要了解機(jī)器人，首先應(yīng)當(dāng)了解一下什么是大模型。大模型指的是利用海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練而成的深度學(xué)習(xí)模型，它們具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和生成能力。例如，OpenAIde的GPT系列、深度求索的deepseek以及百度的文心一言都是典型的大模型代表。

大模型在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。語言處理方面，大模型能夠生成高質(zhì)量的文本，廣泛應(yīng)用于智能客服、內(nèi)容創(chuàng)作等場(chǎng)景；圖像識(shí)別領(lǐng)域，大模型能夠準(zhǔn)確識(shí)別圖像中的物體、場(chǎng)景，并具備生成逼真圖像的能力；語音識(shí)別方面，大模型可以實(shí)現(xiàn)高精度的語音轉(zhuǎn)文字和語音合成等功能。

人工智能是一個(gè)廣泛的領(lǐng)域，它涵蓋了多種技術(shù)和方法，其中機(jī)器學(xué)習(xí)是其重要組成部分。機(jī)器學(xué)習(xí)通過讓計(jì)算機(jī)從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能決策和預(yù)測(cè)。而深度學(xué)習(xí)，作為機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支，通過構(gòu)建深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模擬人腦的工作方式，實(shí)現(xiàn)了在圖像識(shí)別、語音識(shí)別、自然語言處理等領(lǐng)域的突破。

再看大語言模型，它主要是處理語言的，處理什么數(shù)據(jù)就叫什么模型，除了語言模型還有處理視覺、音頻、生成數(shù)據(jù)等其他作用的模型。ChatGPT只是人工智能大語言模型里的一個(gè)類別，現(xiàn)在也是國(guó)際上最前沿的人工智能技術(shù)。我們知道OpenAI有千億美金這樣一個(gè)規(guī)模，它的計(jì)算能力可以講是名列前茅的，這樣的大模型跟ChatGPT相比，國(guó)內(nèi)的發(fā)展還是有一定的距離。

人類社會(huì)從機(jī)械化時(shí)代的工業(yè)1.0，到電氣化時(shí)代的工業(yè)2.0，再到信息化的工業(yè)3.0，再到正在邁向的工業(yè)4.0智能化時(shí)代，工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人發(fā)揮著越來越重要的作用。智能機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、國(guó)防安全、智能服務(wù)、醫(yī)療等各個(gè)行業(yè)，呈現(xiàn)出同步發(fā)展的趨勢(shì)，并具有廣闊的應(yīng)用前景。以大模型為代表的人工智能技術(shù)，正在成為引領(lǐng)新一代產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力。

醫(yī)療大模型訓(xùn)練需要大量文本、影像、生化指標(biāo)等多模態(tài)的數(shù)據(jù)樣本，但醫(yī)療行業(yè)對(duì)患者隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全的要求較高。如何化解這一矛盾是醫(yī)療大模型發(fā)展的重要課題。我認(rèn)為，大模型在設(shè)計(jì)上更應(yīng)考慮不同層級(jí)結(jié)構(gòu)之間既要隔離又要打通的特殊需求。

未來科技賦能人類發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)，機(jī)器人輔助手術(shù)是臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展的里程碑。借助微創(chuàng)手術(shù)和相關(guān)底層技術(shù)發(fā)展，手術(shù)機(jī)器人能從視覺、聽覺和觸覺上為醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)操作提供輔助支持，被用于普腹外科、泌尿外科、心血管外科、胸心外科、骨科、神經(jīng)外科等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)手術(shù)器械的精準(zhǔn)控制。手術(shù)機(jī)器人具有操作高度復(fù)雜手術(shù)、減少術(shù)后并發(fā)癥、三維高清成像、震顫濾除、縮短學(xué)習(xí)曲線、減少輻射及暴露等諸多優(yōu)點(diǎn)，按照功能可以劃分為操作手術(shù)機(jī)器人和定位手術(shù)機(jī)器人。

