我們不僅看到了數(shù)字技術(shù)與醫(yī)療服務(wù)的融合，還看到了數(shù)字技術(shù)與智能檢測(cè)、藥物研發(fā)、醫(yī)學(xué)影像的多元化結(jié)合。◆ 1、進(jìn)軍醫(yī)療服務(wù)，提高就診效率數(shù)字技術(shù)與醫(yī)療過(guò)程的融合帶來(lái)多方面優(yōu)勢(shì)。從患者的角度看，數(shù)字醫(yī)療不僅跨越時(shí)空，解決醫(yī)患之間的信息不對(duì)稱問(wèn)題，還簡(jiǎn)化就醫(yī)流程、降低就醫(yī)費(fèi)用、改善就醫(yī)體驗(yàn)。從醫(yī)生的角度看，數(shù)字醫(yī)療讓患者病歷、健康檔案實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化，提高了疾病診斷、患者管理的效率，進(jìn)一步解放了醫(yī)療生產(chǎn)力。從醫(yī)療機(jī)構(gòu)的角度看，數(shù)字醫(yī)療有助于促進(jìn)院內(nèi)管理精細(xì)化，提升管理水平和服務(wù)水平。在未來(lái)醫(yī)療科技大會(huì)上，王光宇教授分享了“面向健康醫(yī)療的多模態(tài)基礎(chǔ)大模型”，北郵團(tuán)隊(duì)基于千萬(wàn)級(jí)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，開展了基于大規(guī)模語(yǔ)言模型的理解和生成研究，并融合醫(yī)學(xué)知識(shí)和推理內(nèi)核，多模態(tài)智能語(yǔ)義計(jì)算方法，推進(jìn)“以人為中心”的語(yǔ)義對(duì)齊及自然交互。目前，北郵團(tuán)隊(duì)研發(fā)了面向通用醫(yī)學(xué)場(chǎng)景的 ClinicalBERT 1.2B、大語(yǔ)言模型 ClinicalGPT 175B（Hugging Face上發(fā)布ClinicalGPT 7B-Base），基于大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型的蛋白質(zhì)功能分析框架UniBind(發(fā)表在Nature Medicine)。此外，團(tuán)隊(duì)還在ClinicalGPT基礎(chǔ)上探索了中醫(yī)多模態(tài)大模型TCM-GPT，在中醫(yī)理論、辨證施治、經(jīng)絡(luò)穴位、中藥配伍等維度方面均表現(xiàn)出優(yōu)越性能。中國(guó)移動(dòng)研究院首席科學(xué)家許利群同樣談到“大語(yǔ)言模型時(shí)代醫(yī)療健康服務(wù)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”，其中自動(dòng)病歷生成解決方案將大模型嵌入臨床工作流程，輔助醫(yī)生進(jìn)行門診、急診、住院等各種工作場(chǎng)景下的文檔工作。此外，百度智慧醫(yī)療總經(jīng)理劉軍偉也在會(huì)議上分享了百度基于靈醫(yī)大模型在“患-醫(yī)-藥“方面的落地實(shí)踐，他表示:“大模型的準(zhǔn)確率更高，開發(fā)周期會(huì)更短，將在智能健康管家、智能醫(yī)生助手、智能企業(yè)服務(wù)等方面，有專業(yè)賦能、提質(zhì)增效、體驗(yàn)提升的新效果，切實(shí)為大健康產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的生產(chǎn)力?！?/span>◆ 2、升級(jí)穿戴檢測(cè)裝備，預(yù)測(cè)心血管疾病“健康工程倡導(dǎo)早篩早診斷早康復(fù)，政策有了，但器械還十分缺乏?！眹?guó)際醫(yī)學(xué)與生物工程院院士、香港醫(yī)學(xué)工程研究院創(chuàng)始人張?jiān)み@樣說(shuō)道。因此，穿戴檢測(cè)設(shè)備無(wú)論是對(duì)于C端用戶還是B端用戶都有著重要意義。對(duì)于C端用戶而言，可穿戴醫(yī)療設(shè)備將為用戶提供實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，讓用戶了解自身的健康情況，幫助用戶進(jìn)行科學(xué)的健康管控。對(duì)于B端用戶而言，可穿戴醫(yī)療健康設(shè)備的及時(shí)性為醫(yī)療機(jī)構(gòu)的資源調(diào)配提供有力的醫(yī)療輔助，醫(yī)生可進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診，降低治療成本。“過(guò)去的穿戴檢測(cè)設(shè)備并不是很方便。”張?jiān)そ淌诒硎?。?001年，張?jiān)そ淌诰吐氏忍岢隽藷o(wú)佩戴智能檢測(cè)設(shè)備。