未來醫(yī)生沃森

艾斯特·帕尼古 劉夢(mèng)

聰明的沃森

沃森是IBM開發(fā)的認(rèn)知計(jì)算平臺(tái)，它最早進(jìn)入人們的視線是在2011年2月13日，在美國最流行的智力問答節(jié)目《危險(xiǎn)邊緣》中，它打敗了兩位最強(qiáng)的人類選手肯·詹寧斯和布拉德·魯特。盡管這并不是人工智能第一次和人類比賽，但智力問答節(jié)目不像國際象棋之類的比賽，因?yàn)槠孱惐荣惗加屑榷ǖ囊?guī)則，人工智能可以計(jì)算出可能的棋路，而像《危險(xiǎn)邊緣》這樣的智力問答節(jié)目，不僅需要選手掌握一定的百科知識(shí)，還需要選手在答題時(shí)綜合審題，分析給出的提示語中微妙的含義，比如反諷、雙關(guān)、謎語等等，人類在這方面十分擅長，而以精確為目的的計(jì)算機(jī)在這方面并不占優(yōu)勢(shì)，但沃森在這次比賽中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力和語言處理能力。

據(jù)負(fù)責(zé)沃森項(xiàng)目的IBM副總裁約翰·凱利介紹，沃森最初是由90臺(tái)服務(wù)器和15TB存儲(chǔ)器組成的系統(tǒng)，它的容量足以存儲(chǔ)美國國會(huì)圖書館所有的藏書，不過它最初是沒有內(nèi)在智慧的，它本質(zhì)上就像個(gè)嬰兒，但只要給它輸入數(shù)據(jù)它就會(huì)學(xué)習(xí)，當(dāng)它和人類互動(dòng)時(shí)它就會(huì)變得更聰明，而且記憶力絕佳，絕不會(huì)忘記學(xué)過的東西。

醫(yī)療助手沃森

像沃森這樣的認(rèn)知計(jì)算平臺(tái)所追求的不是代替人類進(jìn)行思考，而是要放大人類的智能，從而幫助人類更好地進(jìn)行思考。因?yàn)槿嗽趩挝粫r(shí)間內(nèi)獲取的知識(shí)量相對(duì)有限，但沃森可以在短時(shí)間內(nèi)獲取包括圖片、文本、語音、視頻在內(nèi)的大量數(shù)據(jù)信息，并分析和挖掘出隱藏于這些數(shù)據(jù)中的人們需要的信息。它不會(huì)替人做出決定，但它可以提供一組備選答案供人們參考，在人們身邊充當(dāng)一個(gè)很好的助手。

2015年4月，IBM在波士頓成立了沃森健康中心，正式吹響了沃森進(jìn)軍醫(yī)療領(lǐng)域的號(hào)角。沃森憑借其強(qiáng)大的認(rèn)知學(xué)習(xí)能力，可以讀取大量的病例和醫(yī)學(xué)論文，然后通過分析用戶的臨床數(shù)據(jù)、購藥數(shù)據(jù)、行為信息和保險(xiǎn)信息，為用戶尋找最合適的配藥和治療方案。沃森健康中心曾公開演示過沃森的強(qiáng)大功能，臨床醫(yī)生在輸入某前列腺癌患者的多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)后，僅需幾分鐘，沃森即可根據(jù)患者的基本信息快速給出多種治療方案建議，并注明每種方案的花費(fèi)、效果和可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。

近期沃森最成功的治療案例是在日本，一名60歲的患者在東京大學(xué)醫(yī)科研究所接受了半年的治療，但醫(yī)生對(duì)其病癥遲遲不能確認(rèn)，還一度懷疑其患有敗血癥。而沃森僅用了10分鐘就診斷出其患上了罕見的急性骨髓性白血病，并推薦了幾種治療方案。為什么醫(yī)生花了半年都做不到的事，沃森在10分鐘內(nèi)就可以完成？這是因?yàn)槲稚茉诙虝r(shí)間將患者的基因變化和巨大的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，它能在2000萬篇醫(yī)學(xué)研究論文的數(shù)據(jù)中尋找和患者相似的病情，這種診斷需要足夠多的對(duì)照數(shù)據(jù)和研究樣本，而在如此復(fù)雜的病情面前，醫(yī)生往往很難在短時(shí)間內(nèi)做出診斷。最終，在醫(yī)生的建議下，這名日本患者選擇了由沃森提供的第二種治療方案，目前已經(jīng)可以出院，沃森成功挽救了一名白血病患者的生命。

