人工智能—中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新的變道超車

張燁?黃宗海?許強?溫川飆

【摘要】當前中醫(yī)藥的價值已經(jīng)逐步被社會所認可，人工智能技術在中醫(yī)藥領域的研究與應用已成為中醫(yī)藥傳承與創(chuàng)新的重要方法之一。本文首先概述了中醫(yī)藥傳承與創(chuàng)新的痛點，分析了目前中醫(yī)藥發(fā)展所面臨的困境，其次，闡釋了人工智能的定義、中醫(yī)人工智能發(fā)展歷程;隨后分析了AI為中醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展帶來新的范式。最后，分析當前中醫(yī)AI所面臨的問題。

【關鍵詞】人工智能;中醫(yī);傳承;創(chuàng)新

【中圖分類號】R2 【文獻標識碼】A 【文章編號】ISSN.2095.6681.2020.18..02

作為中華民族的瑰寶，中醫(yī)藥歷經(jīng)了幾千年的發(fā)展。隨著時代的發(fā)展與國家中醫(yī)藥發(fā)展規(guī)劃政策的制定，中醫(yī)藥越來越受到重視。如黨十九大報告中明確提出“堅持中西醫(yī)并重，傳承發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)”，中醫(yī)學現(xiàn)代傳承戰(zhàn)略指出“保護為先”、“弘揚文化 ”、 “創(chuàng)新發(fā)展”是我國中醫(yī)藥領域的重要目標。由此，如何傳承、如何創(chuàng)新的關鍵問題應運而生。目前，人工智能技術已經(jīng)運用于中醫(yī)藥中，在中醫(yī)藥這一具體行業(yè)中，如何將現(xiàn)代信息技術——人工智能與中醫(yī)藥領域需求緊密融合，在推動我國人工智能產業(yè)發(fā)展的同時，實現(xiàn)我國中醫(yī)藥傳承與創(chuàng)新，是關鍵問題。

1 中醫(yī)傳承與創(chuàng)新的痛點

作為中華民族的文化瑰寶，中醫(yī)藥歷經(jīng)了幾千年的發(fā)展過程。隨著社會文化環(huán)境的變遷，中醫(yī)的傳承和創(chuàng)新中面臨許多痛點。具體表現(xiàn)為：名老中醫(yī)總數(shù)量較少;現(xiàn)有傳承信息系統(tǒng)以病案錄入為主，操作繁瑣，增加工作負擔，且沒有很好的融入醫(yī)院信息系統(tǒng);傳統(tǒng)師帶徒跟師模式時間長，病人過多，老師壓力過大，沒有時間與精力給學生傳授更多知識，只能靠學生跟診后課下自己探索與思考，這樣培養(yǎng)的時間長且培養(yǎng)學生數(shù)量有限;中醫(yī)藥高等教育已成規(guī)模，但中醫(yī)注重臨床實踐、跟師學藝、熟讀經(jīng)典的成才規(guī)律未被有效傳承，學生的文化延續(xù)和臨床能力又面臨挑戰(zhàn);中醫(yī)人才的危機，即能夠運用傳統(tǒng)中醫(yī)思維方式與中醫(yī)基礎理論解決臨床中面臨的中醫(yī)疾病問題的人才較少。并且還有相當一部分人沒有接受過醫(yī)學院校高等教育的非專業(yè)人士，仍然從事中醫(yī)藥診療活動，這樣就很容易造成中醫(yī)人才混雜的局面[1]，中醫(yī)與西醫(yī)不同，中醫(yī)是才能夠診療中不斷探索的過程，相比于西醫(yī)依靠生化與理化檢測手段，西醫(yī)更注重精準研究，這也也是制約中醫(yī)創(chuàng)新發(fā)展的原因，中醫(yī)藥要實現(xiàn)彎道超車，必須借助人工智能技術。

