正被AI顛覆的醫療:我們即將可以活到150歲?

特約記者 毛健敏 喻彩華

很少有人想到,這一天來得如此之快——到醫院看病,給你診斷病情的醫生,是一個機器人。

2月初,在天津市第三中心醫院,一位胃癌局部晚期患者坐到「醫生」面前,「醫生」思考了不到10秒鐘,在電腦屏幕上開出了一張精準詳細的西醫診療方案分析單。

10秒為晚期癌症患者開處方的「醫生」叫Watson(沃森),出生於2015年,年僅2歲。他的「哥哥」幾年前在美國一檔知名智力競賽節目中打敗了人類冠軍。醫生是擁有更強大腦的癌症專家,在印度,它為一名已經無藥可救的癌症晚期患者找到了診斷方案;在日本,它只花了10分鐘就確診了一例罕見白血病……

「醫生」Watson為20位中國癌症病人治病幾天後,百度宣布了一個重大決定:百度醫療事業部智能小e團隊和拇指醫生團隊,轉入人工智慧(AI,以下簡稱AI)體系。醫療事業部其他業務將予以關停,相關人員將結合公司發展需要在內部提供轉崗機會。

因為醫療廣告,百度成長為一個龐然大物,又深陷輿論信任漩渦。現在,百度裁撤醫療事業部,AI用李彥宏的話來說,是百度試圖利用AI去「迎接一個新時代」。

IBM、百度只是用AI顛覆醫療浪潮的行動者之一。在AI醫療領域,早已擠滿科技巨頭、創業公司、資本等玩家,除卻高成本、長周期的投入需求外,還面臨醫療數據難以獲取、商業化造血能力有待考驗等挑戰。

什麼時候人類會迎來一個AI醫療新時代?又是一個怎樣的新時代?誰也不敢妄下定論。因為這關係到生命和健康——手術刀已經能深入人體內大多數器官,人類壽命前所未有地延長,科學進步不斷突破我們想像的禁區。或許在不遠的將來,人類不但可以放心大膽吃下AI開出的處方,而且還可以實「973」首席科學家、碳雲智能創始人王俊的美好願景:人工智慧醫療能讓人類活到150歲。那時,這不但將成為人工智慧的一個里程碑,也註定會是人類發展進化的一個重大里程碑。

百度的AI醫療邏輯

「迎接新時代,也要打掃門庭。」李彥宏春節後在內部一次中層以上級別參與的講話,或許是百度全面轉型AI醫療的註腳。

撤銷醫療事業部只是百度轉型AI醫療的又一個舉措。去年年底,百度發布了醫療人工智慧領域內的新成果——百度醫療大腦,包含患者自診和協助醫生進行輔助診療的兩個平台。

2月11日,李彥宏在第17屆中國企業家論壇亞布力論壇發言時,講起他的人工智慧+醫療戰略表示,AI時代的來臨,將重新定義醫療行業。例如,未來可以通過智能診療系統幫助醫生來診斷、通過AI收集數據進行基因測序、用AI方法進行新葯研發和測試等。

「能夠改變醫療的最最重要的力量就是AI。」李彥宏稱,隨著人工智慧在精準醫療等領域不斷產生突破與創新,人類最終都會成為AI的受益者。

值得注意的是,百度移動醫療事業部並不是負責醫療廣告的部門。百度移動醫療事業部在2015年1月成立,歸張亞勤領導,當時主要是醫療O2O相關的挂號預約以及送葯直達業務,布局主要在三個方面:在線問診的百度醫生、拇指醫生等,送葯電商的葯直達,還有智能設備Dulife。不過,這個部門的業績並不好,連續幾年是公司年終係數最低的部門之一。

從商業角度看,AI醫療模式對百度而言有著異常強大的吸引力——在百度醫療廣告遭遇嚴重信任危機,以及百度020醫療失敗之後,百度意圖藉助人工智慧,在醫療領域創造出新的運營方式和盈利方式。

