兩會院士說|程京:用顛覆性技術構建AI大模型,傳承創新中醫藥

「隨著AI越來越具備理解真實世界的能力,AI製藥也將迎來飛速發展。」全國人大代表、清華大學講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任,被譽為「中國生物芯片第一人」的中國工程院院士程京,近年來一直關注健康中國建設,尤其是「科技+中醫藥」的發展。

今年的政府工作報告提到,促進中醫藥傳承創新。對此,程京在接受新京報記者專訪時表示,AI將成為未來中醫藥發展的關鍵一環,「未來,AI製藥、AI診斷將在中醫臨床上發揮功效,幫助肺癌、糖尿病、慢性心力衰竭等病症患者緩解病痛,推動中醫藥傳承創新。」

全國人大代表、中國工程院院士、清華大學講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任程京。受訪者供圖全國人大代表、中國工程院院士、清華大學講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任程京。受訪者供圖

搶佔中醫藥大模型高地,革新藥物研發範式

新京報:最近幾年,為何要嘗試將人工智能帶到中醫藥領域?

程京:一直以來,中醫藥希望實現國際化、走向世界,但依然存在中西無法「同頻」的困局,中醫藥很難被國際上認可和接受。中醫是實踐醫學,是一代代中醫在一次次試錯中總結出的「經驗」,對於過程及原理等沒有清楚的認知。我們要做的是通過現代科學方法,驗證中醫藥的療效和作用機制,並在此基礎上進一步完善它,用西醫聽得懂的科學語言來解讀和評價中醫藥,即「中醫西釋」,更好地弘揚中醫藥文化,守護人類健康。

人工智能技術的不斷髮展,尤其是大模型的推出,為人工智能軟件、硬件在健康領域的深度應用提供了更多的賦能和支持。從製藥技術上來說,隨著AI越來越具備理解真實世界的能力,AI製藥也將會迎來飛速發展。但目前全球範圍內,還未有AI開發的藥物能夠成功通過臨床Ⅱ期試驗。

新京報:中醫藥逐漸「國際化」,我們該如何守護「中醫藥寶庫」?

程京:隨著中醫藥的發展,中醫藥的寶庫正面臨被其他發達國家搶佔的風險。以創新藥物領域為例,國際醫藥界正利用其資金、技術、人才等優勢,積極開展中醫藥研究,開發高附加值產品。比如,瑞士的羅氏製藥以八角茴香中藥作為原料生產磷酸奧司他韋,從1公斤八角茴香到生產「達菲」,附加值躍升逾1100倍。中國傳統中藥冬蟲夏草,瑞士諾華製藥將其開發為每盒價值達1萬元人民幣的芬戈莫德,國外醫藥界以此攫取了中藥的高附加價值。有數據顯示,我國90%以上的原創藥物從國外進口,90%以上的藥品標準來自國外,一旦遭遇極端情況,醫療領域將面臨巨大問題。

大模型與醫藥行業的結合有望革新藥物研發範式,而數據是人工智能大模型變得「聰明」的關鍵。就中醫藥而言,中醫幾千年積累的知識寶庫就是最優質的數據資源。目前,我們的分子本草中藥功能組學數據庫已經檢測了900多種中藥、300多種食物,包含了10億級基因表達譜數據和3000多萬條信號通路分析結果。為此,構建中醫藥多模態大模型,守護「中醫藥寶庫」,搶佔中醫藥大模型高地迫在眉睫。

在今年兩會上,我建議要盡快設立重大專項,尤其是基於北京市在AI和中醫藥領域的資源優勢,支持大學和企業聯合開展「用顛覆性技術構建中醫藥AI大模型」重大系統化工程。

AI製藥、AI診斷已進入臨床研究階段

新京報:當前,人工智能已經在西醫診療中有所應用,比如,CT、核磁共振等檢查,出具的影像和數據,為醫生診療提供參考。目前,在中醫藥的傳承創新發展中,我們的人工智能取得了哪些成果?