人的認(rèn)知有限，而沃森無限

沃森健康項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人凱瑟琳·麥克格羅迪表示：“作為人類，我們理應(yīng)對(duì)自己的智力感到自豪，但我們也不得不承認(rèn)，人的閱讀量和記憶力始終有限，而沃森恰好可以彌補(bǔ)人類在這方面的不足?！?/p>

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界平均每天會(huì)發(fā)表8000篇最新的科學(xué)論文，而一名專業(yè)人士平均每個(gè)月只能仔細(xì)研讀23篇論文，1年也就是276篇，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最新研究的更新速度。所以，一個(gè)醫(yī)生為患者制定的治療方案往往基于過去的信息，而且是比最新研究發(fā)現(xiàn)至少落后了一兩年的信息。

麥克格羅迪介紹，為了讓沃森順利進(jìn)入最難攻克的癌癥治療領(lǐng)域，IBM聯(lián)合了20個(gè)全球頂尖癌癥研究所來教沃森基因組學(xué)和腫瘤學(xué)，他們讓沃森在一個(gè)星期內(nèi)讀完了全部醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)，然后又用了一個(gè)星期讓沃森讀完了2500萬篇科學(xué)論文，同時(shí)還為它掃描了大量的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，沃森已經(jīng)擁有了一個(gè)癌癥專家需要知道的所有知識(shí)。如果讓人類專家研究最新的醫(yī)學(xué)期刊和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為癌癥患者制定新的治療方案，他們研究的速度很難趕上患者癌細(xì)胞擴(kuò)散的速度，因?yàn)閺闹贫ㄖ委煼桨傅介_始臨床試驗(yàn)，大約需要兩周時(shí)間，而在此期間，如果有一篇相關(guān)論文發(fā)表了出來，或有一種新的治療方法獲得了批準(zhǔn)，醫(yī)生不一定能及時(shí)注意到，而有著快速學(xué)習(xí)能力的沃森就可以做到。

為絕望患者帶來曙光

哪怕是再專業(yè)、再資深、再認(rèn)真負(fù)責(zé)的醫(yī)生，也不能保證沒有出錯(cuò)的時(shí)候，但以精準(zhǔn)著稱的人工智能沃森就不同了。不過IBM公司再三保證，他們發(fā)展沃森健康項(xiàng)目，不是為了讓人工智能有一天能夠取代醫(yī)生，而是要讓人工智能更好地輔助醫(yī)生。IBM董事長曾經(jīng)表示：“人工智能的概念就是增強(qiáng)人類的智能，機(jī)器的協(xié)助并不會(huì)取代人類的活動(dòng)，它只是擴(kuò)展了人的技能和專業(yè)水平?！?/p>

美國CBS曾做過一期關(guān)于人工智能的專題訪談，其中，北卡羅來納大學(xué)癌癥中心的負(fù)責(zé)人奈德·沙普利斯提到，他們團(tuán)隊(duì)每周都會(huì)開一次分子腫瘤會(huì)議，為1000名已經(jīng)不適用標(biāo)準(zhǔn)治療的癌癥患者制定可能的治療方案，這些醫(yī)學(xué)專家都會(huì)給患者們提供他們能做到的最好的建議和分析。令人意外的是，在99%的病例中，沃森都能給出和人類醫(yī)學(xué)專家相同的治療建議。而且，這并不是什么模擬實(shí)驗(yàn)，這1000名患者都是現(xiàn)實(shí)世界中確實(shí)受到癌癥困擾的人，專家提供的也都是真實(shí)的治療指導(dǎo)建議。更令沙普利斯意外的是，沃森在其中30%的患者的病例中發(fā)現(xiàn)了新的東西，也就是說，它為其中300名患者找到了新的治療方案，而這是沙普利斯帶領(lǐng)的專業(yè)醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)沒能做到的。

CBS還采訪了一名接受沃森治療的患者，66歲的帕梅拉，她患轉(zhuǎn)移性膀胱癌已有8年。她在鏡頭前表示：“在這8年里，我接受過標(biāo)準(zhǔn)化療，也接受過臨床治療，還嘗試過處方化療，但都沒有效果。”然而，就在她感到絕望要放棄之際，醫(yī)生建議使用沃森來幫助她治療。沃森在研究了上萬張其他病人的腫瘤掃描圖像后，分析出了哪些圖像代表情況正常，哪些圖像代表反常，也了解了圖像中哪些地方的異常可能帶來嚴(yán)重問題。最后，它在帕梅拉德腫瘤掃描圖像中，標(biāo)出了一段突變的基因，這是醫(yī)生在此之前沒有發(fā)現(xiàn)的，這個(gè)發(fā)現(xiàn)為醫(yī)生制定新的治療方案提供了方向。