百度AI醫療具體路徑如何?「未來醫療大腦和醫療雲會進行結合。ToC面向患者,ToB是面向醫生和醫療機構,未來是一個大的平台,有不同的介面和服務產品。」百度原醫療事業部負責人李政透露稱,自己未來將負責兩塊業務,一是醫療AI的探索和落地,二是百度醫療雲的業務,通過百度醫療雲降低用戶的存儲成本等。

10秒確診癌症的Waston醫生「百度想做中國的Waston,幫醫生進行輔助診斷。」移動醫療杏樹林CEO張遇升說IBM人工智慧在醫療領域的研究,已落地應用於醫療具體治療之中,百度此番轉型還屬於放長線。2月4日,世界癌症日。IBM的人工智慧Watson在天津市第三中心醫院第一次為中國癌症患者「出診」,它的身份是人類醫生的機器人助手,有20位癌症患者慕名而來——對這些四處奔走求醫問葯的癌症患者來說,也許,機器人醫生能帶來奇蹟。治療中,一位胃癌局部晚期患者向人類醫生遞上自己的各種檢查單據。人類醫生把病理數據輸入Watson後,Watson「思考」了不到10秒鐘,就在電腦屏幕上開出了一張詳細的西醫診療方案分析單。「Watson提供的最佳方案,是通過化療將腫瘤縮小後再進行手術,這跟我的判斷完全一致。」天津市第三中心醫院腫瘤科主任吳塵軒說。2011年2月,在智力節目《危險邊緣》打敗了人類對手。嶄露頭角之後,沃森開始轉戰醫療健康領域,與美國癌症治療領域的權威醫院——紀念斯隆.凱特琳癌症中心合作,共同「訓練」,花了兩年的時間「修讀」醫學院課程,像人類那樣做必要的知識儲備。2015年4月, Watson Health成立,吹響了進軍醫療行業的號角。截至2015年底,IBM和北美14個癌症中心建立合作夥伴關係,美國頂級的腫瘤中心MSK已全面使用Watson作為輔助手段,為臨床醫生提供乳腺癌、肺癌、直腸癌、宮頸癌、卵巢癌和胃癌治療方案。2017年,Watson還將拓展至另外九種癌症,覆蓋全球80%的癌症病例。迄今為止,Watson在美國、泰國、印度與中國應用於癌症、腫瘤的診斷與治療,服務人數達2億。作為癌症專家,在北卡羅來納大學醫學院,Watson能夠在99%的情況下推薦與人類專家相同的癌症治療方案。更驚訝的是,在30%的病例中,發現了醫生沒有提出的治療選擇。在印度,它為一名已經無藥可救的癌症晚期患者找到了診斷方案;在日本,東京大學醫學研究院利用Watson判斷一位60歲女性患有罕見的白血病,而這只用了10分鐘的時間。不同的是,人類醫生依據的是多年臨床診斷經驗,而Watson依據的是目前全球範圍內對相關病例的大數據分析——Watson的認知技術17秒可以閱讀3469本醫學專著、248000篇論文、69種治療方案、61540次實驗數據、106000份臨床報告,進而根據醫生輸入病人的指標信息,在藥物選擇及用藥方案、風險上提供精準建議。在返回中國這位患者身邊之前,它順便把自己的診療方案部分內容翻譯成了中文。「比人類醫生考慮得更全面,把風險降到最低,大大增強了患者甚至醫生的信心。」「我們都知道,一個人不可能掌握所有知識。Watson的出現為我們提供了一個非常棒的機會——開放、共享全世界的癌症治療信息,每個地區的人們都可以通過Watson來獲得世界頂級的專業知識。」在一篇文獻中,講到了Watson鑒定一位年輕肺癌患者的罕見突變現象案例,但在全世界範圍內,最多也只有10位醫生知道這項新突變的研究。但是,Watson不僅僅讀過這項新的研究論文,它還能將病情和新研究結合在一起,給醫生治療提供正確建議。更重要的是,Watson還具備了一定的學習能力,可以隨著時間的推移而積累海量知識。Watson Health(Watson健康)總經理戴博麗(Deborah DiSanzo)就曾表示,Watson腫瘤解決方案的知識庫更新是逐月進行的。AI醫療擔綱IBM第四次轉型成敗

