從“神”到智能技術(shù)的醫(yī)者之路

如果說世界上什么行業(yè)最神秘、最復(fù)雜、最讓人糾結(jié)得愛恨交加，那就是看病的醫(yī)生。因?yàn)樗芯康膶?duì)象是最神秘、最復(fù)雜、最無法掌控的生命體——人，而且還是得病的人。大家一直對(duì)醫(yī)生和醫(yī)療抱有或多或少的認(rèn)知偏差，我試圖做一個(gè)說明，幫助大家理解這個(gè)神圣行業(yè)，以及了解智能技術(shù)輔助是醫(yī)學(xué)未來的必由之路。我把醫(yī)生行業(yè)的發(fā)展分為三個(gè)階段。

醫(yī)巫同源時(shí)代

醫(yī)療被認(rèn)為是神圣的行業(yè)是有歷史淵源的。

在人類早期的原始部落階段，人對(duì)自然的認(rèn)識(shí)很有限，對(duì)大自然的神秘力量無條件地崇拜。那時(shí)候，認(rèn)為得病是上天的懲罰。治療手段只是知道一些草藥可以治病。這非常原始，因?yàn)橄耨R、鹿等很多動(dòng)物也知道一些草可以治病。

那個(gè)時(shí)代治病主要是祈禱上天的神的寬恕和幫助。所以，在部落里往往族長(zhǎng)、大祭司、醫(yī)生都是由最德高望重的一人擔(dān)當(dāng)。據(jù)說神農(nóng)氏就是這樣一位倍受尊崇的人。公元前2600年，古埃及有個(gè)著名大祭司兼醫(yī)生叫伊姆霍特普（Imhotep），他是發(fā)明金字塔的人，把墳?zāi)棺龀杉忭斒菫榱耸狗ɡ系撵`魂凝聚不散從尖頂部升天。同時(shí)他也是最著名的醫(yī)生，治病主要靠念咒語和簡(jiǎn)單的草藥。

今天我們不相信這種荒誕的治療。但是，治療疾病其實(shí)分為三個(gè)重要部分。一是靠自身免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自愈能力，大致占30%的作用；醫(yī)療的具體手段方法最重要，占50%的作用；還有20%是精神心理作用。

現(xiàn)代社會(huì)的初期，由于治療技術(shù)日新月異，不斷進(jìn)步，中間部分被過度夸大，忽視了第一和第三部分的作用。而在遠(yuǎn)古時(shí)期具體方法很少，主要靠自愈和精神心理的治療，效果確實(shí)差些，但也能治療疾病，幫助人類繁衍成為世界的主宰。所以在這個(gè)時(shí)期，醫(yī)生的工作被認(rèn)為是神圣的，醫(yī)生就是神的化身。

在中國(guó)，我們從繁體的醫(yī)字也能看出這樣的歷史脈絡(luò)。古代“醫(yī)”字寫作 “毉”，上半部分是兩種武器，“醫(yī)”是承放著羽箭的盒子，“殳”是一種帶鉤的長(zhǎng)矛。古代人祭天的時(shí)候，習(xí)慣把武器作為最重要的貢品，因?yàn)榭梢葬鳙C，可以打仗，是生存最重要的工具，現(xiàn)在一些少數(shù)民族還保留著把箭作為貢品的習(xí)慣。下面一個(gè)“巫”字，就是負(fù)責(zé)祭天的人。所以早期的“醫(yī)”就是祈禱治病的過程。

隨著人類逐漸認(rèn)知世界，治病的方法多了起來。最重要的變化，是發(fā)明了配伍藥劑，把不同的草藥配合起來用酒制成藥劑服用，明顯提高了療效。這時(shí)候“毉”字就變成了后來的繁體字“醫(yī)”下面的“巫”字被代表藥劑的“酉”字替代。醫(yī)生因?yàn)橛辛嗽絹碓蕉嗟木唧w治療辦法，開始和巫也就是神學(xué)逐漸分離。

這是一個(gè)漫長(zhǎng)的演變過程。今天，我們甚至還能看到二者的聯(lián)系，少數(shù)民族地區(qū)寺廟的神職人員還在看病，西方很多醫(yī)院附屬于教會(huì)等。但是無論如何，醫(yī)巫分離代表一個(gè)新時(shí)代的出現(xiàn)，這就是崇拜名醫(yī)的個(gè)人技術(shù)崇拜時(shí)代。

