文章主题：人工智能, 医学, 知识应用
文| 冰球
本文首发在“冰球说医”。
前几日，后台留言里出现了这样一则消息：
我思考后觉得无法三言两语回答这个问题，所以有了这篇文章。
首先声明：我不是学计算机的，更不是人工智能方面的专家。但过去两三年，因为兴趣，我自学了编程、复习了线性代数和统计学、学习了机器学习课程，读了一系列书和专业人士的文章，再加上有幸在大学里与世界顶级人工智能专家一起做科研项目，我想在这方面还是可以点评一二。
人工智能（AI) 是什么？
🌟人工智能（AI），这个概念早在上世纪60年代的科技革命中悄然萌芽，然而，真正迎来黄金时代的步伐，是在大数据的洪流中稳步迈进，伴随着计算力的飞速跃升与算法创新的迭代升级。近年来，它如同一股强大的引擎，其影响力和潜力才得以全面释放。🚀
很多人把AI和机器学习混为一谈。其实AI 本身作为一个学科，也在快速发展中，机器学习（ML）只是其中一个分支。另外几大分支包括自然语言处理、语音识别、机器视觉、认知计算、机器人等。
机器学习简单地说就是用计算机的算法来训练大量数据，通过这个过程找到最优化解来模拟现实，对结果进行预测。机器学习的算法有近百种，常用的包括线性回归、逻辑回归、概率密度估计、k-近邻算法（KNN）、支持向量机（SVM)和近年来非常热门的人工神经网络(ANN)。
人们通常把AI分为两种：
弱(狭窄)AI ——指的是可以取代人的某一项具体工作的机器：比如下象棋、文字翻译、语音助手等，现在已经有很多这方面的应用。
强(广泛)AI ——指的是能够模拟人大脑的功能，做多种工作的智能机器，现在还只存在于好莱坞电影(如新球大战里的R2D2)和科幻小说中。
🎉🚀探索未来智慧边界：强AI时代的超级智能猜想🔥💡随着科技的飞速跃进，我们正站在人工智能（AI）崛起的里程碑上，众多智者对此充满好奇与期待。Ray Kurzweil的《奇点临近》一书犹如一面警示镜，预言2045年，AI或将超越人类智慧的巅峰`(2045, #AISuperhuman)`。这场智力革命无疑将重塑我们的世界秩序。对于AI对人类命运的影响，两种观点交织：一方是马斯克的尖锐警告——”AI威胁论”(Elon Musk’s #AIThreat)，他警示我们警惕潜在的灾难性后果；另一方则是乐观的“数字乌托邦”愿景，坚信AI将引领我们步入一个更和谐、智能化的社会 `(Digital Utopia)`。在这个充满变数的时代，我们需要理性思考，既要拥抱创新的力量，也要防范潜在的风险。让我们共同探索，如何在强AI的浪潮中找到平衡，为人类的未来绘制蓝图。🌍🌈
不管怎样，有一点毫无置疑，人工智能的发展会影响和改变人类社会的发展，其意义很可能超过之前的农业革命和工业革命。人工智能专家吴恩达说：AI是新的电能。确实，AI 对各个传统行业会打来冲击，医学也不例外。
AI助力医学，早已是大势所趋
以医生为代表的医学界，是一个很保守的团体。医学界对计算机技术的应用远落后于其他行业。
早在80年代，就有医生提出 “人 + 机器 > 人”的概念，提出计算机赋能的医生将会发挥更大的作用。14年前，美国国家医学协会(IoM)提出了一个概念：学习的医疗系统。
学习的医疗系统 ——
“用科学，信息学，激励机制，和文化协同来进行的持续创新，将最佳实践方案无缝嵌入医疗程序中，而新知识的获得就是这过程中的副产品。”
Learning Health Systems——
“Science, informatics, incentives, and culture are aligned for continuous improvement and innovation, with best practices seamlessly embedded in the delivery process and new knowledge captured as an integral by-product of the delivery experience.”