很大程度上,體積從主卧縮小成3個疊放的比薩盒大小,擁有超過30個APII(應用程序編輯介面)的Watson在醫療領域的表現,對IBM來說將是第四次轉型能否成功的關鍵——儘管Watson已進軍金融、零售、時尚、教育、汽車等更多垂直領域,但醫療健康仍是目前最強的領域。

「未來五年,我們所作的每一個決策,無論個人或是專業機構,都將受到Watson的協助。」2016年初,IBM董事長兼CEO羅睿蘭(Ginni Rometty)宣布IBM正式歷史上的第四次轉型時表示,Watson擔綱的人工智慧是此次轉型關鍵。

2014年,IBM專門組建了Watson部門,目前該部門擁有約1萬名員工。現在,這個團隊超過一半為醫療團隊。從最早帕金森專項治療,到利用醫學影像 「狙擊」癌症、糖尿病、心臟病等重大疾病,與相關團隊的合作研究,Watson帶給IBM的收益將不僅限於Watson系統自身的、收入,還包括Watson助推下的包括雲服務業務、諮詢服務、新葯研究在內的多個業務板塊。

與百度等其他對手相比,Watson從一開始就採用了商業化運營手段。它在中國的野心是,期望通過與政府部門、醫療機構、商業機構和學術團隊合作,推動AI醫療在中國的發展。

「這是一個新的服務模式,肯定要收費的。腫瘤解決方案中有些屬於臨床研究,有些屬於諮詢服務,我們今後會區分這些收費方式。」浙江省中醫院副院長江榮林說,未來醫院會專門建立一個部門與進行對接。不過,收費會分幾個數量級,是所有病人都能負擔得起的費用。

去年8月11日,IBM與其在華推廣運營商認知科技共同宣布,與21家本土醫院簽署IBM 腫瘤解決方案(IBM for Oncology)的合作意向協議,此舉標誌著正式在醫療領域進入中國。浙江省中醫院就是首批合作醫院之一,此後,又有兩家中國公立醫院加入了這個陣營。此外,已與4個縣級市簽署了框架協議,進行前期試點。

數據顯示,僅2015年,中國就有近430萬新發癌症病例和281.4萬例死亡病例。目前美國所有癌症的5年生存率為66%,而中國所有癌症的5年生存率僅為30.9%。造成這種明顯差距的最主要的因素之一,是我國目前在腫瘤規範診療方面水平參差不齊。

「中國醫療健康領域面臨的一個突出挑戰是,優質健康醫療資源配置不均衡,除了要在政策和體制上想辦法之外,我們更要向科技創新要解決方案。」IBM大中華區董事長陳黎明說,腫瘤解決方案只是健康提供的眾多解決方案之一,Watson健康將人工智慧、醫學生物學前沿科技創新與循證醫療大數據結合起來,能夠在醫學研究、高效診療、認知關懷和個人健康管理等四個方面提供獨特的價值。

難以想像的AI醫療前景

換個角度看,人類有大約幾千常見疾病,以及幾萬種常見藥品。而人工智慧可以在這幾千種病和幾萬種葯之間進行有效匹配——有效匹配,正是人工智慧的強項。例如擁有1500萬司機和近3億用戶的滴滴打車,可以在上億的對象中實現有效的、快速的匹配。

