2017年11月,正當(dāng)全國(guó)53萬(wàn)執(zhí)業(yè)醫(yī)師考生通宵達(dá)旦沙绝,用盡各種方法溫習(xí)的時(shí)候,一大部分的人的成績(jī)被一個(gè)機(jī)器人超過(guò)了。 執(zhí)業(yè)醫(yī)師考滿分成績(jī)?yōu)?00分闪檬,合格線為360分星著,科大訊飛和清華大學(xué)共同研發(fā)的機(jī)器人“智醫(yī)助理”以456分通過(guò)。 人工智能開(kāi)始衝擊中國(guó)的醫(yī)療了粗悯。什麼是人工智能虚循?中醫(yī)如何人工智能呢?假如AI學(xué)會(huì)了中醫(yī)样傍,會(huì)是怎樣的呢横缔?
人工智能=數(shù)據(jù)+算法
人工智能的定義為機(jī)器展現(xiàn)出的智力,主要表現(xiàn)為能解決問(wèn)題的能力, 就以早前很火的Alpha Go 為例衫哥, Alpha Go 的算法讓它有了兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)剪廉,功能就像人或動(dòng)物的大腦一樣,會(huì)根據(jù)環(huán)境炕檩,做出改變斗蒋。比如說(shuō)在棋盤(pán)中他現(xiàn)在有三個(gè)可以下的選擇,下了一個(gè)笛质,他輸了泉沾,這時(shí)候他就會(huì)記住這個(gè)結(jié)果,從而在下次類(lèi)似的情況中做另一種決定妇押,避免輸棋跷究。Alpha Go 的算法是他有一個(gè)會(huì)學(xué)習(xí)的大腦。 然後他以這個(gè)學(xué)習(xí)能力敲霍,學(xué)習(xí)了互聯(lián)網(wǎng)上所有的圍棋棋譜俊马,每一個(gè)狀況都經(jīng)歷過(guò),每一個(gè)狀況都知道下一步應(yīng)該怎樣做肩杈,所以它就變得很強(qiáng)柴我,能擊敗人類(lèi)了。
“智醫(yī)助理”也是有一個(gè)人工智能的算法扩然,像醫(yī)學(xué)生的大腦一樣艘儒,能閱讀不同到臨床資料,並且能做出診斷與提出治療方案夫偶。 而它學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)就是53本醫(yī)學(xué)教材界睁,200萬(wàn)份電子病歷,40萬(wàn)份醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)兵拢。一個(gè)能夠?qū)W習(xí)的大腦翻斟,學(xué)習(xí)了這麼多份病歷,自然有一個(gè)非常好的臨床思維能夠高分通過(guò)醫(yī)師執(zhí)業(yè)考了说铃。
望聞聞切Big Data
現(xiàn)代尤其是國(guó)內(nèi)的醫(yī)療非常依靠各種的化驗(yàn)和檢驗(yàn)瓤球,而這類(lèi)型的病歷就很適合讓人工智能去理解〔蘧椋看見(jiàn)了肝功能偏高,肝炎抗體升高,就有可能是病毒性肝炎衙解。 但是中醫(yī)的話阳柔,我們除了靠問(wèn)診之外,還非常依賴(lài)把脈蚓峦,看舌頭舌剂,或者其他比較感性的資訊去做出診斷。 而剛剛說(shuō)了暑椰,實(shí)現(xiàn)人工智能的一個(gè)重要因素就是有大量的數(shù)據(jù)參考霍转,到底把脈看舌等這麼博大精深的傳統(tǒng)技術(shù),能夠怎樣被數(shù)據(jù)化呢一汽?國(guó)內(nèi)外就有不同的企業(yè)在解決這方面的問(wèn)題避消。
