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1 对于“人工智能”的定义 “人工智能”（Artificial Intelligence, AI）的一个被较广泛使用的定义是“机器所展示出的智能”。为了使机器获得“智能”，一个基本的方法是利用深度机器学习等方法，依据于机器强大的计算能力、以海量数据作为素材对机器进行训练。所以人工智能也被一些专家定义为：深度机器学习 大数据。因此，人工智能是和大数据是有着极其紧密、不可分割的关系的。 由于生物医学已经进入了“大数据时代”，而人工智能和大数据有着不可分割的联系，人工智能在生物医学中的应用是一个必然的大趋势。 2 人工智能对于人类社会的价值 人工智能技术对于征服人类社会面临的一些最重大的挑战，包括重大疾病、环境、能源等问题，提供了颠覆性的发展机遇。主要体现在以下几点： 一、生物医学已经进入“大数据”时代，人工智能对于人类真正实现生物和快速的预防、诊断和治疗提供了关键的方法，其将为人类解决全球面临的诊断和治疗疾病能力的不高、医疗资源的缺乏、医疗费用的昂贵等严重和紧迫的问题提供一个有巨大价值的手段； 二、电动汽车的普及、以及人工智能对能源管理的全面参与将极大地减小人类现今对石油、煤炭的依赖； 三、电动汽车的普及、以及人工智能对环境管理的全面参与将使人类社会获得解决环境污染问题的巨大能力； 四、人工智能技术，特别是智能机器人技术，将极大地提升生产的效率，从而会显著减小生产产品的费用以及价格； 五、人工智能技术，特别是智能机器人技术，将会使人类从危险、不适的工作中解脱出来； 六、人工智能技术在教育中的应用将为解决全球优质教育资源的缺乏、使教育更为生动提供一个重要的新动力。 七、人工智能将使人类从日常生活的劳动中解脱出来，有更多的闲暇时间； 八、汽车自动驾驶技术将显著地减少发生交通事故的可能性。 3 人工智能对于人类社会的威胁 人工智能对人类社会具有极其严重的、多方面的威胁。具体体现在： 一、人工智能对人类社会的最大的威胁是造成大规模的失业。斯坦福的卡普兰教授做了一项统计，美国注册在案的720个职业中，将有47%被人工智能取代。在中国，这个比例可能超过70%。根据Forrester Research的数据，未来10年机器人将取代1500万工作岗位，相当于美国就业市场的10%。智能机器人将取代流水线的工人，人工智能将有能力大量地替代金融、法律、驾驶、搬运、餐饮等行业的人员。而电动汽车对于燃油汽车的替代也将造成极其大量的石油行业、燃油汽车产业链、以及出租车和商业卡车司机等人员的失业。如果没有社会的干预，可以预计大规模的失业潮将在十年内就会发生，而且会极其迅猛、持续很久。 二、霍金等十分担心的是人工智能对人类安全的威胁，特别是如果智能机器人被他人通过病毒等手段控制的话，会对人类的安全造成很大的威胁。 三、人工智能对人类在哲学上的威胁：具有学习能力的“超人工智能”的发展，将使人工智能在智力上超过普通人。已经有认为“碳基大脑”将会被“硅基大脑”超越和取代的理论。《未来简史》的作者提出将有一个巨大的“无用阶层”的出现，而少数掌握算法的精英将会成为社会中的超人，这一思想是一种“高科技法西斯主义”，而这种思想已经被一些人接受。 四、人工智能对社会心理健康的威胁：可以预计社会上将有越来越多的机器人。孙正义认为，在30年后人工智能装置（包括无人驾驶汽车）的数量将和人类的总量相等。而其可能造成社会“孤独感”的增加、使很多人迷恋于高科技的“迷幻作用”、使很多人变得越来越懒，这些变化加上失业率增加造成的巨大焦虑，都可能严重地增加人类心理疾患病人的增加，从而严重地伤害人类的幸福感。 五、人工智能对社会稳定性的威胁：失业率的增加、由于失业造成的社会的两极分化、人工智能对人类安全的威胁、人工智能对社会心理健康的威胁、人工智能对人类在哲学上的威胁，都将对社会稳定性造成极其巨大的伤害。 可以预计，如果人类社会不对人工智能的发展尽快做出有力的管理，人类社会的生存就会面临前所未有的巨大危险。 4 人工智能的发展战略 可以将人工智能技术大略地分为三类，而根据类型应该采取不同的发展战略： 一、应该重点、快速地推动对人类利远大于弊的人工智能技术的发展。