名醫(yī)的個(gè)人技術(shù)崇拜時(shí)代

由于醫(yī)生有了自信的治療方法，和巫術(shù)逐漸分離。中國(guó)早在周朝的皇家工作崗位，巫師和醫(yī)師已經(jīng)明確分開。到了公元前400年，中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)代有個(gè)名醫(yī)叫秦越人，他內(nèi)外婦兒都很精通，是中醫(yī)的“望聞問切”診查方法的發(fā)明者。因?yàn)獒t(yī)術(shù)好，當(dāng)時(shí)民間有個(gè)習(xí)慣，把醫(yī)術(shù)通神的人用黃帝時(shí)期的神醫(yī)扁鵲稱呼他，以示尊重。大家就都稱呼秦越人為扁鵲。慢慢大家只知道扁鵲，反而淡化了他的真名。

傳說他外科技術(shù)很神。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期有個(gè)列御寇，又稱“列子”，善于寫故事，像“愚公移山”“高山流水”“夸父追日”“杞人憂天”都是列子的手筆。他還在《湯問》的第十三章，寫了一個(gè)扁鵲換心的故事。有兩個(gè)人，一個(gè)有勇無謀，凈干傻事，一個(gè)有謀無勇，一事無成，都很苦惱。他們一起找到扁鵲，希望得到治療。扁鵲認(rèn)為很容易，只需要把二人的心臟調(diào)換就可以了。因?yàn)橐粋€(gè)會(huì)變成有勇有謀，很完美，一個(gè)變成無勇無謀，也簡(jiǎn)單快樂。換完心，兩人都非常高興。但是由于性格大變，家里人不認(rèn)識(shí)他們了，只能把扁鵲叫來證明是換了心臟，才平息了此事。

其實(shí)，扁鵲未必能換心，神話故事只是反映了他醫(yī)術(shù)高超。扁鵲還有一個(gè)理念，即：信巫者不醫(yī)，說明醫(yī)巫完全分離了。同一時(shí)代，西方有個(gè)發(fā)明了“醫(yī)生誓言”的名醫(yī)叫希波克拉底（Hippocrates），他也明確表示不給相信巫術(shù)的人看病，結(jié)果被教會(huì)關(guān)進(jìn)監(jiān)獄。中國(guó)在三國(guó)時(shí)代還有個(gè)華佗，是我們外科的先驅(qū)，除了給關(guān)公刮骨療毒，據(jù)說可以開顱手術(shù)，正因?yàn)橐o曹操開顱治療偏頭痛，惹來殺身之禍。很可惜中國(guó)的外科沒有傳承下來。

西方的現(xiàn)代外科是從剃頭匠開始的。1540年，西方還沒有什么外科技術(shù)，只有放血療法，被認(rèn)為可以治病。今天看來也許有點(diǎn)道理，因?yàn)槭а梢源龠M(jìn)骨髓造血加快，免疫系統(tǒng)會(huì)增強(qiáng)。當(dāng)時(shí)放血的工作就由善于玩刀的剃頭匠兼職了。所以剃頭鋪?zhàn)油饷娑挤胖粋€(gè)帶著接血盤子的銅柱子，上面纏滿了帶血的白布。慢慢變成了約定俗成的招牌，誰都知道這個(gè)地方是剃頭和放血的鋪?zhàn)印?/p>

后來，放血療法隨著醫(yī)學(xué)進(jìn)步消失了，已經(jīng)成為招牌的放血用的柱子變成理發(fā)店外面紅白藍(lán)相間的轉(zhuǎn)桶。當(dāng)時(shí)有個(gè)叫帕雷的剃頭匠上戰(zhàn)場(chǎng)當(dāng)軍醫(yī)，負(fù)責(zé)截肢，他發(fā)明了結(jié)扎血管等不少實(shí)用的外科方法替代了烙鐵烙的舊方法，得到了皇帝的賞識(shí)，成了第一位皇家御用外科醫(yī)生，開始確立了外科醫(yī)生的地位。

