醫(yī)學互聯(lián)網通過將人體世界連接至網絡空間,實現(xiàn)人機網一體化的智能醫(yī)者和智能患者的良性互動。醫(yī)院這個維持了3000年的封閉醫(yī)學組織模式應該轉變?yōu)殚_放性醫(yī)療組織網絡和提升為互助型救治平臺,人類型醫(yī)生和機械人醫(yī)生應該共同成為救治主體。醫(yī)學互聯(lián)網就是智能化的人,智能人工系統(tǒng)的輔助、分析、思維能力,以及智能化的實現(xiàn)方式,是醫(yī)學互聯(lián)網的三個要素。醫(yī)學互聯(lián)網有望全面改造人類,實現(xiàn)文明變遷。
在醫(yī)學互聯(lián)網的時代,人工進化與自然進化開始并重而行,人體本身加載必要的智能設施將成為重要的社會消費,大多數(shù)人會自愿提升為半機械人、芯片人或者成為較完整的智慧人。生理人將被智慧人取代,人工輔助進化將在2020年前成為世界文明發(fā)展的重要奇跡。
發(fā)展醫(yī)學互聯(lián)網應該成為國家戰(zhàn)略。中國經濟必須維持在一定的增速水平才能實現(xiàn)國民經濟的有效轉型,這就迫切需要建設四、五個10萬億級別以上的創(chuàng)新產業(yè),智慧醫(yī)療將是中國另外一個10萬億元以上的巨大產業(yè)。推進中國智慧醫(yī)療發(fā)展的關鍵之舉就是建立放開型醫(yī)療經濟,中國的健康醫(yī)療產業(yè)需要不斷放開體制管制。歷史機遇已經時不我待。
醫(yī)學互聯(lián)網規(guī)模將超過現(xiàn)在互聯(lián)網水平
40多年前,同樣是基于電腦系統(tǒng),美國發(fā)明了用寬帶連接的電腦互聯(lián)網,處理信息流的運行;同時也創(chuàng)造了用電腦解決醫(yī)療問題的專家系統(tǒng),后者就是美國匹茲堡大學研發(fā)的適用內科診斷復雜病癥的軟件--敏捷醫(yī)療參謀軟件系統(tǒng),它收集了4000多種臨床病征,可以經過系統(tǒng)程序運算,診斷600多種疾病,有效提高了快速診斷的能力。此外,美國斯坦福大學1972年也開始研制了MYCIN系統(tǒng),這則是一個幫助醫(yī)生選用抗菌素類藥物治療的專家系統(tǒng)。應該說,互聯(lián)網誕生之際,電腦在臨床診斷和藥物檢驗領域也同步開始了革命性實驗。從時間而言,現(xiàn)代互聯(lián)網和醫(yī)學互聯(lián)網幾乎是同時期誕生的。
縱觀電腦互聯(lián)與醫(yī)療互聯(lián)這兩個網絡的興衰器局,互聯(lián)網革命的核心就是熱烈而執(zhí)著地追求通用網絡的實現(xiàn),形成了通用性和互操作性兩個潮流原則;而醫(yī)學互聯(lián)網堅持追求專業(yè)自治系統(tǒng)的建立,形成了專業(yè)性和結構復雜性的思維運勢。前者不但是一個開放系統(tǒng),更是一個革命性平臺,把一切機會開放,甚至美國的互聯(lián)網根服務器都要交給國際社團管理;后者則是一個有限開放系統(tǒng),也是一個保守行業(yè),延緩或約束重大創(chuàng)新,甚至據此醫(yī)生與患者之間至今是統(tǒng)治性的臨床治療關系,檢驗也被籠罩著神秘面紗,成為專業(yè)檢測而非大眾的網絡。醫(yī)學互聯(lián)網如果崛起,就需要摒棄這些傳統(tǒng)的思維。
