医学高端论坛
2018年01月号
卷首语
医学进展

中国智慧开拓未来医学

作者:生命新知

中国,拥有世界最多的人口,世界最优秀的科学家。

中国航天科技在崛起,2016年8月,中国成功将世界首颗量子卫星发射升空,它被命名为墨子号。

中国西南贵州,在形成于4500万年前的巨型天坑中,科学家与工程师们建造出了世界最大单口径射电望远镜。

2016年2月,美国研究人员宣布他们发现了时空的涟漪(即引力波),引力波来自大约10亿年前两个黑洞的合并。令中国人惊讶的是,引力波的图形竟然像极了太极。

中国有灿烂的文化,开创传统医学、引领现代医学的历史。人造生命、基因编辑、3D打印、人工智能、手术机器人、组织再生,在中国蓬勃发展;大数据、数据挖掘、超级计算机、分析、算法、模型、预测、深度学习,开创新的慢病管理诊疗模式,弘扬中国智慧,提出医学革命的理念,创建从医病到全周期健康干预的宏伟规划,在国际讲坛上发出中国学者的最强音!

我们身后有五千年的文明,脚下有先辈的足迹,身前有欣欣向荣的国家。中国从来没有如此强大,道路自信、制度自信、理论自信、文化自信,完全有理由在自信的基础上继续开创未来医学,把中国智慧发扬光大。

让我们展望中国智慧如何开拓未来医学。

一、未来医学的技术支点

未来医学最重要的技术是什么呢?90%以上的与会专家认为是基因治疗或者人工智能。

陈香美院士:“我认为是‘人工智能’。我也代表了我们的学科,因为我们肾脏学科的与会专家,好几位也都认为是这个选项:人工智能。在我们看来,后面几个选项,无论是机器人也好,还是组织再生、基因治疗,在这些领域中,确实都是创新,尤其是在治疗方面。但是这些问题都应该包含在人工智能里面,人工智能可以全面地去涵盖这几个方面。对于我们所从事的肾脏病领域来讲,不止是要敞开胸怀等待人工智能,还要积极去争创人工智能。但也有担心,将来如果人工智能发展得太过分的话,我们的人放哪儿?怎么做?这也是我们要考虑的问题。当然还有很多伦理的问题需要解决,但是有些问题是阻挡不了的,所以我们还是敞开胸怀,把人工智能作为我们肾脏病领域医学发展的将来去考虑。而且,也不是将来,就是现在,我们正在做。”

魏正宗教授:“我认为是A‘人工智能’。我为什么不选B、C、D呢?基因治疗我知道有些已经成功了,很多的基因治疗最近开展得如火如荼,但是我是搞临床试验的,我从试验者的角度来看,要说这个东西是未来,还言之过早,特别是长期的安全性、有效性。人是很复杂的生物,会不会在几年之后,又找到另外一个新的趋势出来?还不确认。我选A,是因为这在各个学科都已经是趋势,我们看得到成功的典范。”

曾小峰教授:“我个人也是跟陈院士和魏教授一样,也觉得是人工智能。因为人工智能现在的趋势已经非常明显了,至于其他的三项,实际上机器人本身也是人工智能,没有人工智能,机器人不可能存在;组织再生和基因治疗虽然都很热门,但是都不能代表未来的所有。所以说,人工智能像一个网,覆盖了所有的方方面面,因此它就是未来。”

韩春雷教授:“我觉得应该有两个方面,一个是近期一个远期。近期的话我认为是A‘人工智能’,远期的话是D‘基因治疗’。我在芬兰的国家PET中心从事PET(正电子发射断层扫描影像诊断)工作,我的体会是,现在大量的医学影像数据越来越多,叫海量数据,扫描的数据越来越多,大量的3D、甚至4D数据,完全超过了肉眼来鉴别的能力。这就必须靠人工智能,所以我认为在近期的话,人工智能对现代临床医学的影响是非常大的。远期的话,几十年内,应该是基因治疗,CRISPR基因编辑方法的快速进展,我认为在稍微长的时间内,会对医学的影响更大。”