道生AI是國(guó)內(nèi)其中一個(gè)中醫(yī)四診數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的公司,他們就推出了一個(gè)道生四診儀召夹,並在脈診和舌診方面都拿到了ISO認(rèn)證 (脈診 :?ISO 19614:2017)(舌診:ISO 20498-2:2017?)岩喷。 國(guó)家的一帶一路中醫(yī)計(jì)畫(huà)裡面,“海上中醫(yī)”迪拜診所就運(yùn)用了道生四診儀监憎,讓國(guó)內(nèi)的名老中醫(yī)能夠身處國(guó)內(nèi)纱意,為迪拜,甚至其他國(guó)家的患者看病鲸阔,實(shí)現(xiàn)了中醫(yī)四診信息的標(biāo)準(zhǔn)化以及中醫(yī)遠(yuǎn)程醫(yī)療偷霉。
王唯工教授是臺(tái)大的一名物理學(xué)教授,研究中醫(yī)的脈診多年褐筛,提出了經(jīng)絡(luò)是人體心血管震動(dòng)諧波的理論类少。他和他幾個(gè)在史丹佛唸書(shū)的子女就將以上技術(shù)開(kāi)發(fā)出一個(gè)“夾手指”血氧儀大小的經(jīng)脈分析儀,能讓消費(fèi)者隨時(shí)檢查自己以及家庭成員的經(jīng)脈健康水平渔扎,相當(dāng)於有一位中醫(yī)師在你身邊瞒滴,每天幫你把個(gè)“平安脈”。 而且數(shù)據(jù)還會(huì)上存到雲(yún)端赞警,可以對(duì)比自己以往的脈像妓忍,預(yù)測(cè)自己能否健康或者需要多加注意。研究者甚至能運(yùn)用大數(shù)據(jù)對(duì)比雲(yún)端其他用戶的脈像愧旦,找出什麼脈像能預(yù)測(cè)出什麼樣的疾病世剖,吃什麼藥後會(huì)導(dǎo)致脈像有怎樣的改變。
假如張仲景搞生物科技笤虫,一滴血驗(yàn)出四逆湯癥
中醫(yī)的特色是辨證論治旁瘫,而當(dāng)中最有特色的就是張仲景傷寒雜病論的經(jīng)方辨證系統(tǒng)祖凫。我們學(xué)中醫(yī)的時(shí)候就經(jīng)常說(shuō)西醫(yī)是還原論,而中醫(yī)是講究整體觀念酬凳,所以現(xiàn)代的醫(yī)療檢測(cè)技術(shù)只能驗(yàn)出病惠况,不能驗(yàn)出證。 但其實(shí)現(xiàn)代醫(yī)療科技越來(lái)越向整體方向走宁仔,現(xiàn)在一滴血就能驗(yàn)出四逆湯證稠屠。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)是由還原論所主導(dǎo)的,而當(dāng)中最大的原因是因?yàn)榭股匾约耙呙缃鉀Q了當(dāng)時(shí)構(gòu)成人類(lèi)健康最大的威脅翎苫,能夠控制甚至消滅傳染病权埠。天花是由於天花病毒引起的,只要有天花疫苗接種就能杜絕天花病煎谍,一個(gè)方法徹底解決一個(gè)問(wèn)題攘蔽。部份傳染病是由於細(xì)菌感染引起的,只要有抗生素就能殺死細(xì)菌呐粘,一個(gè)方法徹底解決一個(gè)問(wèn)題满俗。 還原論醫(yī)學(xué)治療這些疾病的成功奠定了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)現(xiàn)在的基礎(chǔ)。但目前世界各地開(kāi)始流行中醫(yī)等傳統(tǒng)或替代醫(yī)學(xué)作岖,就是因?yàn)檫€原論的醫(yī)學(xué)不適合現(xiàn)在慢性病為主的疾病譜÷祝現(xiàn)在最流行的疾病是心腦血管疾病,代謝性疾病鳍咱,和癌癥降盹。有一種藥可以根治糖尿病的嗎?沒(méi)有谤辜。有一種藥可以根治癌癥的嗎蓄坏?沒(méi)有。有一種藥可以根治高血壓的嗎丑念?沒(méi)有涡戳。
因?yàn)檫@些疾病的原因是非常複雜,不像傳染病一樣脯倚,一個(gè)病因一個(gè)方法渔彰,每個(gè)疾病都有一種治療方法可以解決。所以這時(shí)候傳統(tǒng)中醫(yī)藥就能夠取代現(xiàn)代醫(yī)療的不足推正,因?yàn)橹嗅t(yī)藥都是用複方恍涂,每個(gè)複方有千百種有效成份,能於現(xiàn)在複雜的慢性病起效植榕。