我們認為:醫(yī)學互聯(lián)網通過將人體世界連接至網絡空間,實現(xiàn)人機網一體化的智能醫(yī)者和智能患者的良性互動。醫(yī)院這個維持了3000年的封閉醫(yī)學組織模式應該轉變?yōu)殚_放性醫(yī)療組織網絡和提升為互助型救治平臺,人類型醫(yī)生和機械人醫(yī)生應該共同成為救治主體,醫(yī)用超級計算機和人腦芯片技術將獲得不斷進步,智能機械人醫(yī)生將出現(xiàn)思維能力。聰明性患者將成為病患的優(yōu)勢群體,較之各種特權患者更具長處,自我健康醫(yī)學服務將成為我們生活的一部分。醫(yī)學互聯(lián)網有望全面改造人類,實現(xiàn)文明變遷。終醫(yī)學互聯(lián)網的規(guī)模將超過現(xiàn)在的互聯(lián)網,預計國際產業(yè)規(guī)模可以達到15萬億美元,占世界GDP的五分之一左右,足以支持醫(yī)學互聯(lián)網的持續(xù)發(fā)展。
醫(yī)學互聯(lián)網將進一步發(fā)展為生物互聯(lián)網,打開生物體與智能人工系統(tǒng)一體化的進程,當代解決世界能源大的機遇來自人工光合作用制造能源,通過基因工程可以改造油料植物,通過納米馬達、人工樹葉、智能生物可以提高植物光合作用,解決世界所需能源問題。以光合作用制造能源險些成為奧巴馬總統(tǒng)任內的高科學成就,他幾次欲言又止,但是,實驗室不太幫忙,目前世界上先進的實驗室前沿的課題就是以人工光合作用制造能源。
什么是醫(yī)學互聯(lián)網
現(xiàn)在的互聯(lián)網天生就是有缺陷的,它的語法語義本質上是一維的,踐行高維互聯(lián)網是互聯(lián)網改造的大機遇,而醫(yī)學互聯(lián)網就是理想的高維網絡。目前許多醫(yī)師們脫口而出的名詞就是大數(shù)據醫(yī)療、醫(yī)學云計算、醫(yī)院物聯(lián)網,這些概念大部分屬于互聯(lián)網的階段性概念,不可能成為建設醫(yī)學互聯(lián)網的綱舉目張的制勝法寶,也不是構建醫(yī)學互聯(lián)網的基本原理。2010年美國國家科學基金會NSF發(fā)起了未來互聯(lián)網架構項目,開始顛覆現(xiàn)有互聯(lián)網的結構,因此,需要以創(chuàng)新思維才能建造醫(yī)學互聯(lián)網。
我將智慧醫(yī)學抑或醫(yī)學互聯(lián)網定義如下:醫(yī)學互聯(lián)網就是通過人機連接的智能人以及相互連接的網絡,有效利用智能人工系統(tǒng)的移動應用、數(shù)據整合、預測算法、集成運算和分析思維等功能,選用各種食物、訓練、修煉和技術的智能方式駕馭健康、賡續(xù)生命、處理人體的各種疾病或病變。簡單地說,醫(yī)學互聯(lián)網就是智能化的人,智能人工系統(tǒng)的輔助、分析、思維能力,以及智能化的實現(xiàn)方式,這也是醫(yī)學互聯(lián)網的三個要素。
建設醫(yī)學互聯(lián)網的意義是什么?顯然,它的目的就是推動健康與醫(yī)學的人工智能技術成為國際產業(yè)的制高點,人工智能醫(yī)療與健康領域將出現(xiàn)不同民族、不同國家的非對稱的競爭,那些擁有高端技術核心的國家、組織、網絡以及聯(lián)合體將居于領先的地位。醫(yī)學互聯(lián)網將從整體角度深度實現(xiàn)人工智能的進步,并影響到其他領域。
人機網合一的智慧患者
患者是醫(yī)療的基本對象,以前處于被動地位等候接受醫(yī)師治療的病人,在醫(yī)學互聯(lián)網的時代,將成為借助各種網絡醫(yī)療助手,主動與醫(yī)師互動并共同確定治療方案的智慧人。醫(yī)學不但要治療其生理系統(tǒng)疾病,也將運維加載其身的智能人工系統(tǒng),人工進化與自然進化開始并重而行,人體本身加載必要的智能設施將成為重要的社會消費,大多數(shù)人會自愿提升為半機械人、芯片人或者成為較完整的智慧人。獨生子女政策的后遺癥就是中國必然成為世界上大的智慧人世界。這個轉變將使人類比真實的生理人還優(yōu)化,比原型更加體現(xiàn)原型的真實,生理人將被智慧人取代,人工輔助進化將在2020年前成為世界文明發(fā)展的重要奇跡。