肖飞教授:“现在确实在图像识别方面,计算机已经超越了人,就像AlphaGo下围棋已经超越了人类一样,现在的图像识别非常精确。基因治疗,可以这么说,新发现和发明基因剪刀,能很精确地选择靶基因,实施基因敲除和修饰,这给我们带来了很多令人兴奋的想象空间,并在实现。”

赵岩教授:“我同意陈院士和各位教授的观点,但我想说的一个就是,大家不要害怕,像陈院士担心的机器会不会战胜人的问题。人工智能最重要的一点,是基于大数据的基础上,这个机器自己会学习,它自己会成长。所以我们要记住,人工智能辅助医学以后,机器在成长,逼着我们医生更聪明。”

二、人工智能会替代医生吗?

人工智能会替代医生吗?16%的与会专家认为人工智能会替代医生大部分诊疗工作,而更多(76%)的医学专家则认为,人工智能会辅助医生大部分的诊疗工作。

韩春雷教授:“我选的是A,我认为人工智能会取代大部分的医生诊疗工作。这是因为,我所从事的医学影像领域,在未来的几年,或者在我们可预见的未来的一段时间内,大量的人工辅助的软件会提供越来越详细的、更精确的诊断。在大部分的医院,以后放射科的影像诊断流程,会是这样:机器提出诊断,经过医生的确认之后,出一个最终的报告。”

韩春雷教授又补充道:“但医生不会失业,人工智能永远不可能取代医生。虽然计算机可以做绝大部分的工作,但最终的决断必须还是由医生来做。”

陈香美院士:“我觉得应该是A加上B,因为有部分工作应该是人工智能去替代的,好比说我们现在的放射科,需要技师进去帮患者摆放好,再去做X线照射。那么这种简单的动作完全可以用人工智能来替代,包括刚才说的机器人等等,但有些工作是不可能替代的。所以说,应该是‘工智能会辅助医生大部分诊疗工作’加上‘部分的诊疗工作可以替代’。”

肖飞教授:“的确,现在不管是在皮肤科,还是病理科,都可以用人工智能来辅助诊断了。”

曾小峰教授:“我觉得还有一个问题,就是人工智能替代了部分工作以后,医生做什么事情?可能医生也要升级。马云曾经说过:‘30年以后,医生大部分失业。’实际上,他这个想法是错误的,30年以后医生大部分做老板了,他要雇佣很多马云式的人物来为他工作。”

陈香美院士:“医生永远不会失业,不管是到什么时候,不论人工智能发达到什么程度,医生还是要有的,除非是人类没有了。”

肖飞教授:“对,我非常同意。我觉得医生的关怀,还有判断,这些都是人工智能无法替代的。提到医生的作用,就像《新英格兰医学杂志》(NEJM)的原主编Franz J. Ingelfinger(在1967年~1977年间担任NEJM的主编)所经历的那样,他自己是消化科医生,结果他得了食道癌。在实施手术切除后,是接受化疗,还是放疗,还是不做任何处理,他纠结了,尽管所有的指南是他领衔指定的。他第一个动作就是给其他医生打电话,可是所有的医生都畏惧权威,都说‘食道癌的诊疗指南都是您定的,您说该怎么办?’他就把电话挂了。直到最后,一个小医生回答说:‘Dr. Ingelfinger,我认为您现在需要一个医生。’Dr. Ingelfinger突然感到了踏实和放心,说:‘全美国就你一个好医生,我要找你来看病!’于是,他就成为那位小医生的病人了。所以,我们可以看到的是:医生得病了以后,也会觉得很无助和焦虑。医生也需要关怀,即使知道所有的处理方案,他也需要有其他的医生帮着去判断。”

三、中国有望引领未来医学吗?

当谈到中国是否可以引领世界未来医学,大部分(72%)的与会专家认为“可以,依托中国智慧不断创新”。专家们的这种底气来自哪里?

