“人工智能是引領這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術,具有溢出帶動性很強的‘頭雁’效應?!?/p>
人工智能(AI)如一場突如其來的颶風,無孔不入地滲入我們的工作、學習和生活的方方面面,數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化趨勢逐漸成為主流。在AI頭雁的引領下,千行百業(yè)齊頭并進,醫(yī)療領域自然不甘掉隊,也插翅騰飛起來。
醫(yī)療隊伍的主體是醫(yī)生,醫(yī)生的天職是治病救人,治病救人的基本手段就是診斷、治療、醫(yī)藥“三板斧”。
傳統(tǒng)醫(yī)學特別是中醫(yī)學的診斷——“望、聞、問、切”,是由醫(yī)生眼觀、耳聽、問診、手觸實現(xiàn)的。近代醫(yī)學的診斷在傳統(tǒng)手段上又增添了6類檢查項目,即以放射、核磁、超聲為代表的醫(yī)學影像學檢查,以大生化檢驗為代表的醫(yī)學化驗,以心電圖為代表的電生理檢查,以顯微鏡為工具的病理學檢驗,以纖維胃鏡為代表的人體腔鏡檢查,以DNA為代表的基因檢測。臨床醫(yī)生已經(jīng)很少以脖子上掛著聽診器,手中掂著叩診錘的形象出現(xiàn)了,除常規(guī)查房外,他們的多數(shù)診斷都是在觀察研讀各種圖像、波形和數(shù)據(jù)報告過程中完成。
然而,分析醫(yī)學圖像和檢驗數(shù)據(jù)并非易事。通常來說,一名合格的影像學醫(yī)師,需要花費3~5年時間專注研究膠片和熒屏的圖像;而成為一名稱職的病理醫(yī)生,則要經(jīng)歷5~8年在顯微鏡下的鉆研。
如今,這些技能有了新的技術來加持。在AI圖像識別、數(shù)據(jù)分析技術的幫助下,僅需幾秒鐘,一份份DR(數(shù)字化X射線,是傳統(tǒng)X光的進化版本)、CT(電子計算機斷層掃描)、MRI(核磁共振檢查)、腔鏡影像、心電圖、生化檢驗或基因檢測等分析報告就出現(xiàn)在臨床醫(yī)生的電腦屏幕上,幫助醫(yī)生更快速、準確地識別疾病,甚至于還能對肝臟病變、乳腺癌或腦部腫瘤等病癥作出診斷和定位標記,極大提高了醫(yī)療工作效率和診斷準確率,為第二“板斧”的斬病除疾提供了強有力的支撐。
治療的關鍵在于對癥,AI可以根據(jù)患者的病歷資料及各種醫(yī)療檢測圖像、檢驗數(shù)據(jù)等信息,推薦最適合患者的個性化治療方案。在5G網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域,通過遠程會診,哪怕是在天南海北的鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院、汪洋大海的客輪艦船上、太空巡游的空間站中、南北兩極的科考站,都能確?;颊呖梢院蛧鴥?nèi)的醫(yī)療專家進行線上交流,獲得針對患者病情的具體風險評估和治療指導。
由于AI機器人手術相比人工操作精度更高、穩(wěn)定性更強,在數(shù)字一體化手術室中,在專業(yè)外科醫(yī)生的直接遙控下,AI機器人不僅能完成一個個疑難復雜的手術,還能夠縮短手術和康復時間,使患者獲得高效、精準和安全的醫(yī)療服務。
俗話說,“大醫(yī)無藥寸步難行”。古有李時珍編寫《本草綱目》,今有屠呦呦提取青蒿素,無不經(jīng)歷千辛萬苦,才獲得了治病救人的“靈丹妙藥”。