他還表示，未來(lái)智能穿戴檢測(cè)設(shè)備將朝著小型化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)擾化等方向發(fā)展。◆ 3、下一代光電成像技術(shù)：計(jì)算光學(xué)融合顯微鏡成像國(guó)內(nèi)高端顯微鏡市場(chǎng)目前被德日四大家所壟斷，國(guó)產(chǎn)設(shè)備大多有量無(wú)質(zhì)且市場(chǎng)占有率極低。無(wú)論是從市場(chǎng)角度還是從技術(shù)融合角度，計(jì)算光學(xué)與顯微鏡成像的結(jié)合是市場(chǎng)/信息時(shí)代發(fā)展的必然。傳統(tǒng)光學(xué)成像建立在幾何光學(xué)基礎(chǔ)上，借鑒人眼視覺“所見即所得”的原理，而忽略了諸多光學(xué)高維信息。在顯微成像領(lǐng)域，無(wú)法同時(shí)滿足寬視場(chǎng)和高分辨率的需求。相比之下，計(jì)算光學(xué)成像以具體應(yīng)用任務(wù)為準(zhǔn)則，通過(guò)多維度獲取或編碼光場(chǎng)信息（如角度、偏振、相位等），為傳感器設(shè)計(jì)遠(yuǎn)超人眼的感知新范式；同時(shí)，結(jié)合數(shù)學(xué)和信號(hào)處理知識(shí)，深度挖掘光場(chǎng)信息，突破傳統(tǒng)光學(xué)成像極限。中科院特聘研究員鞏巖表示，光學(xué)顯微鏡具有非侵入性、適合永遠(yuǎn)范圍廣的特點(diǎn)，是目前生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等研究領(lǐng)域的首選觀測(cè)設(shè)備。在該領(lǐng)域，鞏巖教授團(tuán)隊(duì)全面提升設(shè)計(jì)、加工、裝配集成、系統(tǒng)測(cè)試全鏈條數(shù)字化制造工藝，自主研發(fā)多系列高端顯微物鏡。其中包括完成STED—雙光子復(fù)合顯微鏡樣機(jī)（實(shí)現(xiàn)47nm超高分辨率和141.5um的成像深度）；專注非對(duì)稱三光束干涉照明+分段半波片，提高成像速度；大視場(chǎng)光層析顯微成像技術(shù)，提高成像系統(tǒng)空間百兆像素等。未來(lái)，高端顯微鏡還將持續(xù)追求更高的分辨率、更快的成像速度、更深的成像深度的目標(biāo)。鞏巖教授談到，未來(lái)將有更新的技術(shù)與光電顯微鏡結(jié)合。一個(gè)是新型光學(xué)器件與光場(chǎng)調(diào)控機(jī)制。超透鏡、超構(gòu)材料、千分之等離子體、光子晶體等新型器件，為計(jì)算光學(xué)提供全新的光學(xué)調(diào)控。另一個(gè)是新興的數(shù)學(xué)算法和計(jì)算性能。面向各類復(fù)雜現(xiàn)實(shí)成像應(yīng)用的新理論、新機(jī)制、新技術(shù)、建立更優(yōu)的多參數(shù)設(shè)計(jì)與光學(xué)調(diào)控機(jī)制，為計(jì)算成像發(fā)展提供有力支撐。◆ 4、生成式AI入場(chǎng)醫(yī)學(xué)影像，打破時(shí)空限制另一項(xiàng)大熱的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用則是醫(yī)學(xué)影像。ChatGPT等軟件的熱潮席卷全球，表明了生成式AI具有從用戶復(fù)雜提示中生成文本或圖像的能力，它的應(yīng)用前景廣闊，已經(jīng)開始在醫(yī)療領(lǐng)域取得顯著成果。2023年，西門子醫(yī)療展示了基于生成式AI的創(chuàng)新理念和技術(shù)原型。與其他公司專注于文本或圖像生成不同，西門子醫(yī)療通過(guò)智能聊天系統(tǒng)的加載、鏈接和準(zhǔn)備，用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊醫(yī)學(xué)影像快速定位并突出顯示報(bào)告中的相應(yīng)區(qū)域。更為引人注目的是，西門子醫(yī)療利用AI動(dòng)態(tài)生成診斷圖像報(bào)告，并根據(jù)重要性進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，使醫(yī)生能夠更高效地處理信息。在本次會(huì)議中，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)講席教授、美國(guó)國(guó)家學(xué)術(shù)發(fā)明院院士周少華為大家梳理了AI生成醫(yī)學(xué)影像的兩種可能形式：一種是醫(yī)學(xué)影像恢復(fù)，另一種是醫(yī)學(xué)影像合成。目前，周少華教授團(tuán)隊(duì)正在探索新方法合成核磁影像?！