藥企與沃森合作研發(fā)藥物

比利時(shí)醫(yī)學(xué)專家菲利普·阿夫蒂莫斯認(rèn)為，沃森在醫(yī)療健康領(lǐng)域的潛能無限，它不僅可以像醫(yī)生一樣，為患者治療疑難雜癥，監(jiān)督治療過程，它還可以像家庭醫(yī)生一樣，監(jiān)管全家人的健康狀況，它甚至可以像藥理學(xué)家一樣，為人們研發(fā)新型的藥物。

事實(shí)上，沃森已經(jīng)在這么做了，美國輝瑞制藥公司和IBM達(dá)成了一項(xiàng)協(xié)議，要讓沃森加入到癌癥藥物的研發(fā)項(xiàng)目中去。輝瑞公司將利用沃森強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知推理能力，解決免疫腫瘤學(xué)中的新藥物識(shí)別、聯(lián)合療法和患者選擇問題。

以色列著名藥企梯瓦公司也宣布將和沃森合作，把認(rèn)知醫(yī)療用于醫(yī)藥開發(fā)和慢性病管控領(lǐng)域。梯瓦公司董事長表示，對(duì)于慢性病而言，最重要的其實(shí)并不是治療，因?yàn)榛颊甙l(fā)病時(shí)不一定有足夠的時(shí)間能得到有效治療，慢性病最重要的是預(yù)防，而沃森就可以做到這一點(diǎn)。比如哮喘病，通過IBM天氣公司提供的如溫度、濕度、含氧量、過敏原等數(shù)據(jù)，再輸入過去誘發(fā)患者哮喘的相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)，沃森就可以得出患者在未來幾小時(shí)的哮喘發(fā)病率，提供預(yù)防性的藥物來防止患者發(fā)病，并給出個(gè)性化的治療方案和建議。

認(rèn)知醫(yī)療進(jìn)行時(shí)

日前，世界上最大的神經(jīng)科學(xué)研究中心——巴洛神經(jīng)學(xué)研究所，在沃森的幫助下發(fā)現(xiàn)了幾組與肌萎縮性側(cè)索硬化癥（又稱“漸凍癥”）相關(guān)的新基因。肌萎縮性側(cè)索硬化癥是當(dāng)前最復(fù)雜的疾病之一，由于控制肌肉運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞受損，會(huì)導(dǎo)致病人身體漸漸麻痹，最終死亡，目前還無法治愈，甚至連致病原因也不明。但沃森發(fā)現(xiàn)的基因，為研究人員提供了新的思路，為創(chuàng)新藥物靶標(biāo)和治療方法的開發(fā)提供了可能，也為攻克這種疾病帶來了希望。

沃森和美國糖尿病協(xié)會(huì)也達(dá)成了合作伙伴關(guān)系，它將利用對(duì)方提供的臨床和研究數(shù)據(jù)，為糖尿病患者打造一款認(rèn)知應(yīng)用程序Sugarwise。這款程序可以充當(dāng)糖尿病患者的日常助理，隨時(shí)分析患者體內(nèi)葡萄糖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整胰島素的劑量，并給出患者生活和飲食方面的建議。

沃森不僅能在診斷時(shí)為患者提供意見，還能照顧到患者的心理健康。在英國阿德爾赫兒童醫(yī)院中，沃森就充當(dāng)了智能音箱、醫(yī)生助手和住院兒童智能陪護(hù)設(shè)備3種角色，對(duì)那些因?yàn)橐邮苁中g(shù)或住院治療而緊張不安的孩子，沃森能在互動(dòng)中分析出他們的焦慮程度，從而提供個(gè)性化的看護(hù)服務(wù)，緩解他們的緊張情緒，幫助他們盡快恢復(fù)健康。

如今的沃森早已走出美國，走向了世界。沃森已經(jīng)為中國、美國、英國、芬蘭、泰國、印度、等19個(gè)國家的公立醫(yī)療系統(tǒng)提供了技術(shù)支持，在醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)域取得了階段性的成就。據(jù)沃森健康項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人介紹，沃森的目標(biāo)是幫助和改善人類的健康狀況，給患者帶來更多的希望，就讓我們拭目以待吧。

[譯自西班牙《真有趣》]