这类技术的主要例子包括： 1、“人工智能在生物医学中应用的技术”； 2、“人工智能在教育中应用的技术”； 3、“人工智能在管理中应用的技术”。 这些技术包括对环境、能源和交通的智能管理技术、对国家和城市发展趋势加以模拟和预测的人工智能技术、对地震等重大灾害加以生物预测和管理的人工智能技术、以及对气象生物预测的人工智能技术。 4、“辅助驾驶的人工智能技术”。 5、“特种机器人技术”。特种机器人指在有害、艰难工作环境中工作的工业机器人。 二、应该通过各种管理条例、法律法规推动对人类具有“双刃剑”作用的人工智能技术的发展，以最大限度地发展其有利部分、而抑制其伤害作用。这类技术的主要例子包括： 1、智能制造机器人和搬运机器人技术； 2、无人驾驶技术； 3、会大量取代金融、法律工作人员的技术。 三、对人类弊远大于利的技术，应该通过各种管理条例、法律法规加以严格限制和禁止。这类技术的主要例子包括：通过“脑机接口”以提高正常人智力的技术。我有一篇文章专门论述这一技术的实行将造成一系列社会、安全、法律、伦理的严重问题，是弊远大于利的技术。 5 人工智能对于生物医学的意义和价值 一、人工智能可以极大地提升人类战胜疾病的能力 随着人口的老龄化，重大疾病病人的增加已经是造成社会和个人经济负担以及家庭痛苦的主要原因之一。而人工智能的应用将在多方面颠覆性地提升人类战胜疾病的能力： 1、最近连续在国际顶级杂志发表的研究证明AI对皮肤癌等疾病的诊断精确性超过了医生； 2、IBM的沃森医疗机器人已经能够对疾病做出较准确的诊断； 3、达芬奇手术机器人可以显著地提高手术的生物度； 4、可穿戴的生物医疗AI产品可以极大地提升人类监测自身健康水平的能力； 5、康复机器人可以有效地帮助病人康复； 6、智能机器人也将有效地陪伴病人、老人，这对很多只有一个孩子的家庭可以提供很好的帮助； 7、医学研究、医药研发、以及医疗器械研发已经到了“大数据时代”，只有通过机器深度学习等方法才能够有效地对医学大数据进行全面高效的数据分析，从而有效地发现对疾病新的诊断和治疗方法、并创造出新的药物和医疗器械。 对重大疾病诊治水平的不高、医疗资源的匮乏、以及不断加大的医疗费用已经是全球面临的三个重大问题。而人工智能在医学的应用很可能可以有效地推动这三个问题的解决。可以相信，随着人工智能生物医学应用研究和产业化的不断深入，相关人工智能产品将会越来越便宜、功能会越来越强，这样将会有效地减少医疗的费用，并使人工智能产品成为医生的得力助手。 二、人工智能在生物学中的应用将极大地提升人类研究生命本质的能力 在基因组学研究已经获得了重大进展后，表型组学已经成为揭示生命本质的最重要的研究方向之一。而多维度、超大型的表型组数据库的分析迫切地需要人工智能的应用。 三、人工智能的应用将有力地推动制药业和医疗器械行业的发展 显然，具有人工智能的医疗器械会更加精确、能力会更高。而人工智能在制药业的应用将有力地推动新药物靶点的发现以及新药物的设计，也会显著提升药物临床实验大数据分析的速度和精确度。“通过对医学大数据的发掘发现新药物”这个方法已经被美国波士顿的一个药物研发公司成功地应用在新药发现上。 6 人工智能在生物医学中的应用将不会产生失业等重大的负面作用 中国面临着医疗资源较严重的匮乏、医生工作过于繁重等问题。据报道，中国每千人中只有1.5个医生，而澳大利亚每千人中有3.5个医生。特别是在农村以及不发达地区，医疗资源更显得匮乏。所以，人工智能在医学中的应用将不会造成大量的医生失业。未来在管理条例和法律法规上必须确定：“人工智能永远是医护人员的助手和工具”。人文关怀是医疗的一个关键部分，所以在任何时候医院都需要相当数量的医生。人工智能的应用将可以使医生不再超负荷地工作，从而有时间给予病人更加个性化的治疗、更多的人文关怀、并能够有更多的时间开展学习和科学研究。
