【新京報】兩會院士說｜程京：用顛覆性技術(shù)構(gòu)建AI大模型，傳承創(chuàng)新中醫(yī)藥

“隨著AI越來越具備理解真實世界的能力，AI制藥也將迎來飛速發(fā)展?！比珖舜蟠怼⑶迦A大學(xué)講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任，被譽(yù)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(guān)注健康中國建設(shè)，尤其是“科技+中醫(yī)藥”的發(fā)展。

今年的政府工作報告提到，促進(jìn)中醫(yī)藥傳承創(chuàng)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(yī)藥發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)，“未來，AI制藥、AI診斷將在中醫(yī)臨床上發(fā)揮功效，幫助肺癌、糖尿病、慢性心力衰竭等病癥患者緩解病痛，推動中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新。”

全國人大代表、中國工程院院士、清華大學(xué)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

搶占中醫(yī)藥大模型高地，革新藥物研發(fā)范式

新京報：最近幾年，為何要嘗試將人工智能帶到中醫(yī)藥領(lǐng)域？

程京：一直以來，中醫(yī)藥希望實現(xiàn)國際化、走向世界，但依然存在中西無法“同頻”的困局，中醫(yī)藥很難被國際上認(rèn)可和接受。中醫(yī)是實踐醫(yī)學(xué)，是一代代中醫(yī)在一次次試錯中總結(jié)出的“經(jīng)驗”，對于過程及原理等沒有清楚的認(rèn)知。我們要做的是通過現(xiàn)代科學(xué)方法，驗證中醫(yī)藥的療效和作用機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善它，用西醫(yī)聽得懂的科學(xué)語言來解讀和評價中醫(yī)藥，即“中醫(yī)西釋”，更好地弘揚(yáng)中醫(yī)藥文化，守護(hù)人類健康。

人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是大模型的推出，為人工智能軟件、硬件在健康領(lǐng)域的深度應(yīng)用提供了更多的賦能和支持。從制藥技術(shù)上來說，隨著AI越來越具備理解真實世界的能力，AI制藥也將會迎來飛速發(fā)展。但目前全球范圍內(nèi)，還未有AI開發(fā)的藥物能夠成功通過臨床Ⅱ期試驗。

新京報：中醫(yī)藥逐漸“國際化”，我們該如何守護(hù)“中醫(yī)藥寶庫”？

程京：隨著中醫(yī)藥的發(fā)展，中醫(yī)藥的寶庫正面臨被其他發(fā)達(dá)國家搶占的風(fēng)險。以創(chuàng)新藥物領(lǐng)域為例，國際醫(yī)藥界正利用其資金、技術(shù)、人才等優(yōu)勢，積極開展中醫(yī)藥研究，開發(fā)高附加值產(chǎn)品。比如，瑞士的羅氏制藥以八角茴香中藥作為原料生產(chǎn)磷酸奧司他韋，從1公斤八角茴香到生產(chǎn)“達(dá)菲”，附加值躍升逾1100倍。中國傳統(tǒng)中藥冬蟲夏草，瑞士諾華制藥將其開發(fā)為每盒價值達(dá)1萬元人民幣的芬戈莫德，國外醫(yī)藥界以此攫取了中藥的高附加價值。有數(shù)據(jù)顯示，我國90%以上的原創(chuàng)藥物從國外進(jìn)口，90%以上的藥品標(biāo)準(zhǔn)來自國外，一旦遭遇極端情況，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒚媾R巨大問題。

大模型與醫(yī)藥行業(yè)的結(jié)合有望革新藥物研發(fā)范式，而數(shù)據(jù)是人工智能大模型變得“聰明”的關(guān)鍵。就中醫(yī)藥而言，中醫(yī)幾千年積累的知識寶庫就是最優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)資源。目前，我們的分子本草中藥功能組學(xué)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)檢測了900多種中藥、300多種食物，包含了10億級基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)和3000多萬條信號通路分析結(jié)果。為此，構(gòu)建中醫(yī)藥多模態(tài)大模型，守護(hù)“中醫(yī)藥寶庫”，搶占中醫(yī)藥大模型高地迫在眉睫。

在今年兩會上，我建議要盡快設(shè)立重大專項，尤其是基于北京市在AI和中醫(yī)藥領(lǐng)域的資源優(yōu)勢，支持大學(xué)和企業(yè)聯(lián)合開展“用顛覆性技術(shù)構(gòu)建中醫(yī)藥AI大模型”重大系統(tǒng)化工程。

AI制藥、AI診斷已進(jìn)入臨床研究階段

新京報：當(dāng)前，人工智能已經(jīng)在西醫(yī)診療中有所應(yīng)用，比如，CT、核磁共振等檢查，出具的影像和數(shù)據(jù)，為醫(yī)生診療提供參考。目前，在中醫(yī)藥的傳承創(chuàng)新發(fā)展中，我們的人工智能取得了哪些成果？