市場(chǎng)空間之廣闊、技術(shù)迭代之必然、技術(shù)路徑之融合是手術(shù)機(jī)器人的未來發(fā)展趨勢(shì)。手術(shù)機(jī)器人在國(guó)外發(fā)展迅猛，而國(guó)內(nèi)正處于起步階段，面臨研發(fā)投入低、創(chuàng)新力弱、高端市場(chǎng)技術(shù)壁壘高、核心部件依賴進(jìn)口、研發(fā)周期長(zhǎng)、準(zhǔn)入門檻高等發(fā)展難點(diǎn)?，F(xiàn)階段手術(shù)機(jī)器人仍存在諸多局限性，臨床輔助達(dá)不到需求，需要進(jìn)一步迭代。未來手術(shù)機(jī)器人會(huì)向安全化、精準(zhǔn)化、小型化、多術(shù)式兼容發(fā)展，實(shí)現(xiàn)操控與導(dǎo)航定位融合、成像設(shè)備與導(dǎo)航融合、人機(jī)交互與機(jī)器人融合、人工智能與機(jī)器人融合、5G技術(shù)與機(jī)器人融合。

人工智能技術(shù)已經(jīng)深度融入科研活動(dòng)中，尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域。未來，人工智能有望為醫(yī)生提供治療決策支持，甚至能夠預(yù)測(cè)治療效果。此外，人工智能在藥物研發(fā)和醫(yī)療設(shè)備創(chuàng)新等方面也將發(fā)揮重要作用。

我本身是從事醫(yī)療行業(yè)的，我們團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的微創(chuàng)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，經(jīng)過從基礎(chǔ)科研到成果轉(zhuǎn)化的全鏈條攻關(guān)，最終獲得了6項(xiàng)國(guó)家三類醫(yī)療器械注冊(cè)證和4項(xiàng)二類醫(yī)療器械注冊(cè)證。手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人的研發(fā)涉及光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科，需要高度協(xié)同的跨學(xué)科合作。在這一過程中，團(tuán)隊(duì)克服了諸多技術(shù)難題，最終成功研發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人系統(tǒng)。我們的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)亞毫米級(jí)的定位精度，這對(duì)手術(shù)的精準(zhǔn)性和安全性至關(guān)重要。此外，系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)導(dǎo)航、圖像融合、安全預(yù)警等功能，顯著提升了手術(shù)效率和安全性。這些突破不僅依賴于高精度硬件的支撐，更得益于先進(jìn)算法和軟件的深度研發(fā)，凝聚了團(tuán)隊(duì)多年的科研心血。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為當(dāng)前備受關(guān)注的前沿領(lǐng)域，其核心在于將虛擬目標(biāo)與真實(shí)目標(biāo)精確疊加，融合渲染至醫(yī)生的手術(shù)視野中。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⑵は陆M織結(jié)構(gòu)直觀地呈現(xiàn)在醫(yī)生眼前，為手術(shù)安全性提供有力保障。

現(xiàn)在，國(guó)外已相繼批準(zhǔn)了多款與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航相關(guān)的醫(yī)療器械注冊(cè)證，而國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域雖已取得一定進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。要真正實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的臨床應(yīng)用，需克服諸多技術(shù)難點(diǎn)，比如，虛實(shí)融合深度辨識(shí)度、交叉辨別度、疊加區(qū)分度等方面的能力還需進(jìn)一步提升。此外，虛實(shí)目標(biāo)融合的真實(shí)感不足、融合精度低也是目前臨床應(yīng)用的重大難點(diǎn)性問題。目前，國(guó)內(nèi)所謂的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)多用于教學(xué)、培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流，而在實(shí)際臨床場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用尚屬空白。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將顯著拓展醫(yī)生的術(shù)野，極大提升手術(shù)的精準(zhǔn)性和安全性。目前，我們團(tuán)隊(duì)已在虛實(shí)融合精準(zhǔn)度、真實(shí)感提升等方面取得了諸多研究成果。隨著技術(shù)的不斷成熟與應(yīng)用的深入，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮變革性作用，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)精準(zhǔn)診療帶來全新可能。

專家名片

楊健：北京理工大學(xué)二級(jí)教授、博導(dǎo)，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國(guó)家新一代人工智能重大項(xiàng)目首席科學(xué)家

本版內(nèi)容由科學(xué)導(dǎo)報(bào)記者楊洋根據(jù)錄音整理