與此同時(shí)再沧,科學(xué)界也開(kāi)始意識(shí)到還原論的不足,在基因檢測(cè)尊残,蛋白檢測(cè)的基礎(chǔ)下發(fā)展出系統(tǒng)生物學(xué)炒瘸。在系統(tǒng)生物學(xué)中淤堵,疾病的形成不是只有單一的原因,而是某些基因顷扩,在某些情況下拐邪,表達(dá)出一些的蛋白,某些蛋白比正常高了隘截,某些比正常低了扎阶,而這些蛋白所控制的功能,構(gòu)成了整個(gè)的狀態(tài)技俐。 這種理解,就與中醫(yī)理論講究的的每人有特定的體質(zhì)统台,受到某種病因雕擂,最後形成某個(gè)證的思想非常類(lèi)近。
北京大學(xué)的團(tuán)隊(duì)贱勃,就用了相應(yīng)的技術(shù)井赌,看出了原來(lái)寒證熱證有其生物基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)分別製造出寒證和熱證的大鼠胃炎模型贵扰,再進(jìn)行基因表達(dá)分析仇穗,發(fā)現(xiàn)原來(lái)熱證和寒證的老鼠各有特定表達(dá)出來(lái)的基因。 寒證所表達(dá)出來(lái)的基因主要反映一個(gè)整體代謝率比較低的狀況戚绕,而熱證所表達(dá)出的基因主要反映一個(gè)更加活躍的免疫系統(tǒng)纹坐。寒證狀態(tài)下,Leptin會(huì)增加舞丛,令人的飢餓感降低耘子,減少每天攝取的營(yíng)養(yǎng)和熱量。 而在熱證狀態(tài)下球切,CCL2谷誓,TGF-B1等炎癥因子都會(huì)顯著增加。
寒熱等中醫(yī)理論一直被視為是形而上的吨凑,無(wú)法被科學(xué)解釋的捍歪,但北京大學(xué)的團(tuán)隊(duì)就證明了原來(lái)中醫(yī)的一個(gè)重要概念,寒熱之分是有其生物基礎(chǔ)的鸵钝。能夠做到這樣發(fā)現(xiàn)糙臼,其中一個(gè)很大的要素就是基因表達(dá)檢測(cè),蛋白組學(xué)檢測(cè)等技術(shù)越來(lái)越普及恩商,能夠搜集並分析大量的數(shù)據(jù)弓摘,發(fā)現(xiàn)到傳統(tǒng)生物科技方法發(fā)現(xiàn)不到的生理病理知識(shí)。
其實(shí)除了寒熱之外痕届,就連經(jīng)方四逆湯證的生物基礎(chǔ)也被一個(gè)臺(tái)灣學(xué)者研究出來(lái)韧献。鄭宏足等學(xué)者就以脈沉末患,四肢厥冷等兩個(gè)診斷標(biāo)準(zhǔn)收集了24個(gè)病人。他們?yōu)椴∪顺檠敢ぃM(jìn)行mRNA分析璧针,透過(guò)對(duì)比6個(gè)四逆湯證以及6個(gè)非四逆湯證的mRNA表達(dá)數(shù)據(jù),他們最後找出四逆湯證中獨(dú)有的192個(gè)生物標(biāo)記物渊啰, 並用這些生物標(biāo)記物探橱,成功分辨出餘下12個(gè)病人是否有四逆湯證。
這個(gè)研究的意義不但在再次證明了中醫(yī)理論是有其生物基礎(chǔ)绘证,還更加豐富了中醫(yī)的診斷手法隧膏。以往考傳統(tǒng)的方法,望聞問(wèn)切嚷那,每個(gè)醫(yī)師之間都會(huì)有差異胞枕。經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)師,可能問(wèn)少了一個(gè)問(wèn)題魏宽,搜集的資訊就會(huì)不同腐泻,所以辨別出來(lái)的資訊也會(huì)不同。假如以後所有中醫(yī)證形的Biomarker也被發(fā)現(xiàn)了队询,每個(gè)人驗(yàn)一滴血派桩,就可以從基因表達(dá)的角度上清楚了解這個(gè)病人的身體到底處?kù)兑粋€(gè)什麼的狀況。