僅僅是疾病診斷匹配這一項,其中蘊藏的商業化前景就不可想像,這也是IBM、百度都把轉型成敗押注在醫療AI上面重要原因。

外界所熟悉的是,谷歌用AlphaGo戰敗了全球圍棋高手;所不熟知的是,是這家公司同IBM一樣,正利用AI顛覆著醫療領域。

2016年初,谷歌DeepMind成立DeepMind Health部門,2016年11月,與英國國家健康體系(NHS)合作,分享NHS 下屬規模最大三家醫院的 200萬名患者的醫療數據。

DeepMind 將用這些數據開發一款「Streams」軟體,聲稱它能每年拯救一萬條生命。「Streams」 內含病人化驗結果、醫療記錄並提供即時簡訊息服務。Deepmind 計劃在 2017 年發布 「Streams」,醫生和護士能夠在手機上收到Streams對有急性腎病和血液中毒風險的病人發出的分析警告,對患者的救治時間,也將從幾小時縮短到幾秒。

在印度,微軟與印度的非營利性組織LV Prasad眼科學院(LVPEI)合作,處理了大量數據(110萬人的匿名記錄),向醫生提供了盲症如何在印度蔓延的信息。印度佔全世界2.85億眼病病例中的近5500萬,這也是微軟在印度進行這一項目的原因。

「醫療人工智慧的起跑點本質上是一樣的。人工智慧所有的演算法、底層技術都是開源的,難點在於要在開源的演算法裡面找到一個適合某一領域的演算法集,並且不斷調優這個演算法集。只要企業有技術積累、數學家和醫療行業專家,就進行產品研發,被新產品迅速趕超也是有可能的。」IBM 認知關懷COO王泰峰說。

這造成了醫療人工智慧投資創業的持續火爆,根據CBInsights數據,自2015年年初以來,近一百家類似初創公司獲得融資,其中約20個在2016年獲得了新一輪投資,業務內容貫穿了醫療大數據、醫學影像識別、智能診斷、健康管理、醫療服務、製藥研發、基因科學等領域。

相對而言,初創公司的「發力」領域更細化。在美國,眾多醫療相關公司正在崛起。比如醫療大數據公司AthenaHealth,生產大數據為醫生提供臨床信息參考,提供移動服務;AdvenioTecnoSys,為醫療領域提供高質量的圖像處理和機器視覺服務及解決方案;NuMedii,利用大數據來加快新葯的開發過程等。

在國內,華大基因和碳雲智能在全球AI醫療領域也舉足輕重。華大基因是全球最大的基因組學研發機構。2013年3月,華大基因成功完成對美國上市公司Complete Genomics的收購,實現了基因測序上下游產業鏈的閉環。

碳雲智能系原華大基因CEO王俊創立,其方向是建立一個健康大數據平台,剛剛獲得了10億元的投資。此外,還有多美視界,分別向C端和B端推出了小壹醫療機器人,以及去年10月獲得真格基金等投資的12Sigma(圖瑪深維),其第一款產品是針對於肺癌的自動診斷系統,輔助醫生對胸腔CT掃描圖像的分析,幫助醫生提高早期肺癌的檢出率。

醫療信息數據孤島

但工作還遠沒有結束。就像不同專科的醫生,擁有不同的知識結構一樣,不同疾病數據也需要不同的演算法模型。「人工智慧帶來的盈利方式和競價排名會不同,人工智慧要解決B端(包括葯企、保險公司等)數據分析、產品研發、質量提升的需求。」移動醫療創業者杏樹林CEO張遇升認為。

因為關係到健康和生命,新技術在醫療層面應用格外謹慎。任何一項醫療上的應用,哪怕是軟體、演算法,其可靠性、有效性的認定都要經歷漫長的臨床試驗,並且獲得註冊證許可——在這點上,可以說與互聯網思維背道而馳。

實際上,即使是Watson,在AI顛覆醫療上也才剛剛開始。Gartner分析師Tom Austin評論稱,IBM給自己設定的目標很宏大,但可能需要花費數年的時間,以及昂貴的成本。