智慧患者不但是醫(yī)師的醫(yī)療對象,也將成為機械人醫(yī)生、其他網絡醫(yī)療助手的服務對象,智能患者將接受來自多維的整體醫(yī)療服務。然而,智慧患者不等于現(xiàn)在實施了介入治療、裝載了心臟支架等器械的普通患者,后者設施不能聯(lián)網,沒有計算功能,也不能以智能方式解決運行問題。今后,介入治療的醫(yī)療器械將成為智能革命的重要對象。
人體芯片實際上把人體提升為了智能通訊終端,智能患者大的作用就是成就了醫(yī)學互聯(lián)網的有機終端,能夠有效地把人類的信息連接起來,開發(fā)人體聯(lián)網的巨大潛能,這是一個巨大的藍海。人類改變著世界,芯片將改變人類。對我們而言,人體的檢驗設施既可以外置無創(chuàng)運行,也可以經過復雜組織相容性實驗植入人體運行,為人類防病、治病提供幫助,我們也可以把這種帶有芯片的人稱為芯片人。這種芯片可以是微型實驗室、體內納米機械人、智能輔助器官、輔助藥物設施,例如:智能胰島素泵。它們不但可以植入人體,也可以帶出人體信息,人體信息的雙向流動形成了醫(yī)學互聯(lián)網運行的活力需求,它使得醫(yī)學互聯(lián)網運行擁有了重要的物質基礎。
例如:瑞士聯(lián)邦高等理工學院已經研究出了微型血液實驗室的芯片,大約14毫米長,內裝有5個傳感器、1個無線電傳送設備以及一個電力交換系統(tǒng),而體外的電池組可穿過人體皮膚提供0.1瓦電能。這個芯片可以幫助醫(yī)師監(jiān)控病患,借助手機信號傳送人體監(jiān)測狀況,植入和替換也非常簡單,具有心臟病發(fā)的預警功能。雖然,這種芯片有待改進和提高之處很多,但是以智能設施自我監(jiān)測身體的實時運行情況,將改變人類的生老病死的時空觀。
應該說,為智能患者服務的設備正處在大發(fā)現(xiàn)、大應用的時代。
例如:美國新的創(chuàng)業(yè)偶像伊麗莎白·霍爾姆斯創(chuàng)立的Theranos血液檢測公司,致力通過提供血液檢測了解健康信息,已經能夠提供200多種常見血檢,其中血型檢測2.05美元,膽固醇2.99美元。Theranos的血檢收費只有醫(yī)保費用的一半,通過檢測血液可以打造醫(yī)學互聯(lián)網的健康符號系統(tǒng),也是智慧醫(yī)療的有效嘗試。不遜于伊麗莎白干勁的是薩米爾·蓋博士管理的MedLion Management公司,它正在計劃推出用于遠程檢查常見疾病的便攜式設備MedWand,這個設備可與電腦和手機連接,數(shù)據可傳云端,不用上醫(yī)院可以進行有關身體檢測,這個設施能夠讓患者直接測量心肺、心率、血氧等水平,協(xié)助醫(yī)生遠程診斷哮喘、支氣管炎、皮疹等常見病。它相當于實現(xiàn)著醫(yī)學互聯(lián)網的遠程醫(yī)療模式。
無論是Theranos血液檢測公司,還是MedWand手持常規(guī)身體檢測系統(tǒng),都對現(xiàn)有醫(yī)學模式提出了深刻挑戰(zhàn),這就是大眾流行的檢驗醫(yī)學與預防醫(yī)學將成為主流模式,大眾作為日常自我健康的管理者,這也許正是醫(yī)學高的境界之一。醫(yī)學互聯(lián)網給予人類大的回報就是可以駕馭健康、賡續(xù)生命、處理人體的各種疾病或病變。從這個角度分析,人的平均壽命將大為延長,活到90歲、100歲、120歲將成為群系現(xiàn)象。這個變化會使得醫(yī)療保險公司的有關合同受到挑戰(zhàn),醫(yī)療金融權需要創(chuàng)新重組,醫(yī)學互聯(lián)網也需要造就新的金融消費模式。
