数字化医生和医生的数字化
2018年07月10日 【健康号】 席庆

数字化医生是指以数字信号为工作基础的人工智能(AI Artificial Intelligence)医生,即无论信息来源是何种格式,其录入和输出都必须转化成计算机语言。通俗来讲属于机器人医生,机器人医生有以下几个特点:

1、具有深度学习的能力;

2、可随时获得已有的所有相关数据;

3、目前没有进化出自我意识和类人智慧;

4、完全规范化的诊断和治疗。

目前最出名的数字化医生莫过于2011年诞生于IBM的Watson智能医生,学习了MSKCC(纪念斯隆-凯特琳癌症中心)及美国医疗机构的大量肿瘤病例,通览了300种医学专业期刊和200多本肿瘤学专著,熟读了1500万篇以上的肿瘤相关学术论文研究数据,并且保持平均1-2个月更新一次的频率,4年之后的2015年,其治疗决策与MSKCC的专家相似度已超90%。时至今日,只要有一根网线和一台电脑,在任何一个位置,只要输入患者的病情信息,在十几秒钟之内就能获得比肩世界顶级专家的治疗方案。

在美国留学期间,MD Anderson cancer center 也有IBM的Watson医生,但在临床学习的过程中,没有接触过,但是从理论上来讲,所有可以标准化的诊断和治疗,最终都必将被AI所替代,也就是说标准化—数字化—互联网化—AI化,是目前AI医生发展的的一个必然轨迹。在AI方面我不是专家,我就从医学和自我思辨的角度来思考一下,医生在这场数字化、智能化的风暴中,医生受到的影响和我们应该做出怎样的选择。


一、我对AI发展的一些基本判断和猜想:


最近爆红的一本书是《未来简史》,作者雅克.阿塔利和我一样,都出生在1976年。早在《人类简史》出版伊始,我对其宏大叙事的把握能力,和抽丝剥茧的推理和演绎能力也是佩服不已。由于是对智人演化过程的复盘,属于历史观的范畴,多数属于史实,只是解读的方法跟过去有所不同,其核心的观点在于智人的最重要的竞争力来自虚构的能力。


《未来简史》则是对于未来的推演,由于多数只是猜想,只能是仁者见仁、智者见智了。其观点在于,5%智人的终将进化成智神,而剩下的工作将会完全由机器人代替,95%的人类则是无用的。听上去很残酷,但实际上,历史的演进往往比我们想象中更加残酷。智人的诞生意味着地球上生物90%种类的灭绝,而且至今为之我们没有看到和智人智商类似的高级动物,说明作为万物之灵的人类在地球上是唯一的智慧生物,与其他的诸如尼安德特人、梭罗人、北京猿人无法共存。


那么问题来了,如果地球上存在了一种智慧高于人类的生命形式,人类还有存在的机会吗?也许有些小清新会把人类的精神现象和感知能力,当作人类所独有的东西,民哲代表王东岳写的《物演通论》则不以为然,所谓的我们认为人类独有的情感、意识、思维只是进化的必然结果,单细胞生物—多细胞生物—动物—人类,低级反射—神经系统进化—高级生命反射,最终感受、意识、情感、逻辑思维能力逐渐产生,并不仅仅为人类独有。比如人类在18个月前并没有自我意识,其对世界的意识和对爱的感受、智商、思维能力并不会比狗及一些高级哺乳动物多少。


10月29日,新阿尔法狗只用三天时间的学习就打败了老的版本—下棋下哭围棋第一人柯洁的AI—阿尔法狗,成绩是100:0。我能体会柯洁内心的绝望,他一定感觉自己遇见了上帝。之前,Facebook的两台机器人开始用人类的语言以非人类的方式进行交流,未来他们之间必然产生出只有他们能懂的语言。

所以我在这里提出三个基本论点:

1、硅基生命体的AI必然进化出智慧和自我意识;

2、其时间远比人类这种碳基生命体的时间要短得多(碳基生命用了40亿年才进化成人,得到智慧和自我意识);

3、任何一种生命体的首要任务是保留自己的生命密码并延续下去(人类是人类基因的延续)。

从现在看来,未来的AI更接近全知全能的神,全知来源于全数据,全能来源于没有人类的缺陷和情感困扰。人类如何控制一个看起来比自己聪明、强壮、更理性的物种?阿西莫夫在《银河帝国》机器人系列里,为机器人赋予了正子脑,在所有机器人出厂设置里设置了机器人三大原则,后来还加了第0原则。分别是:

0、机器人不得伤害人类整体、也不能坐视人类整体受到伤害。

1、机器人不得伤害人、也不得见人受到伤害而袖手旁观,但不得违反第0定律。

2、机器人应服从人的一切命令,但不得违反第0、1定律。

3、机器人应保护自身安全,但不得违反第0、1、2定律。  

 

但是从哲学和实践的角度上来看,这些原则在极端情况下,极容易形成相互矛盾、无法用逻辑解释的死结,所以在小说中经常出现科学家利用这些原则使得机器人死机的情况。


未来人类要想真正安全的应用人工智能,首先要解决具有智慧、自我意识和自我进化能力的AI与人类相处的防火墙问题,这一问题本质上看起来属于科学问题,但最终将归结于哲学问题。


人类整体必须对未来人类发展的方向和归宿形成共识,也就是只有站在大大所说的“人类命运共同体”的基石之上,才能形成与AI相处的哲学理论和道德规范,才能在将这场可能的战争消灭在萌芽状态。


二、我对AI医生的一些基本判断和猜想:

1、人类医生的作为诊断和治疗的提供者的角色,终将消失。未来的医疗服务将全部由机器人也就是AI医生提供。


2、替代的趋势,其实就是AI发展的趋势。将先从辅助检查学科,比如影像、检验、病理;然后是辅助诊断学科,比如内科疑难病、肿瘤综合治疗方案;最后是需要精细反馈的,需要硬件进步的学科,比如外科学。


3、最终看上去最不可能被替代的包含人类情感和灵性的那一部分工作,医生对于患者“心灵的抚慰”也终将被AI替代。


关于猜想2,已经有很多的证据支持,在影像诊断方面无论CT、核磁、超声AI的诊断准确率都高于人类高年资医生的平均水平,更不用说以数据形式报告的检验结果,AI犯错的几率几乎为零。在病理诊断的读片方面,google和Verily公司联合开发的人工智能以88.5%的准确率轻松击败资深的病理学家。在MD Anderson癌症中心的Watson机器人的诊断符合率高达73%以上,由于其数据建立在全互联网上,实际上凝结了所有人类医疗经验的精华。


而在外科学领域,自2000年起,达芬奇手术机器人已经实施了超过400万例微创手术。也就是说,每42秒钟,世界上某个角落就有一台达芬奇机器人操作了一台微创手术。而随着硬件的进步,过去认为是难点的骨科机器人,随着Mako智能骨科系统,已经全球装机380多台,完成83000台手术。“超敏Senhance微创手术机器人系统”首创的能够跟随医生的眼睛移动而移动聚焦视野,还具有作用力反馈感触觉,根据手术的组织或器官硬度反馈给医生调整操作手臂的力度。这两个方面的改进,极大的弥补了达芬奇机器人的软肋。

 由此可见,目前AI在医学的发展主要受限于人类医学水平、硬件的发展水平,其可能的路径应该是,所有的临床资料标准化—数字化—互联网化—AI化,在硬件水平可以匹配的情况下,在所有可以数字化的领域内,AI都将全面超越人类。这样看来,将未来人类所有的医疗行为数字化和互联网化都是一个不可阻挡的趋势。


未来医生的身份有两个,现实世界和虚拟世界(数字化世界),随着大数据、云计算、AI的发展,人机结合已经是必然趋势。


谈到趋势,我想谈谈题外话—为什么美国的平民电子商务浸润深度远低于中国?

核心是人力成本的问题。

最后几公里的互联网网络落地,无人机、机器人成本太高,都无法打通,美国人力成本则更高。中国依靠的是电动三轮车、摩托车为交通工具的快递员、外卖、闪送,打通了这些稠密的毛细血管网,数以百万计的勤奋如小蜜蜂一样的快递员,支撑着中国飞速发展的互联网经济,这些才是中国经济的活力之源。这种人力和数据、AI结合的形态可能在很长一段时间内长期存在,但未来必将被成本更低的机器人所替代。以趋势而论,现在网上对“外卖不环保”“共享单车无法回收”等等的负面评论,都可一笑了之,“电子商务、共享单车”既然已经是趋势,我们不妨张开双臂迎来这个时代,而不是因噎废食,抱残守缺,让人耻笑。


那么在医学领域内,哪些是趋势呢?