截至目前,IBM已在Watson腫瘤機器人的研發上投入600億美金,至今仍在虧損。IBM 認知關懷COO王泰峰就透露:「單影像訓練投入就超過40億美金。」

高額投入主要在於獲取訓練醫療人工智慧的醫療數據。僅僅是在2016年,為培養,IBM分別斥資收購了醫療數據公司 Truven、醫療影像與臨床系統提供商 Merge Healthcare Inc。這些公司擁有大量醫療數據,比如賬單記錄、病歷、X射線和MRI(磁共振成像)圖像等。收購這些公司花費了IBM超過40億美元,相當於IBM 2016年單季度凈利潤的兩倍。

並且這是一個長期行為。儘管IBM在投入數百億美金之後,擁有1 億份患者病歷,3000 萬份影像數據以及 2 億份保險記錄,數據總量超過 60 萬 TB,覆蓋人數約 3 億。但這些,在中國每年80億就診人次面前,簡直是小菜一碟。

對中國本土的醫療AI公司,醫療信息孤島同樣長期存在,更是加大了醫療數據的獲取難度。李政就坦言,目前百度缺少大量的數據來訓練百度醫療大腦,這需要大量的患者病例。「百度不缺線上的醫療數據,但院中數據還是需要通過機構合作來獲得。」

這是因為,醫療問題太過複雜。雖然普通病、常見病的種類、癥狀以及檢測的指標等,理想狀況下,可以像AlphaGo一樣算清所有變化。但問題是,醫療因為是發生在人身上的事情,就讓這個問題複雜了許多,它與AlphaGo下棋完全不是一回事——究竟是哪些因素導致的疾病,並不是所有都可以用數據顯示清楚的;它無法察言觀色,無法在人的言談舉止中捕捉對診斷可能起關鍵作用的隱藏信息。而這些隱藏信息,恰恰可能是確診的關鍵。

此外,AI醫療應用全世界都會面臨一個相同問題:訓練AI需要大量醫療數據,但醫療數據因為涉及患者隱私而非常敏感。英國《每日郵報》報道,獲得了200萬份私人醫療記錄的DeepMind,其中包含病人的完整醫療史和是否被診斷患有艾滋病、抑鬱症、毒品或酒精上癮及墮胎等信息,引發了不少的爭議。

終極願景:利用AI人類活到150歲?

現在,在AI醫療浪潮湧來之際,儘管還有種種問題,人們還是不禁猜測,會不會有一天,AI機器人真的全面替代了醫生?

而更大膽的說法,來自「973」首席科學家、碳雲智能創始人王俊,他說,有了生命科學大數據,加上人工智慧最終可以實現人們對於健康的前瞻性管理,達到生命程序給每一個人設定的極限150歲。

因為所在行業為基因檢測緣故,王俊的話讓外界不少人付之一笑,但不可否認的是,科學進步不斷突破我們想像的禁區,人類壽命也前所未有地延長。

其實,這些理想並不是剛剛出現,至少可以追隨到上世紀五六十年代。

20世紀50年代,IBM就開始開發醫療硬體和軟體,比如人工心肺機、聽力受損的信號處理等。60年代就開始鑽研醫療數據採集,同時還對影像信息訪問的計算機自動化有所涉獵,這與沃森如今的領域有很強關聯。

1972年,由利茲大學研發的AAPHelp是資料記載當中,醫療領域最早出現的人工智慧系統。這個系統基於貝葉斯理論開發,主要用於腹部劇痛的輔助診斷以及手術的相關需求。

隨後,又產生了不少新的成果。比如,INTERNIST I 於1974年由匹茲堡大學研發問世,主要用於內科複雜疾病的輔助診斷。這套系統在當時被認為極具價值,並於80年代在其基礎了開發了CADUCEUS和QMR系統,開始了商業化嘗試。1976年,斯坦福大學研發了MYCIN,用於血液感染疾病的輔助診斷。