2 人工智能定義與發(fā)展

2.1 人工智能的定義

人工智能，英文簡稱AI。是在1956年由McCarthy提出“使一部機器的反應方式像一個人在行動時所依據(jù)的智能?！?目前，關于人工智能的定義，至今尚未統(tǒng)一，比較權威的定義分別為：（1）美國 Nilson教授定義為“人工智能是關于知識的學科——怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的學科”;（2）美國Winston教授定義為“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能的工作 ”[2]。人工智能方法可以分為“狹義AI”和通用“AI”[3]。狹義的AI通常指AI只在單一領域執(zhí)行單項任務，如AI被應用在語言翻譯、語音轉錄、對象檢測和人臉識別。通用 AI 的藍圖是創(chuàng)造出在廣泛認知領域（包括學習，推理，創(chuàng)造力和規(guī)劃）表現(xiàn)像人一樣的思維水平以及心理結構的全面性智能化[4] 。

2.2 中醫(yī)人工智能的發(fā)展

中醫(yī)人工智能研究發(fā)展經(jīng)歷4個階段。90年代是中醫(yī)信息智能化研究的起步期，以專家系統(tǒng)研究為主，后臺數(shù)據(jù)庫中整合了某個領域專家的大量知識與經(jīng)驗，使得該系統(tǒng)能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領域問題，2000年前后是中醫(yī)智能研究的低谷，主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)庫和知識工程的積累;2005年以后神經(jīng)網(wǎng)絡研究增加主要用于疾病風險預測、醫(yī)學影像、中醫(yī)診斷、脈象識別分析、舌象圖像處理等方面。2012年以后臨床數(shù)據(jù)開始積累，更多的研究偏向于臨床數(shù)據(jù)分析。目前，人工智能技術已在醫(yī)學中得到了運用，包括影像診斷、輔助醫(yī)生診療、智能穿戴設備等方面取得了實際應用，并在提高癌癥確診率、醫(yī)學輔助診療等方面發(fā)揮了重要作用[5]。數(shù)據(jù)是“醫(yī)療+人工智能”行業(yè)發(fā)展的關鍵。有效的數(shù)據(jù)是先進算法應用的基礎，也是研究的支持，可以借助數(shù)據(jù)挖掘等技術挖掘出潛在有效但未知的數(shù)據(jù)，為臨床研究、新藥研發(fā)提供基礎。

3 中醫(yī)創(chuàng)新發(fā)展：AI帶來新的范式

3.1 中醫(yī)藥信息特征與深度學習

中醫(yī)與西醫(yī)研究方式不同，中醫(yī)注重系統(tǒng)論，整體觀，將事物看成一個整體研究，結合環(huán)境、氣候等諸多因素多方面考慮，但西醫(yī)注重部分，把事物分析為組成部分，然后對每一部分進行研究。早在20年前就醫(yī)學發(fā)展就被指出，科學研究的方向是系統(tǒng)研究，不是東拼西湊來研究，要恢復“系統(tǒng)觀”，就要西醫(yī)往中醫(yī)的系統(tǒng)觀研究理論上靠，而非中醫(yī)走向西醫(yī)，但也有的中醫(yī)理論是基于傳統(tǒng)文化與哲學基礎，不能能緊密的與現(xiàn)代科學研究相聯(lián)系，解決這個問題就是要中醫(yī)實現(xiàn)現(xiàn)代化，也是中醫(yī)藥信息學的特點。

中醫(yī)藥信息自下而上，從四診信息的收集，到疾病病因病機分析，再到處方用藥，擅長抽象的信息處理能力。這與AI深度學習分層特征提取即收集數(shù)據(jù)，構建知識圖譜，提前有用信息相吻合。而西醫(yī)信息則自上而下，從細胞的研究，在到組織研究，到器官研究，最后到結構和功能的研究，擅長深入分析與處理信息。

中醫(yī)藥信息是意象世界，存在于對客體的體驗活動之中。如中藥人參性味：甘、微苦，微溫，其中微苦到底有多苦？微溫到底有多溫？能描述出人參的性味，但對其具體的性味未能定量研究，這是中醫(yī)藥信息的特點又是缺點，應該結合現(xiàn)代科技的手段，在數(shù)量上確定，在其功效大補元氣、安神益智這一抽象化的描述上，用臨床數(shù)據(jù)加以驗證其療效。