拔覀儠?huì)測(cè)量不同參數(shù)，參數(shù)包括人口統(tǒng)計(jì)、基因測(cè)序、生物標(biāo)志物、影像資料等，明顯可以注意到這幾類測(cè)量當(dāng)中是有因果性的，最后形成的影像能體現(xiàn)人類統(tǒng)計(jì)的信息，也體現(xiàn)了生物標(biāo)志物信息?！庇靡蚬Ｐ驼{(diào)控不同參數(shù)，同樣也突破了時(shí)空的的限制?！?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; -webkit-tap-highlight-color: transparent; font-size: inherit; font-family: inherit;">十年前的影像，通過(guò)計(jì)算機(jī)的手段也能合成?！?/span>◆ 5、數(shù)字技術(shù)助力藥物研發(fā)藥物發(fā)現(xiàn)和研發(fā)是制藥企業(yè)和化學(xué)科學(xué)家的重要研究領(lǐng)域。然而，低效率和高成本一直是該領(lǐng)域的障礙。許多從事藥物研發(fā)工作的人都公認(rèn)，數(shù)字化時(shí)代正在改變制藥業(yè)。機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法已被應(yīng)用于多肽合成、虛擬篩選、毒性預(yù)測(cè)、藥物監(jiān)測(cè)和釋放、藥效團(tuán)建模、定量構(gòu)效關(guān)系、藥物重定位、多藥理和生理活性等藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程，極大縮短藥物上市時(shí)間并提高安全性。百圖生科AI算法負(fù)責(zé)人王太峰也是其中一例。在未來(lái)醫(yī)療科技大會(huì)上，王太峰分享了“AI Foundation Models for Target Discovery and Drug Design”。他表示，自然語(yǔ)言很難幫助藥企采用用更多的信息。因此，百圖生科開發(fā)了一個(gè)千億規(guī)模的蛋白質(zhì)語(yǔ)言大模型，以該模型為基礎(chǔ)，推動(dòng)蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)工作，再通過(guò)AI生成藥物系統(tǒng)，進(jìn)一步挑選化合物開發(fā)新藥。
數(shù)字技術(shù)落地的關(guān)鍵
以上我們描述了由于數(shù)字技術(shù)與多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的結(jié)合。即便多元?jiǎng)?chuàng)新如它，大力出奇跡如它，天馬行空如它，也未能逃脫的關(guān)口是：數(shù)字技術(shù)如何快速落地，并保持信息的準(zhǔn)確性與安全性？在技術(shù)商業(yè)化上，目前中國(guó)大模型行業(yè)內(nèi)卷嚴(yán)重。相比之下，國(guó)外廠家更關(guān)注大模型的落地與應(yīng)用。從卷技術(shù)本身到卷應(yīng)用場(chǎng)景，是中國(guó)數(shù)據(jù)技術(shù)商業(yè)化必然經(jīng)歷的過(guò)程。在信息準(zhǔn)確性上，王光宇表示：“現(xiàn)在通用大模型還非常缺乏領(lǐng)域知識(shí)。雖然ChatGPT一定程度上能夠回答醫(yī)療問(wèn)題，但是在一些非常專業(yè)的領(lǐng)域，比如說(shuō)如何更好診斷病人的癥狀，或者給出治療方案等方面還非常欠缺?，F(xiàn)在的大模型還缺乏真正的專業(yè)的推理能力，以及醫(yī)療領(lǐng)域特有的正確性、合規(guī)性和安全性?！睆幕A(chǔ)大模型到健康領(lǐng)域的專有領(lǐng)域的大模型，仍然還有很多需要去探索和解決的技術(shù)問(wèn)題。而在道德倫理問(wèn)題上，生成式AI的訓(xùn)練和應(yīng)用需要大量的患者數(shù)據(jù)，這可能引發(fā)數(shù)據(jù)隱私和保密問(wèn)題。而為確?；颊咝畔⒌陌踩?，醫(yī)療機(jī)構(gòu)和企業(yè)需采取嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理措施，遵守相關(guān)法律法規(guī)。革命性的變革往往與風(fēng)險(xiǎn)共存。盡管數(shù)字技術(shù)正在面臨一些挑戰(zhàn)和道德倫理問(wèn)題，但行業(yè)內(nèi)人士也以安全、公平、循證和隱私為核心來(lái)探討該領(lǐng)域，合理規(guī)劃和管理，數(shù)字技術(shù)有望推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)進(jìn)入一個(gè)更高效、精準(zhǔn)和個(gè)性化的新時(shí)代。
