面向工程的中醫(yī)現(xiàn)代化探索

中醫(yī)的思想來(lái)源（陰陽(yáng)五行）、診斷手段（望、聞、問(wèn)、切）和處置方式（中藥方劑），與西醫(yī)病理解剖、生理檢測(cè)和藥理治療大相徑庭，背后則是文化傳統(tǒng)與思維方式的差異。中醫(yī)著眼整體，而非頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳，西醫(yī)對(duì)此其實(shí)并不排斥；中醫(yī)中觀(guān)的辨證關(guān)注陰陽(yáng)、虛實(shí)、寒熱、表里的“辯證法”，實(shí)際上是從大類(lèi)區(qū)分開(kāi)始的逐步聚焦過(guò)程，思路可以理解，原則較為特殊；中醫(yī)因人而異的診治相對(duì)而言是微觀(guān)手段，西醫(yī)則同時(shí)注意規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，并試圖認(rèn)識(shí)生命機(jī)理。無(wú)論中醫(yī)還是西醫(yī)醫(yī)生，要成為專(zhuān)家，離不開(kāi)工作積累和不斷反思，只是目前中醫(yī)治病由于特殊性遠(yuǎn)離普遍性，從而缺乏代表性和普適性。

中、西醫(yī)不僅救死扶傷、治病救人的目標(biāo)一致，做法上也不是非此即彼，所以才會(huì)有中西醫(yī)互補(bǔ)的愿景與實(shí)踐，有中醫(yī)走向現(xiàn)代化的可能性與現(xiàn)實(shí)性。就現(xiàn)代科技服務(wù)醫(yī)學(xué)而言，筆者研究“體征感知、辨證分型及其推陳出新──心血管病醫(yī)方生成”，涉及整體思維（方法論）、便捷操作（脈診模擬）與互補(bǔ)途徑（比如智能系統(tǒng)），是從臨床和用戶(hù)需求出發(fā)的機(jī)器輔助醫(yī)療的一系列工程化途徑及其部署與精化。

工程觀(guān)念

錢(qián)學(xué)森提出的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系橫向有11大科學(xué)技術(shù)部門(mén)[1]，那是一個(gè)開(kāi)放的知識(shí)系統(tǒng)及其完善過(guò)程，包括思維科學(xué)、人體科學(xué)等。每一部門(mén)又分為“基礎(chǔ)理論”“技術(shù)科學(xué)”和“應(yīng)用技術(shù)”，比如，對(duì)應(yīng)于思維科學(xué)分別是思維學(xué)、模式識(shí)別等內(nèi)容和人工智能等技術(shù)。本文所言工程，亦即人體科學(xué)中與人工智能技術(shù)的對(duì)應(yīng)部分，至少具備如下三個(gè)特點(diǎn)。

第一，針對(duì)臨床。工程是利用科學(xué)理論、技術(shù)方法展開(kāi)的面向用戶(hù)需要或?qū)嶋H環(huán)境的解決應(yīng)用問(wèn)題的活動(dòng)，就醫(yī)學(xué)系統(tǒng)而言，一是指問(wèn)題來(lái)自臨床，不管研制儀器設(shè)備，還是開(kāi)發(fā)服務(wù)軟件，抑或設(shè)計(jì)分析算法，應(yīng)當(dāng)針對(duì)由臨床醫(yī)生或醫(yī)療機(jī)構(gòu)提出的各種需要；二是所有結(jié)果是否有效、其優(yōu)劣程度如何均由臨床測(cè)試和用戶(hù)反饋得出結(jié)論，評(píng)價(jià)的原則來(lái)自實(shí)際醫(yī)療環(huán)境，“閉門(mén)造車(chē)”滿(mǎn)足不了要求。

第二，統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 針對(duì)臨床的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效果，需要數(shù)量足夠、表征全面、分布合理的實(shí)際數(shù)據(jù)予以支撐。比如，現(xiàn)在普遍應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法要將訓(xùn)練數(shù)據(jù)與測(cè)試數(shù)據(jù)集分開(kāi)以期有針對(duì)性，否則結(jié)果只是“看上去”不錯(cuò)；要區(qū)分對(duì)象內(nèi)和對(duì)象間數(shù)據(jù)，用同一個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)而非不同對(duì)象不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)會(huì)降低數(shù)據(jù)的代表性、削弱算法的泛化能力，不能“坐而論道”。

第三，科學(xué)基礎(chǔ)。工程化工作所依托的思想、理論、方法不能違背科學(xué)結(jié)論、不可超越既有限制，都需要符合生物機(jī)理和客觀(guān)規(guī)律。只有根植于基礎(chǔ)研究成果的技術(shù)、工程，才能保證其有效性、可靠性和普適性。應(yīng)該努力避免的是與臨床目標(biāo)和需求無(wú)關(guān)聯(lián)的所謂研究、一味為了“科研”而進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析、到頭來(lái)經(jīng)不起實(shí)踐驗(yàn)證的論文等。