當(dāng)然蚌斩,現(xiàn)在還沒(méi)有人這樣看病铆惑,筆者曾經(jīng)私下問(wèn)過(guò)鄭宏足醫(yī)師,他做一個(gè)病人的成本就需要大概6000港幣了送膳,經(jīng)濟(jì)上不可行鸭津。 不過(guò)在我們有生之年,可能100港元能完成以上的操作是非常有可能的肠缨∧媲鳎基因測(cè)序的成本正以超摩爾定律的速度下降,2001年完成單人基因測(cè)序成本需要9000萬(wàn)美元晒奕,到了2014年已經(jīng)是1000美元以下闻书。
我們能比神農(nóng)氏李時(shí)珍更了解中草藥
學(xué)習(xí)中藥是一個(gè)艱辛的過(guò)程,我們首先要學(xué)習(xí)中藥學(xué)脑慧,方劑學(xué)等基本教程魄眉,然後再要參照不同經(jīng)典,自己施藥體會(huì)闷袒,最後反覆在患者身上獲取經(jīng)驗(yàn)才知道怎樣用一只中藥坑律。我們假設(shè)一下,如果讓AI用它的方式來(lái)學(xué)習(xí)中藥囊骤,它會(huì)如何學(xué)呢晃择?
學(xué)習(xí)冀值。首先它的基本功會(huì)很好,任何一個(gè)中藥宫屠,它都能記住並分析出歷代所有醫(yī)家對(duì)其描述列疗,近代所有醫(yī)案的例子,透過(guò)大數(shù)據(jù)浪蹂,對(duì)比以往的資料知道這處方適不適合患者目前的狀況抵栈。除此之外,它用幾分鐘的時(shí)間就能閱讀並理解所有現(xiàn)代科學(xué)文獻(xiàn)對(duì)這中藥做過(guò)的試驗(yàn)坤次,能在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)上有所發(fā)揮古劲。試問(wèn)人類(lèi)醫(yī)師精力有限,每天要工作診癥缰猴,怎能有這個(gè)時(shí)間去做這麼多的閱讀呢产艾?
臨證。臨證能夠提供醫(yī)師一個(gè)驗(yàn)證自己理法方藥是否正確的機(jī)會(huì)洛波。最基本的是有效無(wú)效胰舆,這個(gè)處方開(kāi)給患者骚露,能否令患者癥狀消失蹬挤。再高層次的是掌握中醫(yī)理論,是否能開(kāi)一個(gè)處方後棘幸,患者的身體會(huì)根據(jù)中醫(yī)理論做出改變焰扳?能否透過(guò)開(kāi)中藥精準(zhǔn)地控制舌脈的變化?這些都需要不停累積經(jīng)驗(yàn)去嘗試误续。而人類(lèi)獲取經(jīng)驗(yàn)這個(gè)過(guò)程就有一個(gè)很自然的限制吨悍,就是時(shí)間。就算是國(guó)內(nèi)最繁忙的醫(yī)師蹋嵌,一天也最多只能看一百多個(gè)證育瓜。華佗智能醫(yī)生的中醫(yī)AI系統(tǒng)已經(jīng)在浙江落戶了400家中醫(yī)醫(yī)館,已經(jīng)輔助了醫(yī)師開(kāi)了160萬(wàn)張?zhí)幏皆岳茫@經(jīng)驗(yàn)量是人類(lèi)無(wú)辦法比的躏仇。
創(chuàng)新。AI中醫(yī)能比人類(lèi)中醫(yī)有的最大優(yōu)勢(shì)是腺办,就是它能夠不受中醫(yī)理論所限焰手,完全根據(jù)數(shù)據(jù)。按照上文怀喉,現(xiàn)在或不久的將來(lái)书妻,我們能夠透過(guò)驗(yàn)血,分析基因表達(dá)躬拢,蛋白組學(xué)躲履,代謝組學(xué)等见间,獲得上千GB的大數(shù)據(jù),完全了解一個(gè)人的身體在分子生物學(xué)的水平上處?kù)妒颤N階段崇呵。這將會(huì)是整體理論的極致缤剧。而根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以看到什麼基因表達(dá)多了域慷,什麼基因表達(dá)不足了荒辕,什麼基因表達(dá)變異了,並在這個(gè)的基礎(chǔ)上犹褒,“補(bǔ)虛瀉實(shí)”抵窒,令到基因表達(dá)回復(fù)健康平衡的水平。 而且這不是我的空想叠骑,而是你我現(xiàn)在李皇,只要有一臺(tái)電腦就能夠做到的事。