事情並沒有預期的那麼順利。在隨後很長一段時間裡,和人工智慧在其他領域的遇冷一樣,醫療領域當中的應用並沒有取得特別明顯的突破。人們所期待的機器替代人看病的場景並沒有出現,反而越來越多的看到人工智慧在醫療領域當中應用時的局限性。

那麼,AI醫療時代什麼時候到來呢?或許,如同OMAHA基金會理事長、大數據專家塗子沛所說:「如果有一天患者敢吃人工智慧醫生開的葯,AI就成功了。」

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目前,人工智慧在醫療中的應用已大大超過智能診斷的範疇,包括基因檢測、新葯研發、輔助決策等多個領域都在引入深度學習的技術。

根據CBinsight、crunchbase數據,目前全球有11家人工智慧方面的醫療創業公司值得關注——總體來看,這11家公司基本是在過去三年內成立的,來自美國、中國、加拿大、英國、韓國等多個國家,總計融資5.612億美金(約39億人民幣)iCarbon獨佔鰲頭,以2億美金排名榜首。

NO.1 Freenome

創始人:Gabe Otte,28歲,11歲進入蘋果實習,17歲參與了第一代iphone的研發,隨後在康奈爾大學研究計算機、生物、化學等領域。2014年與Charles Roberts一起創辦了freenome。Charles的履歷用我國創業者常用的說法,是一名成功的「連續創業者」。

方向:「液體活檢」,通過血液當中DNA的檢測來診斷和治療癌症。

融資:種子輪,550萬美金

NO.2 Cloudmedx

創始人:Tashfeen Suleman,早年在微軟工作了近6年,2014年創辦CloudMedx

方向:應用機器學習技術為醫療臨床提供輔助診斷決策,幫助醫療機構提高質量安全、降低成本。據了解,他們已經服務超過500萬病人,並實現了盈利。

融資:種子輪,660萬美金

NO.3 Zebra Medical Vision

創始人:Elad Benjamin

方向:這是家人工智慧醫學影像公司,目前主要是在骨骼、肝臟等領域,計劃的方向包括肺、心臟、腦等。Zebra是家以色列的創業公司。

融資:獲得兩輪共2000萬美元的融資

NO.4 Enlitic

創始人:Jeremy Howard

方向:醫生輔助診斷決策系統,包括分診系統、疾病篩查、智能影像等。公司來自澳大利亞。

融資:3輪融資,共1500萬美元

NO.5 twoXAR

創始人:Andrew M. Radin,Andrew A. Radin,兩人同名同姓,據說兩人是因為前後來中國遊學認識的。

方向:應用深度學習推動新葯研發,主要是運用大數據的方式對藥物與疾病進行匹配,降低新葯研發的周期

融資:種子輪,3400萬美元

NO.6 iCarbonx(碳雲智能)

創始人:王俊,原華大基因CEO,2013年帶領華大基因完成對美國測序儀生產商CG的收購。

方向:通過大數據為個人提供健康分析和預測

融資:兩輪2億美金融資

NO.7 Atomwise

創始人:Alex Levy

方向:運用深度學習技術模擬新葯研發,降低研發成本、縮短研發周期

融資:三輪6350萬美元融資

NO.8 Deepgenomics

創始人:Hannes Bretschneider

方向:人工智慧在基因測序領域的應用,為個人健康與疾病提供分析和預測。

融資:種子輪,3700萬美元融資

NO.9 Babylonhealth

創始人:Ali Parsa

方向:通過手機提供智能問診,已經與英國NHS建立合作

融資:A輪,2500萬美元

NO.10 Benevolentai

創始人:Jackie Hunter,在葛蘭素史克工作多年

方向:一家英國公司,利用人工智慧技術推動新葯研發

融資:已獲得1億美元融資

NO.11 Lunit

創始人:Anthony Paek,Minhong Jang,Jungin Lee

方向:人工智慧技術應用於醫學影像,為醫生提供輔助診斷決策。這是家韓國公司

融資:3輪融資獲得5460萬美元


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