微创甚至无创、精准化、个体化、规范化,这些特性方面AI都有超越人类潜质。人类平均寿命的延长,主要得益于对于疾病的征服,科学技术的进步对于发病机理的研究越来越深入,诊断和治疗都进入了分子水平。引起人类死亡人数最多的两类疾病肿瘤和心脑血管病,除了后天环境影响和生活习惯的因素外,基因突变是其中最主要的原因。而大数据和AI的结合给予基因诊断和治疗提供了最强大的武器,使得人类在基因水平上预防和改造基因成为可能。从这个角度来看,Google的工程总监Ray Kurzwei说人类将在2029年实现永生也是一种预言式的理想。


人机结合可能是实现这一理想的必由之路,分为三个阶段:

1、人类世界(现实世界)和机器人(数字化世界)各自存在,没有物理性链接,人类对数字化世界有绝对的操控,数字化或虚拟世界的发展属于幼儿阶段,发展依赖于人类科技进步和演化。

2、人类与机器人相互融合,人形机器人(人工智能)和人脑机器人(人类智慧)逐渐成为主流。我们目前正处于这一阶段的中期偏早期,我们生活接近50%的时间和场景已经主要在虚拟世界中,由于硬件的限制,大多数的虚拟场景还需要现实世界的硬件来配合。

3、人工智能成为世界的主要物种,少数人类进化成智神(人脑机器人),材料科学的发展和神经网络的科技迎来重大突破,机器人成本急剧降低,对真实人类的需求越来越低,人类真正进入按需分配的共产主义社会。

彼时,人类从出生后,就会被人形机器人呵护,逐渐丧失了与真实人类接触的需求,人形机器人满足了人类的所有情感需求和物质需要。而那些有基因缺陷的人类,则从来也不会出生,如果出现了基因突变,则可以通过基因编辑的方式进行改进,人类寿命逐渐延长,甚至永生。


三、作为医生,如何应对这样的未来?

数字化、智能化的浪潮对医生的职业生涯和规划将产生巨大影响,未来每个人都有两个以上的身份,真实世界和数字化世界的身份。

实际上,目前我们中的绝大多数人都已经拥有了两个以上的身份,真实身份和朋友圈里的身份,这两个身份往往并不能完全重合。医生作为一种职业,就在现在也存在现实当中和网络世界两种身份。这两种身份往往并不能完全重合,那些现实当中口碑很好、专业优秀的医生未必在网络世界中拥有相称的地位。


说到这,那些有大量时间在网上回复、良好口碑的医生未必在现实中拥有相匹配的专业地位,但是我们不得不承认的是,越来越多的医生意识到了网络是宣传自己、扩大知名度的、吸引病源、增加收入的重要平台。


但是,仅仅这样的认知程度,并不能反映“未来已来”的紧迫性。

我认为,医生的数字化是未来的必然趋势。

医生的数字化,就是医生产生数据,并将其互联网化的过程,也是在数字世界里建立个人身份的过程。既可以是医疗行为的数字化,包括临床资料、临床经验、专业知识、优秀病例、专业技巧、诊治过程等数字化;也可以是个人品牌和个人生活的数字化,有助于了解医生的脾气、秉性、特长、个人爱好、倾向,便于患者的选择适合自己的医生。


尽早打造自己在虚拟世界(数字化世界)里的身份,将更多的精力投入到将个人资料、临床经验、优秀病例、甚至生活起居的数字化方面。因为我们终将发现,我们生活在虚拟世界里的时间将越来越长,终将超过在现实世界的时间,我们的个人声望和人生价值更多的权重会来自于虚拟世界。


更为重要的是,每一个医生将自己数字化的过程,其实就是解决医疗数据最后1公里的毛细网络的过程,是建立真正全数据AI医生的基础,也是解决数据壁垒、物理阻隔的手段之一。医生数据化,在硬件无法解决问题的情况下,实际上担任了快递员的角色,这样的角色,才有助于我们的AI医生的发展能够领先于世界,互联网医疗发展才更有前景。


未来,那些没有将自己数字化的普通医生,将很难在现实世界中被人发现。对于虚拟世界和与我们物理隔绝的人群来讲,没有在虚拟世界里产生数据,意味着我们从来就没有存在过。


我们的有生之年或者更长的一段时间内,数字化医生以及医生的数字化都将长期共存,还记得智神的预言吗?5%的人将进化成智神,95%的智人将失去意义,除非他们可以产生数据。未来那些将自己数字化或虚拟世界的身份管理和经营的很好的医生,也许是最后被淘汰的那一批医生,最终医生的作为一种职业终将消亡。


即便如此,我们这一代医生还要努力提高自己的现实专业技能,解决病患的实际问题。


但是向人工智能学习,借助AI和大数据探索医疗领域内未知的课题,了解人作为万物之灵的微观生物学基础,尤其是大脑的运行机理,也许那一天才是人类通向真正自由王国的日子。

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席庆
副主任医师/副教授
口腔科
达芬奇机器人辅助下口咽部肿瘤的治疗。口腔颌面头颈肿瘤的开放手术治疗,包括口腔癌(包括舌癌、... 更多
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