以后逐漸發(fā)展外科技術(shù)，醫(yī)生開始找到胸腹臟器的手術(shù)方法。隨著醫(yī)生技術(shù)不斷提高，治療手段越來越多，手術(shù)也越來越多，越來越大。但同時(shí)也帶來了更多的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。比如骨科，過去以整復(fù)外用石膏或者夾板固定為主，整體手術(shù)并不多。自從1958年達(dá)沃斯滑雪場(chǎng)的醫(yī)生穆勒等人發(fā)明了鋼板螺釘手術(shù)治療骨折，各種內(nèi)固定被不斷發(fā)明，用于全身。這一技術(shù)引發(fā)骨科治療的革命，大大縮短了治療時(shí)間，給患者帶來了福音。

但是，大量的內(nèi)固定也給患者帶來了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。有人統(tǒng)計(jì)，固定的總體準(zhǔn)確率60-70%，合并癥高達(dá)16%，這給手術(shù)帶來了很大的不確定性。1964年世界醫(yī)學(xué)大會(huì)發(fā)布了著名的《赫爾辛基宣言》，當(dāng)時(shí)主要是針對(duì)醫(yī)學(xué)人體實(shí)驗(yàn)有很大風(fēng)險(xiǎn)，要求應(yīng)該讓患者知情同意。其實(shí)從法律層面看，患者即獲得了知情權(quán)和決定權(quán)，也承擔(dān)了決定權(quán)的后果。這對(duì)于西方人的直線思維文化是非常合理的。但是中國(guó)是圓環(huán)的陰陽文化，我們追求絕對(duì)的滿意，任何事都希望有解決辦法，不愿意承擔(dān)直接的嚴(yán)重后果。簽署知情同意書，對(duì)中國(guó)人來說是個(gè)巨大的打擊。

記得我上大學(xué)的時(shí)候，需要做個(gè)手術(shù)，身上發(fā)現(xiàn)一個(gè)腫物，良惡不清。這時(shí)就有兩種可能：如果是良性，做個(gè)小手術(shù)就沒問題了；如果是惡性，就要改為大手術(shù)，可能出現(xiàn)大出血死亡、傷神經(jīng)癱瘓的可能。當(dāng)時(shí)，讓我家人簽署意見做還是不做手術(shù)。作為家屬，心理打擊是難以名狀的，不做肯定不行，做就要承擔(dān)后果。對(duì)中國(guó)人來說，需要一定程度上決定親人生死，而實(shí)際你又決定不了，實(shí)在太難了。那時(shí)候我就想，什么時(shí)候手術(shù)可以做到不出現(xiàn)失誤，那不就不用簽署知情同意書了嗎？

但是，靠醫(yī)生本身的能力太難了。醫(yī)生有兩大頸瓶難以突破：一是醫(yī)生沒有透視眼，無法從組織表面看到深部，特別是骨組織堅(jiān)硬致密，形態(tài)復(fù)雜，深部伴行血管神經(jīng)。二是醫(yī)生手再細(xì)致還是不能做到一點(diǎn)不失誤，特別是動(dòng)作要求特別精細(xì)的時(shí)候。

全世界的醫(yī)生想了很多方法，比如積累經(jīng)驗(yàn)，但是過程必然很多代價(jià)，最終只能做到少出問題；也有大數(shù)據(jù)總結(jié)解剖規(guī)律的方法，但是共同的規(guī)律是平均值，對(duì)于一個(gè)具體病人會(huì)有偏差，有畸形的時(shí)候偏差大到不可參考；還有就是術(shù)前測(cè)量，固然可以做得很好，但是如何原封不動(dòng)地在手術(shù)中實(shí)現(xiàn)，始終沒有好辦法；最后是注重術(shù)中透視，但是透視有兩大問題，一是重疊影像，準(zhǔn)確率只有80%，二是反復(fù)透視醫(yī)生容易得放射病，很危險(xiǎn)。

方法都不行，說明人的能力達(dá)到了頸瓶。我們需要新的思路，曙光就是人工智能輔助的機(jī)器人技術(shù)。

智能輔助時(shí)代

當(dāng)人類本身技能開發(fā)到了極限，再往前進(jìn)步，就需要一場(chǎng)新的革命，這就是智能技術(shù)輔助時(shí)代，代表性的技術(shù)就是機(jī)器人。