曾小峰教授:“关于‘中国是否可以引领未来医学’这个问题,作为中国人,我们永远会选‘可以’。但是我们不要只是从中国的角度,还要从世界的角度出发,我们不仅要依托中国的智慧,也要依托世界的智慧、人类的智慧,来不断地创新,而不是只依托中国的一部分。所以我觉得我们依托的应该是人类的智慧,要不断创新。”

陈香美院士:“我同意曾教授的意见。作为我们中国人来讲,作为炎黄子孙的后代,我们永远有信心,而且,我们的智慧,从前面两段的对话和问题中,可以明确地看到,在过去的五千年前、三千年和二千年前,在15、16世纪,一直到17世纪的时候,我们中国明显是有很多领先的工作。但是,由于各种原因,到了18世纪和19世纪,我们确实和世界先进生产力产生了差距。那么,如何去追赶上来?既要引进,又要不断地创新。”

“但从第一段和第二段的讲解中,我们还可以看出来,中国的智慧是不可超越的,这一点我敢肯定。可以看到的是,西医和西药的强盛,也就一两百年的历史,但是中华民族繁衍不息,一代又一代这么聪明的中国人,还是中国的中医药发挥了重要的作用,要不然我们的子孙也不会延续下来。从这一点来看,我们中国传统医学中蕴含的智慧,我们现在还没有完全把它认识和解析清楚。所以我相信,随着我们国力的增强和国家的开放,现在我们在人工智能方面,和国际上的许多国家是在同一起跑线上的,比如美国、欧洲以及日本。从过去和现在展望未来,我们应该是可以引领世界的未来医学,我是这样相信的。但是我们要正确地评价自己,正确地对待自己。我们的临床医学,在某些方面确实是走在国际的前沿,但某些方面我们的差距也是非常之大的,这一点上,我们要不断地引进,不断地再创新,发挥中国的智慧。”

魏正宗教授:“我个人对于这两个问题都跟大家一样,但是我必须说一点稍微有挑战性的话。我充分赞成我们的国力是没有问题的,未来是没有问题的,但是国力必须展现在实力上,特别是学术的实力上。学术实力真的就是一份证据,我们现在还是说得太多,而证据还太少。当然我们有潜力,但是我们不要过度膨胀自己。我们要讲创新,敢于挑战,敢于接受不同的意见,这样才有办法创新,才有办法展现自己的实力。”

韩春雷教授:“刚才魏教授讲得非常好。我现在举个例子:最近几年,医学的一个最大热点就是临床影像,尤其是PET,最近这几年很多医院都开始普及,中国目前PET的装机量可能在200到300台左右。PET的制造厂家,有三个最大的,被称为GPS,就是GE、飞利浦和西门子。过去几十年,都是这三大厂家在主导全球市场。但是近年来,中国的PET生产已经达到了国际水平,并且已经走向国际市场。我所在的芬兰国家PET中心,已经成功安装了中国产的PET机器,而且,他们的技术百分之百都是中国原研的,非常了不起。这可以证明,在医学领域,我们中国的民族工业已经走向了世界。”

陈香美院士:“在临床医学方面,作为临床医生来讲,我们现在大的教学医院并不亚于国际的一些先进院校,但是由于我们的新药、医疗仪器设备的制造还大部分依赖于国外,所以我们的临床医学没能走在国际的前沿。单从我们内科来讲,不管是参加美国风湿病大会(ACR),还是美国肾脏病、心血管病年会,尤其是心血管病年会,在大会上发表的多中心循证医学的研究,基本上都是来自于西药。而西药从国外到中国来,通常会慢上起码5到10年,那我们再用这个药去做循证医学研究,能够超越国外吗?现在,就是在这些方面,还没有更多的中国创造和制造。但是我相信,我们临床医生的智慧、我们临床医生的手,都是绝对没有问题的。凭着中国的国力和中国的智慧,能够在不久的将来拥有更多自己的药、自己的医疗仪器设备,那时,我们的临床医学就会走在国际前沿,引领未来医学。”