智慧醫(yī)療將成為世界文明發(fā)展的主要線路,人體將從生命的閉環(huán)運動轉變?yōu)榕c外界人工系統(tǒng)之間的雙向流動,人機網將實現(xiàn)統(tǒng)一,而且人體的運行方式將從自然運動變?yōu)榕c智能人工系統(tǒng)的復合運動,它使得人體的可觀察性、可控制性、可持續(xù)性大幅提升,信息流、生命流的分享成為不可或缺的革新,而人類將次打造醫(yī)學互聯(lián)網獨立、通用的語法、語義,它是世界醫(yī)學史的里程碑,標準化為這個轉型將提供重要支撐,我們正在研究這個架構。
機械人醫(yī)生就是互聯(lián)網世界的搜索引擎
互聯(lián)網成功運轉的成功基礎就是要擁有搜索引擎(Search Engine),這也是任何可擴展網絡的共性,它能夠解決大過程、大結構、大比較的問題。互聯(lián)網是虛擬的信息網,醫(yī)學互聯(lián)網本質上是實體的物聯(lián)網,作為網絡,醫(yī)學互聯(lián)網肯定需要搜索引擎,但是,不會采取傳統(tǒng)搜索引擎技術實現(xiàn),這也是谷歌、必應、百度等未必能夠自然占領醫(yī)學互聯(lián)網搜索引擎制高點的理據所在。相反,醫(yī)學互聯(lián)網搜索引擎可能反過來以更高的人工智能技術吸收現(xiàn)有的搜索引擎用戶體系,把搜索引擎推到更高階段。
2014年6月2日蘋果借助年度開發(fā)者大會發(fā)布了健康管理平臺Healthkit,2014年6月26日谷歌在I/O開發(fā)者大會上也發(fā)布了健康管理平臺Google Fit,2014年5月29日三星也在洛杉磯發(fā)布了SAMI開源健康管理平臺,這些平臺都可以收集和分析用戶健康數(shù)據,或面向第三方開發(fā)者提供了軟件接口,實現(xiàn)云端聯(lián)網。顯然,蘋果、谷歌等發(fā)布健康管理平臺都具有重要意義,標志著醫(yī)學互聯(lián)網大發(fā)展的時代已經到來,它們的健康管理平臺未必會在醫(yī)學互聯(lián)網發(fā)展時代居于統(tǒng)領地位,但至少可以分享醫(yī)學互聯(lián)網的積極成果,競爭生態(tài)才會使得醫(yī)學互聯(lián)網的搜索引擎更具生命力。
醫(yī)學互聯(lián)網的搜索引擎的關鍵基礎是人工智能技術和搜索組織社會性的變革,至少現(xiàn)在與谷歌、蘋果等的平臺不同,我認為這個領域具革新性的將是機械人醫(yī)生的作用,這也是新一代醫(yī)學互聯(lián)網搜索引擎的領先架構。其中IBM沃森項目別具特色,我們可用機械人醫(yī)生來代稱新的醫(yī)學搜索引擎的服務,它也可以被稱為網絡醫(yī)生、電腦醫(yī)生、虛擬醫(yī)生、集群醫(yī)生。
2014年,擊敗過國際象棋的IBM沃森開始與排名美國的腫瘤醫(yī)院德州大學安德森癌癥中心合作開始推進“登月項目”,計劃通過沃森的技術能力向癌癥挑戰(zhàn),這個系統(tǒng)將幫助臨床醫(yī)生制定、觀察和調整癌癥患者的治療方案,簡化和標準化患者的病歷、實驗室數(shù)據和研究數(shù)據,實現(xiàn)腫瘤的深度分析。美國的梅奧診所(Mayo Clinic)等多個醫(yī)療、養(yǎng)老、健保項目也正在與沃森合作試驗,擴大沃森的知識資料庫,納入梅奧診所等公用數(shù)據庫,訓練沃森分析患者記錄和提高臨床診治能力。沃森每秒能夠處理500GB以上的數(shù)據,相當于1秒鐘可以閱讀100萬本書。目前,沃森已經可以使用人工智能技術,借助自身數(shù)據庫信息,給出患者診斷提示和治療意見。據美國記者觀察,沃森的診斷準確率大約可以達到73%左右的水平。