7 在人工智能在生物医学领域，中国具有的巨大独特的潜力和优势 一、中国有着全球最丰富的临床资源，其将为人工智能在生物医学中的应用提供最核心的资源：医学大数据。所以，在获得医学大数据的潜力方面，中国拥有着全球罕见的优势。 二、中国人工智能企业数量、以及论文和专利数量在全球范围内的都列最前列，这为发展“人工智能在生物医学中的应用”的研究和产业化建立了很好的基础。 三、中国已经拥有生物医学研究的强大基地，具有着很强的国际化生物医学研究的人才基础。 四、中国已经拥有着较强大的计算机、机器人等领域的研究团队。 从全球范围来说，除了达芬奇手术机器人、IBM的沃森诊断机器人的技术相对较成熟外，其它技术领域都处于初始阶段。如果中国聚集各方面的优势力量重点发展这个领域，是完全可能在较短时间中领先全球的。 8 国内外“人工智能生物医学应用”领域的发展现状 一、IBM Watson在医疗方面的应用主要是癌症的诊断和治疗，在2016年IBM Watson健康应用还涵盖了很多其他的领域：糖尿病等慢病、大健康、医疗影像、体外检测、生物医疗、机器人、疾病研究治疗。Watson的第一步商业化运作就是通过和纪念斯隆·凯特琳癌症中心进行合作，共同训练IBM Watson肿瘤解决方案(Watson for Oncology)。癌症专家在Watson上输入了纪念斯隆·凯特琳癌症中心的大量病历研究信息进行训练。在此期间，该系统的登入时间共计1.5万小时，一支由医生和研究人员组成的团队一起上传了数千份病人的病历，近500份医学期刊和教科书，1500万页的医学文献，把Watson训练成了一位杰出的“肿瘤医学专家”。 二、Intuitive Surgical研发成功的达芬奇机器人手术系统，已经获得FDA批准用于成人和儿童的普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科以及心脏手术。“达芬奇系统”是当今世界上最先进的微创外科技术平台。代表了当今世界外科手术机器人的最高水平。达芬奇机器人由三部分组成：外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统。截至2014年底，全球共有3266台“达芬奇系统”，其中美国2223台，欧洲549台，亚洲350台。 三、谷歌Deepmind健康项目主要研发运用人工智能技术挖掘医疗记录数据的技术，该技术能够在几分钟内处理成千上万的医疗信息。作为Google公司生命科学部门的Verily Alphabet正在开展名叫”基线研究”的基因数据收集计划，其目的是使用一些类似于谷歌搜索引擎的算法来分析是什么原因影响人们的健康，这其中包括实验疾病监测技术，以及可以检测血糖水平的数字隐形眼镜研发。 四、阿里巴巴的ET医疗大脑采用深度学习的技术，通过海量的数据作为示例来训练机器完成特定任务，即由计算机通过学习病例数据来提升医术。由于可以同时处理成千上万项任务，加上具有真正意义上的7X24小时工作能力，ET的学习进步速度远超人类。ET医疗大脑其实就是一个开放的人工智能系统。除了阿里云的人工智能科学家参与，大量外部精良的算法与医学经验也将被吸收其中，这样ET可以更快地成长为一名高级医师。经过一年多的研究训练，人工智能ET已具备多项医疗能力，可在患者虚拟助理、医学影像、生物医疗、药效挖掘、新药研发、健康管理等领域承担医生助手的角色。ET医疗大脑已经开始和众多的医疗机构开始合作。 五、腾讯并购的深圳碳云智能公司计划在未来五年中收集一百万中国人的基因信息，通过收集的信息他们可以提供各种健康相关的建议。腾讯在2017年8月宣布了该公司AI的医学影像产品——腾讯觅影。腾讯觅影聚合了腾讯公司内部的多个顶尖人工智能团队，把图像识别、深度学习等技术与医学融合，主要开展对食管癌、早期肺癌、糖尿病性视网膜病变、乳腺癌等病种的早期检测。 9 发展“人工智能在生物医学中的应用”这个领域的具体战略 一、筹建“人工智能生物医学应用研究中心”。 二、发展起多个以“人工智能在生物医学中的应用”为核心的大型企业。企业将极其注重研发，并与大学、研究机构紧密合作。 三、运用各种激励政策，重点招募国际一流的“人工智能生物医学应用”研究和产业化的人才。 四、建立重大专项基金，大力推动人工智能在生物医学领域的应用和产业化研究。 五、给予“人工智能生物医学领域应用”这一产业的企业特殊的鼓励和优惠政策。 |
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