機(jī)器人的概念首先是由文學(xué)家想象出來的，或者說文學(xué)家把人類的幻想用作品的形式表達(dá)出來。

公元前400年，中國(guó)的名人列子寫了一篇機(jī)器人的故事，叫做“偃師造人”。講述周穆王在巡游的時(shí)候碰到一個(gè)叫偃師的工匠，他帶來一個(gè)舞者獻(xiàn)藝，這個(gè)舞者在表演時(shí)能歌善舞，周穆王非常高興，但是他跳到盡興處，居然拋媚眼挑逗周穆王的妃子，穆王大怒，要將其斬首。偃師急忙阻止，聲稱這只是個(gè)機(jī)器人，立刻將其拆成零件。穆王非常好奇，又讓偃師當(dāng)面組裝起來，立刻又能唱歌跳舞了。周穆王高興地將其帶回宮廷。當(dāng)時(shí)的工匠名人墨子和魯班聽說此事，都承認(rèn)自己不如偃師。這個(gè)故事生動(dòng)地講述了一個(gè)機(jī)器人的發(fā)展方向，即擬人化機(jī)器人。三國(guó)時(shí)期，諸葛亮發(fā)明“木牛流馬”來運(yùn)輸軍需品，后人分析那就是一種搬運(yùn)機(jī)器人，但是樣子并不像牛馬，只是功能比牛馬強(qiáng)大。這是另外一種機(jī)器人發(fā)展的方向，即功能性機(jī)器人。

美國(guó)有個(gè)著名的機(jī)器人小說家，叫阿西莫夫，他在1942年發(fā)表了著名的《機(jī)器人三定律》，試圖規(guī)定未來機(jī)器人的行事規(guī)則。1948年有個(gè)年輕工程師叫恩格爾伯格，他看了阿西莫夫的機(jī)器人小說很受啟發(fā)，就真的制造了一個(gè)工業(yè)機(jī)器人，當(dāng)然那一點(diǎn)兒也不像人，只是具有一些超越人的能力，最終說服了通用公司老板，用在了有毒易疲勞的電焊工作上，展現(xiàn)了機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)。這就是功能性機(jī)器人的現(xiàn)代起源，此后，機(jī)器人開始進(jìn)入人類的生活 。

田偉，醫(yī)學(xué)博士，一級(jí)主任醫(yī)師，北京大學(xué)和清華大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。英國(guó)皇家外科學(xué)院院士，日本廣島大學(xué)名譽(yù)博士，香港中文大學(xué)骨科學(xué)系名譽(yù)臨床教授。1983年北京醫(yī)學(xué)院（北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部）醫(yī)學(xué)專業(yè)畢業(yè)，1989-1995年日本國(guó)立弘前大學(xué)攻讀研究生院脊柱外科專業(yè)獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。回積水潭醫(yī)院工作后，1997年創(chuàng)立脊柱外科，并一直擔(dān)任主任至今。2003年任積水潭醫(yī)院院長(zhǎng)。2017年任副局級(jí)院長(zhǎng)。多年來主要從事脊柱外科疑難重癥的治療和研究，是我國(guó)醫(yī)學(xué)導(dǎo)航與機(jī)器人領(lǐng)域的著名專家，領(lǐng)銜研發(fā)著名的“天璣”骨科手術(shù)機(jī)器人。

任中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨科分會(huì)前任主任委員，脊柱學(xué)組組長(zhǎng)；中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)骨與關(guān)節(jié)病分會(huì)主任委員；中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)醫(yī)用機(jī)器人分會(huì)主任委員；中國(guó)生物醫(yī)藥技術(shù)些會(huì)計(jì)算機(jī)輔助外科分會(huì)主任委員；《中華骨科雜志》主編。任國(guó)際計(jì)算機(jī)輔助骨科學(xué)會(huì)主席，擔(dān)任過亞太頸椎外科學(xué)會(huì)主席；SPINE雜志中國(guó)特刊主編；SICOT中國(guó)脊柱外科學(xué)組組長(zhǎng)；ISASS中國(guó)區(qū)的主席。

先后承擔(dān)過國(guó)家863、973、國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、科技部重大專項(xiàng)等科研項(xiàng)目。國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，何梁何利獎(jiǎng)，第一屆國(guó)家創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>