美国从90年代起开始投入建设电子医疗系统(EHR)， 建了20多年，如今终于小有成效。EHR的功效除了直接的提高医疗质量，还有一个很重要的功能：把个人的医疗资料和历史数据系统性的记录下来。这些庞大的数据，在实现共享后，最终的期望是能够帮助每一个人。
当你身处广袤的非洲草原，面对一只威猛的狮子时，想象中的紧张感瞬间袭来。虽然动物园里的狮子是你的旧识，但现实中遭遇的那一刻，难免会心跳加速。不过，请记住，你并非孤身一人，这里是大自然的舞台，也是生存的考验。沉着应对，保持冷静，是与野生动物和谐共处的关键。
🌟想象一下，如果你对非洲草原上的所有狮子了如指掌，从它们的生活习性到疾驰的速度，再到古人面对它们时的应对策略。这一切都了然于胸，那么此刻你的恐惧是否会减轻呢？🌍
把上面的“你”替代为“医生”，“狮子”是 “疾病”；这就是人工智能有潜力为医学带来的美好前景。
需要的医生不是更少，而是更多了！
由于大众和媒体对人工智能的热情渲染，人工智能现今已经吹捧到泡沫级别。从目前可以想象的应用来看，人工智能在很长时间只会是一个工具，而这个工具现在只是初见成效。
医疗行业的痛点是什么？
🚀医疗升级大势所趋！🚀相较于航空业的自动化革新，医疗环节却明显滞后。👨⚕️病人就诊流程繁琐，从预约到结账，几乎全凭人力操作。挂号台前排长龙，住院手续复杂难懂，保险索赔过程冗长，取药付款更是费时费力。.iso 9001认证的医疗机构，正逐步拥抱技术革新，以提升患者体验，减少人为错误，迈向更高效、智能的未来。🚀让我们期待医疗行业的一场数字化革命，让看病变得更简单，更便捷！🌟
医学知识充满了未知，且在不断更新中。这点我以前很多文章中有提到。
随着医学知识的增加，病人的医疗需求加大，现在医生人数远远不够。
医学知识的学习周期长，培养医生成本昂贵，医疗水平层次不齐。
由于上面种种原因，目前医疗从诊断、治疗到服务五花八门，很不规范，充满变数。
人工智能可以做什么？
人工智能目前在医学里成功应用的例子多在影像学中，因为机器擅长的模式识别在影像学中很重要。初见成效的例子包括糖尿病视网膜病变筛查、某些特定癌症（如肺癌）的病理检测，黑色素瘤的辨别等。
🌟改写提示💡在日常阅读中，我们常常被那些引人注目的标题所吸引，比如”🔥人工智能医疗诊断大放异彩，超越影像专家？真相何在？🔍” 然而，真相往往隐藏在细节之中。当你深入剖析这些声称技术突破的文章时，你会发现它们并非无懈可击，就像科研领域的严谨探索一样，里面充斥着需要进一步探讨和修正的环节。每一篇声称人工智能医疗成就的文章背后，都应是扎实的研究和严谨的数据支持。而非仅仅凭借吸引眼球的标题来博取关注。真正的创新，不会急于求成，而是经得起时间和科学的考验。🚀SEO优化建议：1. 使用行业关键词：如”人工智能医疗”, “科研文章”, “数据验证”2. 强调深度分析的重要性：”揭秘科技神话，科研论文背后的严谨与挑战”3. 保持客观态度：”理性看待技术进步，数据说话才是硬道理”记得，优秀的写作总是以事实为基，避免过于绝对的表述，让内容更具说服力和价值。😊
这里我暂且不去抠统计学的问题。从临床应用角度，比如读X光片判断是否有肺炎这个问题，影像科医生单凭片子是无法做诊断的。影像科医生读片后最多能说的是“在典型的临床症状下，这个x 肺光片的显示符合肺炎这个诊断”。 更不要说，不同的影像科专家对图片显示的结果很可能会出现分歧。因为符合肺炎的模式看上去也可能是肺膨胀不全（atelactesis)。肺炎看似简单，最后的诊断需要结合病人的临床病史、症状、血检、图像等综合考虑得来。
有很多人担心影像科医生的工作会被替代，这个担心毫无必要。训练机器的图像案例需要影像科医生解读，结果需要影像科医生认证，最终应用临床也需要影像科医生把关。
更可能的情况是，人工智能系统的普及会使影像科医生数量继续增加。玩笑地说，影像科医生以后可能需要成为人工智能专家。医生以后做临床试验不仅对于药物和疗法，还要做人工智能系统方面的临床试验，在这里人工智能和医疗器械（工具）类似。