而如今,醫(yī)藥領域的創(chuàng)新已轉向生物化學、基因靶向藥物以及新型材料制作藥械的開發(fā)與試驗。利用AI技術,科研人員可以預測蛋白質的結構,模擬藥物分子與蛋白質之間的相互作用,幫助科研人員設計開發(fā)出更有效的生物醫(yī)藥。例如:由AI通過對人類染色體中所包含的約31.6億個DNA堿基對及其構成的2~3萬個基因序列進行深度解讀,尋找致病的突變基因,開發(fā)瞄準病變基因靶點進行修復或切除的定點藥物(靶向藥物),實現(xiàn)對腫瘤或遺傳性疾病的精準治療。這涉及對海量基礎數(shù)據(jù)的篩選和分析研究,如果沒有AI技術的支持,這些難題幾乎是難以攻克的。
蘇州大學生物醫(yī)學研究院科研團隊就利用AI技術,以生物大分子蛋白凝聚體為聚焦靶點進行篩選,研發(fā)出一種靶向干擾肽藥物,為全球癌癥治療帶來了新的突破和希望。
法醫(yī)學是醫(yī)學的一個分支學科,AI技術在醫(yī)療領域的巨大創(chuàng)新引領,也給法醫(yī)學領域帶來了革命性轉變。目前,我國圖像和語音識別等技術創(chuàng)新應用已躋身世界前列,AI技術助力下的法醫(yī)學鑒定、行為識別也更加精準高效。
無論是刑事犯罪還是糾紛案件,犯罪嫌疑人總會在特定場景中留下蛛絲馬跡。于是,在音頻、視頻或網(wǎng)絡以及在案發(fā)現(xiàn)場提取的指紋、足跡等所產(chǎn)生的海量圖像和數(shù)據(jù)中,篩選識別出犯罪嫌疑人,還原案件現(xiàn)場,已成為偵查機關獲取并提供司法審判精準證據(jù)的便捷手段。
以1枚指紋的比對工作為例,10個痕跡鑒定工程師拿著放大鏡檢索比對一年,也不如AI檢索2分鐘的效率。AI技術在公共空間織成的保護巨傘,相當于將警察的一雙手眼擴展成了千萬雙手眼,如此高效的防控和辦案效率,極大地壓縮了違法犯罪活動的隱蔽空間。
只要警方能在犯罪現(xiàn)場提取到犯罪嫌疑人的DNA檢材(法醫(yī)在進行案件分析時用到的證據(jù)性材料),利用AI技術進行DNA系譜學分析,就可以首先將犯罪嫌疑人圈定在一個數(shù)百萬人的大群體中,然后通過譜系追蹤,逐級比對、篩查,縮小范圍,最后鎖定在一個只有上百人的小群體中,再使用DNA個人識別技術,直接查獲犯罪嫌疑人。
2018年,美國警方就曾應用DNA系譜學分析技術,將一起40多年前案件的犯罪嫌疑人查獲歸案。
筆者于2006年秋季參與偵辦了一起案件,雖然在現(xiàn)場提取到了犯罪嫌疑人的DNA,但受制于當時的技術條件,一直未能查獲案犯,成了心中遺憾。
2023年,該案專案組利用新開發(fā)的DNA Y-STR 技術,判定犯罪嫌疑人為湖南、湖北、四川、重慶地區(qū)的某姓家族成員,再借助AI技術進行DNA系譜學分析,在符合作案年齡和性別的16萬人中鎖定某家系的32人,最后通過DNA個人識別技術,成功認定并抓獲潛逃了17年之久的犯罪嫌疑人。該案被公安部評為優(yōu)秀專案,其偵破也凸顯了AI技術的巨大威力。
AI虛擬解剖分析技術的推廣應用,能讓科研人員在不動用刀剪、不破壞尸體的基礎上,獲取人體內(nèi)部各器官組織的形態(tài)結構圖像,對人體病變、損傷部位做出大致判斷。并且,由于相關影像資料具有可重復性,可以支持專家反復研判,使得推斷出的致死原因具有較高可信度。
除此之外,在法醫(yī)學領域,由于AI輔助系統(tǒng)具有迅速、安全且不受任何人為干擾的優(yōu)勢,能夠有效減少人為判斷誤差。
當前,人工智能勢頭正盛,探索和創(chuàng)新未有窮期,愿有志青少年未來能涉足人工智能領域,更進一步開展學習研究,利用人工智能的優(yōu)勢,為人類社會創(chuàng)造更加美好的未來。
(責任編輯 / 王佳璇" 美術編輯 / 周游)