大家可以去 https://goo.gl/9SA9Be , 是一個(gè)叫BATMAN-TCM 的生物資訊科技平臺(tái)宙枷, 只要我們?cè)谄脚_(tái)上輸入丹參掉房,按下分析,它就能做到慰丛,第一卓囚,列出所有丹參的有效成份。第二诅病,根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)文獻(xiàn)資料哪亿,找出所有有效成份各自對(duì)應(yīng)的基因,第三贤笆,分析出這些基因在人類(lèi)身體裡面是控制什麼功能(排名前三位的是glycolysis gluconeogenesis蝇棉, Citric cycle, Pentose Phosphate Pathway芥永,全都是與能量代謝有關(guān)的)篡殷,第四,分析出這些基因與什麼疾病最相關(guān)(頭三名是大腸癌埋涧,乳癌和肺癌)板辽。
查基因得處方。BATMAN-TCM 還有Function2TCM 的功能 飞袋。KEGG Pathway 將人類(lèi)所有已知的細(xì)胞功能都分類(lèi)好並進(jìn)行編碼戳气,例如跟糖尿病有很大關(guān)係的PPAR Signalling就是hsa03320。假如我們的病人巧鸭,在相關(guān)檢測(cè)上看到hsa03320的基因表達(dá)上出現(xiàn)異常瓶您,我們就可以透過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),為病人訂製出一個(gè)最適合它的方藥。而根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)呀袱,頭三個(gè)最能針對(duì)PPAR Signalling 的中草藥是芒果樹(shù)皮Magnifera Indica贸毕,黃豬屎豆Crotalaria anagyroides, 和紅木 Bixa Oranella。 先不論這些中藥能否直接應(yīng)用於人體夜赵,是否安全明棍,但這種方法是可以幫助人類(lèi)發(fā)現(xiàn)更多以前沒(méi)有想過(guò)的中藥應(yīng)用,可以應(yīng)對(duì)更多的疾病寇僧。
我們要當(dāng)蘋(píng)果還是諾基亞摊腋?
人類(lèi)的科技文明正以指數(shù)級(jí)的進(jìn)度發(fā)展,而AI嘁傀,生物科技等技術(shù)將會(huì)像電力一樣改變我們的生活兴蒸。像互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)一樣,這些新技術(shù)不會(huì)完全取代一個(gè)行業(yè)细办,目前現(xiàn)下零售也沒(méi)有被線上取代橙凳。但新技術(shù)卻會(huì)令傳統(tǒng)行業(yè)出現(xiàn)一個(gè)新的局面,例如阿里巴巴或者亞馬遜就改變了很多人的生活以及購(gòu)物方式笑撞。 這個(gè)技術(shù)的顛覆岛啸,是未來(lái)無(wú)人可擋的一個(gè)趨勢(shì),我們能決定的茴肥,只是我們未來(lái)會(huì)成為蘋(píng)果還是諾基亞坚踩。
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