新冠疫情期間，各種數(shù)據(jù)包括關(guān)于疫情的數(shù)據(jù)猛增，所謂的“大數(shù)據(jù)”涌現(xiàn)了，結(jié)合一些分析算法，它們將有助于體征篩查、關(guān)系發(fā)掘、現(xiàn)狀判斷、趨勢(shì)預(yù)測(cè)，人工智能可在醫(yī)學(xué)診斷思維的模擬及其在基層的普及應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用，那既是人工智能典型的應(yīng)用場(chǎng)景，又有助于厘清關(guān)于中醫(yī)的一些基本爭(zhēng)議。林毅夫曾指出[2]：“能否獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)不在于理論背后有多么復(fù)雜的邏輯，而在于理論解釋的現(xiàn)象有多么重要?！标P(guān)于中醫(yī)，當(dāng)下更重要的不是其固有理論的可靠性和背后機(jī)理的合理性（希望有朝一日有結(jié)論），而在于可否解決當(dāng)前的一些困惑。

方劑地位

現(xiàn)今的中醫(yī)處方是經(jīng)過(guò)一代代人摸索和調(diào)整過(guò)的，僅知道各種藥材的性質(zhì)與功用，但不清楚不同藥材搭配的“君、臣、佐、使”關(guān)系及整體作用，不清楚各自比例和分量，是出不了處方的。那種認(rèn)為只要熟讀中醫(yī)經(jīng)典，不必背處方，自然可出處方的觀(guān)點(diǎn)是不切實(shí)際的。現(xiàn)實(shí)生活中不僅沒(méi)有“放之四海而皆準(zhǔn)”的理論，也不是有了理論就有答案，中間是先例、經(jīng)驗(yàn)、細(xì)節(jié)。然而，真要?jiǎng)?chuàng)新，諸如提升已有方劑的治療效果、治療目前束手無(wú)策的疾病，或者說(shuō)要發(fā)揮較以往更大的作用，就得突破傳統(tǒng)、回到根本。本文正是出于這樣的考慮，希望能對(duì)疑難雜癥給出治療方劑，或者對(duì)常見(jiàn)疾病給出更優(yōu)方劑。因?yàn)橹嗅t(yī)的效果主要由方劑體現(xiàn)，歷史告訴我們值得挖掘，甚至就其成分、機(jī)理而言可以與西藥思路統(tǒng)一，形成共同基礎(chǔ)。

許倬云先生認(rèn)為[3]：“中醫(yī)若要融入世界，則是藥的部分而不在醫(yī)的理論部分……”中醫(yī)藥要證明其效用或發(fā)揮更大作用，歸根結(jié)底看治療效果，那是靠中藥產(chǎn)生的，因此中藥的方劑是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其配方、用量及其各成分的相互作用方面還缺乏很多細(xì)節(jié)支撐。現(xiàn)在面臨的是經(jīng)方范圍有限、治療方式宏觀(guān)、特病方劑闕如的局面，獲得有依據(jù)、有針對(duì)性、有良好效果的中藥方劑則可以“綱舉目張”。然而發(fā)現(xiàn)新藥需要巨資投入，在關(guān)注百姓健康、弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化、智能合成新藥的社會(huì)和技術(shù)背景下，我們將目標(biāo)鎖定在傳統(tǒng)中藥方劑的優(yōu)化和新方劑的發(fā)現(xiàn)上。

對(duì)癥尋藥

臨床上，醫(yī)生根據(jù)患者所述形成初步的、大范圍的判斷，然后做一些儀器檢查，根據(jù)其強(qiáng)度、相關(guān)性和患者特點(diǎn)，得到癥名，辨證分型、分期論治，在四診合參的前提下，形成處理意見(jiàn)和醫(yī)方[4]。

其中，隱性知識(shí)[5]學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，就中醫(yī)而言，是指經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期臨床實(shí)踐、對(duì)治療某些疾病有特別意義、但又難以言表的那部分經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，有待與臨床醫(yī)生不斷交流和精化。我們強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)期的、主動(dòng)的、不斷超越的、取精用弘的獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)，并不是每一個(gè)有數(shù)十年相關(guān)工作經(jīng)歷的醫(yī)生都能達(dá)到的境界。

出處方時(shí)棘手的是不確定性：一是醫(yī)生需要進(jìn)行嘗試，比如可能是什么癥、可能要用什么處方與用量，由于每個(gè)患者都有其特殊性，需要調(diào)整、改寫(xiě)陳方，那往往是增減一味藥或調(diào)整某幾味藥的分量；二是沒(méi)有現(xiàn)成醫(yī)案，包括用哪味藥和用多少分量，同時(shí)要努力避免各味藥材可能不良的相互作用，亦即開(kāi)出全新的處方。