是小狗还是蓝莓蛋糕？
从目前的科研结果来看，人工智能系统擅长的是系统规范方面的，比如完全正常，或完全不正常的图像模式，可以帮助医生防止遗漏。但图像上的许多微小变化，人工智能无法判断。
所以人工智能在影像科中最可能的应用形式是作为医生的辅助，进行图像的先前处理（比如把倒置的图像放正，对目标物体的大小进行测量，把图像曝光度进行调整：这些目前基本都是手工），和进行读片后的二次检查（比如检查医生有没有遗漏某个结节）。
但就算要达到以上的技术水平，人工智能还有很长的路要走。
现在人工智能的看图片水平，很多时候还达不到一个3 岁小孩的水平。
比如，三岁小孩能够轻松区分出下面是小狗还是蓝莓蛋糕，但人工智能系统还不可以。
就在前几天，美国食品药品监管局（FDA ）批准了一个帮助医生监测手腕骨折的软件。与许多媒体添油加醋的报道不同，这款软件并不能脱离医生单独使用，而是作为医生的辅助工具。这款软件能够帮助医生更快诊断一种特定的手腕骨头骨折(distal radius fracture)，而这只是手腕骨折中很多形态的一种，其应用场景仅此而已。
今后，类似的专注于某个特定诊断的人工智能算法和软件将会越来越多，对于医生来说是好事，因为可以节省医生很多时间。
比如，一个皮肤科医生一个个检查全身的痣来筛查是否有黑色素瘤非常耗时间，而有了专门监测黑色素瘤的一仪器后，全科医生甚至病人自己就可以做这些检测，在碰到可疑情况时像皮肤科医生确诊咨询即可。
人工智能和大数据应用不尽人意的例子也不少：比如几年前的谷歌流感预测被发现完全不准；IBM 的沃森智能系统，目前还没有找到合适的医疗场景。之前充满希望的智能个性化医疗建议目前看来还无法达到：导致了IBM Watson 与MD Anderson 合作的失败和近期的大量裁员。
人工智能系统最容易实现的目标是解决上面提到的第一个痛点。就像在工业革命时很多生产线上的工人失业一样，这些支持服务的人员可能在不久的将来不被需要。这一点上，国内很多大医院的就诊系统倒是走在前面。
总之，从长远来看，人工智能将来有可能取代一部分传统医生诊断和开治疗方案的作用，让医生的工作更有效率。更重要的是，机器能够赋能医生和生物科研人员， 推进医学的进步，但人工智能在医疗方面的研究，仍然需要医生的推动。
后记
某天查完房后，我玩笑地对同事说：有时我真希望自己像机器，不用感受任何情绪。同事看了我一眼，意味深长地说：你要那样，就说明你完全burned-out 了. (中文译为职业怠倦，但我觉得直译为燃烧殆尽更形象)。
那天查房，其实碰到的也只是病床上常态：三个病人哭， 一个病人发脾气，两个病人极度抑郁、对我说“还不如死了好 ”。我情绪平稳并充满乐观地进行疏导，但结束后，还是有种筋疲力尽的感觉。
人的情绪是一把双刃剑：它可以让人产生共鸣、共情的情感，拉近人与人之间的距离；但也可以对人产生负面的影响。机器不会有任何情绪，它是智慧和情绪的完全脱离。
人类相比其他动物，有一些特殊技能：创造力，思考，想象力， 这使得人类成为地球生物的主宰者。
机器相比人类：创造力，社会性，和想象力是机器还无法达到的。虽然在创造力方面机器已能达到人类的水平（比如通过学习模仿各种音乐家的风格作曲）。
要想感受人类的社会性和想象力，只要和几个孩子玩耍，就会让你惊叹。
莱特兄弟想象能像鸟一样飞翔，所以发明了飞机。想象让人类创造出各种发明，而未来也因为我们的想象而改变。
人们今后的生活，离不开计算机， 离不开人工智能。人类进化的路程，是否会因此改变？
医生无需担心被人工智能取代，这将是全人类共同的挑战。AI若能达到取代医生的那一天，那这个问题在那时已不重要。
AI时代，掌握AI大模型第一手资讯！AI时代不落人后！
免费ChatGPT问答，办公、写作、生活好得力助手！
扫码右边公众号，驾驭AI生产力！