3.2 大數(shù)據(jù)和機器學習已經(jīng)帶來新的研究范式

過去中醫(yī)藥研究大多停留在實驗驗證和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)簡單分析，這些是西醫(yī)或者現(xiàn)代傳統(tǒng)經(jīng)典數(shù)學的研究方法，用來研究屬于意象世界的中醫(yī)藥做法欠佳，隨著科技的發(fā)展，醫(yī)學中大數(shù)據(jù)的積累，為人工智能技術在中醫(yī)藥領域的研究與應用提供了數(shù)據(jù)基礎。基于

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，挖掘用藥規(guī)律，尤其是名老中醫(yī)用藥規(guī)律，利用科學的研究手段如關聯(lián)規(guī)則、數(shù)據(jù)挖掘等技術將傳統(tǒng)經(jīng)驗提煉總結普及為科學規(guī)律，同時為基礎研究和新藥研發(fā)提供依據(jù)和支撐。鄧宏勇等[6]采用文獻計量方法分析我國中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘研究現(xiàn)狀，共得到中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘相關文獻494篇，文獻量逐年增加;文獻類型中應用研究類文獻占59.1%;研究領域中證候研究與方劑研究文獻分別占29.39%和26.22%;數(shù)據(jù)挖掘方法采用關聯(lián)規(guī)則、頻數(shù)分析、聚類分析和 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的文獻占76.36%;數(shù)據(jù)挖掘軟件使用商業(yè)化數(shù)據(jù)挖掘軟件的文獻占61.05%。

醫(yī)療輔助診療軟件和中醫(yī)智能輔助學習系統(tǒng)也加速l中醫(yī)藥人才的培養(yǎng)速度、提高了名老中醫(yī)學術思想傳承效率。陳菊等[7]通過對中醫(yī)辨證論治輔助系統(tǒng)軟件的開發(fā)，通過因位性勢和性味歸經(jīng)的編碼建立智能辨證論治的后臺算法，實現(xiàn)中醫(yī)辨證論治在臨床電子病歷中理法方藥的一線貫通，利于提高中醫(yī)醫(yī)生在實際診療中應用辨證論治的比例，也使中醫(yī)電子病歷記錄辨證論治過程更便捷。通過醫(yī)院使用情況的統(tǒng)計，87.62% 的電子處方可實現(xiàn)智能輔助辨證，而醫(yī)生使用中僅實現(xiàn)44.62%的智能輔助辨證。這些技術引入中醫(yī)，使智能化的中醫(yī)融入日常生活，真正做到智慧中醫(yī)。

4 當前中醫(yī)AI面臨的問題

AI為中醫(yī)帶來新范式的同時也要意識到問題所在。首先整個中醫(yī)AI行業(yè)的共識有待提高。且中醫(yī)人工智能的研究，現(xiàn)有成果都集中在方法和工程應用領域，而基礎研究和學科體系不完整;學科分布以中醫(yī)學為主，學科交叉并不突出。臨床應用剛剛起步，需要做的相關研究還有很多。人工智能代替不了中醫(yī)，醫(yī)生可以除了對患者診病以外還能提供精神安慰與深層次交流與溝通，這一點人工智能無法代替;除此之外，患者隱私及信息安全、醫(yī)療數(shù)據(jù)的合理運用于管理、人工智能等醫(yī)療法律責任尚需進一步的規(guī)范與完善，合理運用人工智能，可以對對中醫(yī)藥的傳承與創(chuàng)新發(fā)展產生積極的影響，包括人才培養(yǎng)，新藥研發(fā)、醫(yī)療輔助等方面，最終加快中醫(yī)藥發(fā)展的步伐，盡快實現(xiàn)國際化與現(xiàn)代化的發(fā)展。

參考文獻

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