這里對(duì)中醫(yī)成功的案例不作進(jìn)一步推究，而是將其與西醫(yī)治好的醫(yī)案一樣對(duì)待，即暫不考慮副作用、誤診等，因那是醫(yī)學(xué)的共性問(wèn)題。我們的策略，不是一開(kāi)始就直接從數(shù)千種藥材出發(fā)獲得全新治療方劑，恰恰相反，需要有自如應(yīng)用經(jīng)方的醫(yī)生，需要其診病經(jīng)驗(yàn)。以現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)為例，多數(shù)工作都利用了開(kāi)源平臺(tái)，這固然便捷，效率也高，可以應(yīng)對(duì)一般情況，但遇到“卡脖子”問(wèn)題就被動(dòng)。不僅如此，新的問(wèn)題無(wú)法完全依賴(lài)現(xiàn)有基礎(chǔ)，再者，要積累核心競(jìng)爭(zhēng)力也必須“從頭”做起。日、韓在中醫(yī)的不少方面走在前列是例子。

研究前景

這項(xiàng)研究工作的意義在于：一是不同疾病需要有針對(duì)性的治療藥物；二是對(duì)于各種中藥材特性，機(jī)器可以“記憶”得更為全面；三是更為全面、系統(tǒng)、科學(xué)地討論中醫(yī)藥的合理性。

相應(yīng)的研究脈絡(luò)是一開(kāi)始的體征感知與最后的開(kāi)方一體化，注重挖掘隱性知識(shí)，并以特定慢性病先行，可以“證實(shí)”也可“證偽”中醫(yī)的某些具體結(jié)論[6]。對(duì)中醫(yī)出方過(guò)程進(jìn)行機(jī)器模擬，不意味著默認(rèn)四診結(jié)果皆是“正確”的，而是“可行”的。我們希望更多的患者得到有經(jīng)驗(yàn)醫(yī)生的診斷，而這類(lèi)醫(yī)生數(shù)量有限，于是期待人工智能的幫助，但強(qiáng)調(diào)那是“計(jì)算機(jī)輔助分析”，即人機(jī)交互、各有分工，而非將“活”一股腦兒“交”給計(jì)算機(jī)，機(jī)器是助手，是減“負(fù)”者，是“團(tuán)隊(duì)”成員，而非獨(dú)當(dāng)一面的“另類(lèi)”醫(yī)生（盡管某些場(chǎng)合未嘗不可）。

我們的探索工作已具備如下基礎(chǔ)：

脈象感知：專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的柔性陣列式傳感器與美國(guó)產(chǎn)品功能相當(dāng)；

硬件載體：在商業(yè)化腕表基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)具備感知功能的新型號(hào)；

體征分析：心電圖分析算法具備顯然的優(yōu)勢(shì)；

特病系統(tǒng)：借鑒國(guó)醫(yī)大師糖網(wǎng)病診治經(jīng)驗(yàn)的原型研究；

經(jīng)方模塊：方劑的查詢(xún)、匹配、顯示策略。

接下來(lái)的研究工作包含以下幾個(gè)方面。

第一步，以既有特病專(zhuān)家系統(tǒng)原型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)出新方功能（不限于已有陳方），需要增加一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，包含約200種基礎(chǔ)單方；

第二步，刻畫(huà)較為完整的診病過(guò)程，融合規(guī)則推理與機(jī)器學(xué)習(xí)，這是人工智能的關(guān)鍵工作，需要與有經(jīng)驗(yàn)的中醫(yī)專(zhuān)家不斷交流；

第三步，完善數(shù)據(jù)庫(kù)，使之包含《中醫(yī)藥大詞典》約6000種單方，測(cè)試豐富案例，并針對(duì)各種藥材的化學(xué)成分等，考慮與西藥庫(kù)的接口。

技術(shù)的輔助意義與價(jià)值是清晰的，而更重要的是中醫(yī)的自證。就如一個(gè)患者，要想康復(fù)，首先自己要積極面對(duì)、努力治療，光等著醫(yī)生開(kāi)藥、做手術(shù)是不夠的，有時(shí)還會(huì)適得其反。工程的觀(guān)點(diǎn)，也就是實(shí)踐的觀(guān)點(diǎn)、系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)、驗(yàn)證的觀(guān)點(diǎn)，按照現(xiàn)代科技理念分析的觀(guān)點(diǎn)。

[1]顧吉環(huán)， 李明， 涂元季. 錢(qián)學(xué)森文集（卷六）. 北京： 國(guó)防工業(yè)出版社， 2012： 383， 416.

[2]鄭東陽(yáng). 林毅夫： 跌宕人生路. 杭州： 浙江人民出版社， 2010： 128.

[3]許倬云. 許倬云觀(guān)世界. 桂林： 廣西師范大學(xué)出版社， 2008： 171.

[4]秦伯未. 中醫(yī)入門(mén). 北京， 人民衛(wèi)生出版社， 2006.

[5]董軍.“心跡”的計(jì)算——隱性知識(shí)的人工智能途徑. 上海： 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 2017： 59～64.

[6]董軍. 辯證中醫(yī). 科學(xué)， 2020， 72（4）： 39～42.

關(guān)鍵詞：中醫(yī) 工程 輔助分析 思維模擬 方劑 ■