程京:我們通過發揮多學科交叉創新優勢,曆時八年時間基於世界首創的全景化疾病通路數據庫和超大規模中藥分子功能數據庫,用AI技術構建了「多彈打多靶」的中藥組方篩選大模型,即分子本草技術,結合了現代生命科學、人工智能、大數據等,為創新中藥的快速研發及作用機制的科學闡釋奠定了堅實基礎。

分子本草技術平台通過建立大型中藥、組方、天然產物分子功能實驗數據庫,能夠用於挖掘中藥資源生物學活性成分,篩選珍稀瀕危藥材功效替代藥材,以及中藥資源生物學活性質量評價。

舉個例子,對於一些病症,中醫會開出藥方,裡面的某一種中藥成分,藥房可能沒有。人工智能介入後,會根據患者的症狀開出多個藥方供選擇。同樣,一些稀有藥材,我們通過人工智能技術將其分解、提取、分析,最終找到同樣功效的藥材替代。同時,通過設定符合現代醫學體系的評價指標,還能對傳統中醫藥處方進行客觀的評價打分,由於是由計算機系統打分,最大限度地避免了人為因素的干擾,使其準確性更高。

此外,通過將人工智能和現代工程科學手段融入中醫診療,目前已經實現了包括中醫目診、面診、舌診、罐診、藏醫尿診等一系列數字化中醫智能診斷技術的突破,以「目診儀」為代表的醫療器械產品已經在臨床醫療領域開展示範應用,為中醫臨床診療提供檢測工具,推動中醫診療向客觀化、標準化與科學化方向發展。

新京報:和傳統中醫診療相比,人工智能診療的優勢是什麼?

程京:中國擁有自己的醫學寶庫,歷史悠久的中醫藥對人體、疾病、藥物的認識積累了龐大的實踐經驗,正如前面所說,中醫診療對醫生的「經驗」要求非常高,我們常說「中醫越老越值錢」也是這個道理。人工智能輔助後,可以通過大數據以及精密的計算,促進中醫診療向客觀化、標準化、智能化方向發展。目前,我們的部分AI製藥、AI診斷已經進入臨床研究階段。

利用更多人工智能技術破解國際醫療難題

新京報:前面提到的「分子本草技術」,可以用於哪些常見病症的治療?

程京:分子本草技術從傳統的經典理論和經驗用藥入手,結合現代生命科學和人工智能技術,針對國際醫療難題——慢性心力衰竭開發了全新的方劑,現已進入臨床研究階段。在臨床觀察實驗中,該方劑對水腫、喘憋、氣短、乏力等症狀表現出了很好的臨床療效,對於慢性心衰患者心肌細胞、腎細胞等的疾病信號通路改善率達到90%以上。去年4月,該方劑已在8家權威醫院開始進行多中心臨床試驗。此外,針對當前困擾大眾的肺心病、肺癌等病症也在同步進行研究。

新京報:聚焦中醫藥傳承創新,你今年還帶來什麼建議?

程京:建議推動新一代信息技術與中醫藥、現代醫學、工程學等深度融合,積極推動生物芯片、生物電子芯片、傳感器等底層技術的發展,加強生物檢測監測、行為監測、多模態和垂直領域大模型、健康數據分析等一批關鍵技術的集成創新及融合應用能力,形成一批集健康檢測、健康評估、健康干預、康復護理於一體的中西醫並重智慧健康技術平台,為打造主動性、預防性、精準性、個性化、互動性的智慧健康服務體系提供支撐。

同時,建議試點中國特色智慧健康服務模式,推動新一代信息技術與中醫藥、現代醫學、現代工程科學融合研究成果的轉化,讓AI賦能智慧健康技術、產品和服務,在家庭、居民社區、功能社區、社區服務綜合體等場景集成創新、先行示範,全面推進人工智能+智慧健康發展。

新京報記者 曹晶瑞

編輯 白爽 校對 趙琳