中国学者最有希望在哪一领域引领世界呢?绝大部分(88%)的与会专家选择了“大数据及人工智能”。

魏正宗教授:“我和大家一样选A‘大数据及人工智能’,但我觉得,D‘基因治疗及人造生命’也应该可以。据我所知,国内的基因治疗还是很先进的,观念上也相对比较开放,很多的新创公司都有机会。但是这个领域是不是真的值得去观察,仍需要审慎地评估。对于A选项(大数据及人工智能),大家都有了共识,认为中国学者最有希望在这个领域里引领世界。在这里,我想给大家提供一点来自台湾省的经验,因为我们已经做了几年的大数据,有一个体系,叫做全民健保。事实上,全台湾省99%的居民都缴纳了这个保险,所有的健康资料都在一张IC卡里面。这里面已经看到了很多的好处,但是也必须警醒,不能完全依赖电脑,要谨慎考虑,会不会有更大的隐患在里面。当我们无论做什么事情都电子化了之后,如果某一天医院的电脑死机了,可能我们就什么事情都不能做了。所以在这个过程当中,真的是要很小心地去发展,当然我觉得这一定是趋势,我们已经看到全民健保系统大数据在研究、在服务方面,都帮我们做了很多事情,所以我想这一领域,在祖国大陆,未来一定是趋势。”

肖飞教授:“这可能是最集中的一次选择,在‘中国学者最有希望在哪一领域引领世界’这个问题上,绝大部分的与会专家选择了‘大数据及人工智能’。我们需要更好的临床研究,要利用好中国患者的数据。我们建立的风湿病智能疾病管理系统(SSDM),已经有近5万风湿病患者在使用,通过医生开具处方、患者自主提交的用药信息,我们可以从这个大数据里分析出药物在真实世界中的安全性。例如,在风湿科,甲氨蝶呤是一个常用药物,关于甲氨蝶呤单用和联合用药的风险谱,就已经从我们的平台上提取了出来。在这个风险谱里边,可以看到的是:有些联合用药方案的风险达到了90%,也就是说90%的这样联合用药都有肝脏转氨酶升高的风险。但是在临床上,每一个患者都是个案,医生很难去发现这样的规律,而从平台的大数据里,我们就可以看到这种现象,并给医生和患者做出提醒。

再进一步,如果我们使用人工智能的方式,采用‘贝叶斯’公式的算法模型,将联合用药分别进行两两结合、三三结合,最后再看单用药时的风险,就可以计算出哪种联合用药风险更大,风险发生在哪一个药上,最后人工智能就可以推算出来,减掉某种药物或某几种,会减少多少风险。给医生和患者提出建议,做出预测,确保用药安全。

除了安全性,治疗的效果也非常重要。很遗憾的是,类风湿关节炎患者的达标治疗实现率,对SSDM数据库的分析显示,基线时是28%,这反映了目前中国风湿病患者的疗效现状。而更加令人遗憾的是,已经实现达标治疗的患者,随访六个月之后,有25%的患者又出现了病情活动。

对于药物的使用和方案的选择,医生会去平衡疗效和安全性,还要兼顾经济学指标,让患者感到愉快。首先,要把疗效和安全性放到最重要的位置上,根据病情进行分层,医生在一起共同探讨,制订规则,就可以形成一个人工智能的深度学习算法。算法形成以后,就可以建立一个模型,在大数据的穿透下,变成四维,疗效和安全性穿过时间的平面,最后做出预测。通过这个模型,当医生选择某一种用药方案的时候,计算机就会给出提示:今后3个月、6个月、12个月的用药风险和疗效预测,系统还可以提醒,哪一个用药方案会降低发生不良反应的风险,减掉哪一个药或哪几种药,能够将风险降到更低,同时又取得更好的疗效。
这就是我们在做的工作:一个人工智能辅助医生治疗决策的体系,而这个体系一定是从大数据中得到的。传统的体系中,从数据挖掘、数据分析、异常提醒到报警,就到这为止了,但是如果将这些报警的数据回过头来继续再挖掘、再分析,进入这个算法,建立起模型,通过深度学习,新数据再进来,就可以产生有学术价值的数据,我们可以去发表文章,进行学术交流;平台可以给临床医生提出建议,如何进行安全、有效的合理用药;任何的一个治疗方案,都可以做出风险和疗效预测,给患者创造最大的价值。”

中国学者已做好准备,拥抱新科技,引领未来医学!

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