程京：我們通過發(fā)揮多學(xué)科交叉創(chuàng)新優(yōu)勢，歷時八年時間基于世界首創(chuàng)的全景化疾病通路數(shù)據(jù)庫和超大規(guī)模中藥分子功能數(shù)據(jù)庫，用AI技術(shù)構(gòu)建了“多彈打多靶”的中藥組方篩選大模型，即分子本草技術(shù)，結(jié)合了現(xiàn)代生命科學(xué)、人工智能、大數(shù)據(jù)等，為創(chuàng)新中藥的快速研發(fā)及作用機(jī)制的科學(xué)闡釋奠定了堅實基礎(chǔ)。

分子本草技術(shù)平臺通過建立大型中藥、組方、天然產(chǎn)物分子功能實驗數(shù)據(jù)庫，能夠用于挖掘中藥資源生物學(xué)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(xué)活性質(zhì)量評價。

舉個例子，對于一些病癥，中醫(yī)會開出藥方，里面的某一種中藥成分，藥房可能沒有。人工智能介入后，會根據(jù)患者的癥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(shù)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(shè)定符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)體系的評價指標(biāo)，還能對傳統(tǒng)中醫(yī)藥處方進(jìn)行客觀的評價打分，由于是由計算機(jī)系統(tǒng)打分，最大限度地避免了人為因素的干擾，使其準(zhǔn)確性更高。

此外，通過將人工智能和現(xiàn)代工程科學(xué)手段融入中醫(yī)診療，目前已經(jīng)實現(xiàn)了包括中醫(yī)目診、面診、舌診、罐診、藏醫(yī)尿診等一系列數(shù)字化中醫(yī)智能診斷技術(shù)的突破，以“目診儀”為代表的醫(yī)療器械產(chǎn)品已經(jīng)在臨床醫(yī)療領(lǐng)域開展示范應(yīng)用，為中醫(yī)臨床診療提供檢測工具，推動中醫(yī)診療向客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化與科學(xué)化方向發(fā)展。

新京報：和傳統(tǒng)中醫(yī)診療相比，人工智能診療的優(yōu)勢是什么？

程京：中國擁有自己的醫(yī)學(xué)寶庫，歷史悠久的中醫(yī)藥對人體、疾病、藥物的認(rèn)識積累了龐大的實踐經(jīng)驗，正如前面所說，中醫(yī)診療對醫(yī)生的“經(jīng)驗”要求非常高，我們常說“中醫(yī)越老越值錢”也是這個道理。人工智能輔助后，可以通過大數(shù)據(jù)以及精密的計算，促進(jìn)中醫(yī)診療向客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化方向發(fā)展。目前，我們的部分AI制藥、AI診斷已經(jīng)進(jìn)入臨床研究階段。

利用更多人工智能技術(shù)破解國際醫(yī)療難題

新京報：前面提到的“分子本草技術(shù)”，可以用于哪些常見病癥的治療？

程京：分子本草技術(shù)從傳統(tǒng)的經(jīng)典理論和經(jīng)驗用藥入手，結(jié)合現(xiàn)代生命科學(xué)和人工智能技術(shù)，針對國際醫(yī)療難題——慢性心力衰竭開發(fā)了全新的方劑，現(xiàn)已進(jìn)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、乏力等癥狀表現(xiàn)出了很好的臨床療效，對于慢性心衰患者心肌細(xì)胞、腎細(xì)胞等的疾病信號通路改善率達(dá)到90%以上。去年4月，該方劑已在8家權(quán)威醫(yī)院開始進(jìn)行多中心臨床試驗。此外，針對當(dāng)前困擾大眾的肺心病、肺癌等病癥也在同步進(jìn)行研究。

新京報：聚焦中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新，你今年還帶來什么建議？

程京：建議推動新一代信息技術(shù)與中醫(yī)藥、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、工程學(xué)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(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)生物檢測監(jiān)測、行為監(jiān)測、多模態(tài)和垂直領(lǐng)域大模型、健康數(shù)據(jù)分析等一批關(guān)鍵技術(shù)的集成創(chuàng)新及融合應(yīng)用能力，形成一批集健康檢測、健康評估、健康干預(yù)、康復(fù)護(hù)理于一體的中西醫(yī)并重智慧健康技術(shù)平臺，為打造主動性、預(yù)防性、精準(zhǔn)性、個性化、互動性的智慧健康服務(wù)體系提供支撐。

同時，建議試點中國特色智慧健康服務(wù)模式，推動新一代信息技術(shù)與中醫(yī)藥、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代工程科學(xué)融合研究成果的轉(zhuǎn)化，讓AI賦能智慧健康技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)，在家庭、居民社區(qū)、功能社區(qū)、社區(qū)服務(wù)綜合體等場景集成創(chuàng)新、先行示范，全面推進(jìn)人工智能+智慧健康發(fā)展。

新京報記者 曹晶瑞