我認為,作為機械人醫(yī)生,醫(yī)學搜索引擎的知識能力和數(shù)據庫量度完全可以超過人類醫(yī)生,專家團隊還可以塑造其強大的融會貫通能力和可持續(xù)發(fā)展能力,具有診斷準確率高、問診量大、全日工作、自我糾錯的特點,而且新的人腦芯片也將快速應用到新的醫(yī)學診斷計算之中。雖然機械人醫(yī)生的知識來自統(tǒng)計分析而非臨床經驗的集成,其面上知識可以超過醫(yī)生,其點的臨床知識難與醫(yī)生比對,但是,機械人醫(yī)生將使得醫(yī)生和病人找到如影隨形的人工智能的共同助手,這就是機械人醫(yī)生的社會性質,它相當于衍生了人類的能力,據此,也可以導致搜索引擎從平臺轉變?yōu)樽越M織的社會網絡。面對上述變化,新的醫(yī)學比特幣可以推出,以期實現(xiàn)醫(yī)療價值新的智能分配。當下,迫切需要建立中國醫(yī)學互聯(lián)網搜索引擎,它可以成為繼微信、阿里、百度之后第四個大型用戶接口,我們已經同中國互聯(lián)網醫(yī)學聯(lián)盟等機構展開討論推動設立,希望中國醫(yī)學互聯(lián)網的搜索引擎能夠成為國際領先者。
好事都成雙。如同路由器的發(fā)明之于互聯(lián)網的意義,發(fā)明手機超聲波成像系統(tǒng)對于醫(yī)學互聯(lián)網而言也作用巨大,別號“美國生物學喬布斯”的喬納森·羅森伯格(Jonathan Rothberg)創(chuàng)立的Butterfly Network在此領域居于領導地位。這個公司由羅斯伯格與麻省理工的工程師們共同創(chuàng)立,已經融資了1億美元,其目標是用手機超聲波成像系統(tǒng)取代現(xiàn)有醫(yī)院價格高昂、體積龐大的成像中心,用戶只需8秒鐘就可以獲得完整的醫(yī)學影像。羅森伯格希望建立一個人體成像的超級數(shù)據庫,可以逐步借助人工智能技術獲得臨床治療解決方案。這應當是另類的醫(yī)學互聯(lián)網搜索引擎,一定會有巨大的生命潛力。
類似的突破就如同思科、華為、朗訊在互聯(lián)網領域攻城略地一樣,可以預期:實驗診斷、影像診斷、放射診斷、超聲診斷、核醫(yī)診斷、基因診斷等領域都將創(chuàng)造出新醫(yī)學互聯(lián)網的奇跡,新的技術將組建成巨大的網絡應用,我們正處在工業(yè)革命以來重要的醫(yī)學革命的風口。
此外,Practice Fusion、Doximity、Health Catalyst、GE Centricity、Flatiron Health、NextGen Healthcare Information Systems、Greenway Health、athenahealth、Attencia&PeninaMezei、Allsc[x]ripts、NextGen Healthcare Information Systems、eClinicalWorks等網站也建設了在線電子病歷、管理就醫(yī)事宜等平臺,新融資了1億美元的Castlight公司也致力為用戶提供個性化醫(yī)療服務計算工具等,Practice Fusion管理的電子病歷已經超過8000萬,新一代數(shù)據醫(yī)療資源的競爭在美國已經開始。
發(fā)展醫(yī)學互聯(lián)網應該成為國家戰(zhàn)略
中國經濟必須維持在一定的增速水平才能實現(xiàn)國民經濟的有效轉型,這就迫切需要建設四、五個10萬億級別以上的創(chuàng)新產業(yè),智慧醫(yī)療將是中國另外一個10萬億元以上的巨大產業(yè),建設智慧醫(yī)療是巨大規(guī)模的內部產業(yè)平臺,具有啟動周期短、增長力量持續(xù)的特點,符合中等收入經濟水平的消費需要。
推進中國智慧醫(yī)療發(fā)展的關鍵之舉就是建立放開型醫(yī)療經濟,中國的健康醫(yī)療產業(yè)需要不斷放開體制管制,才能支撐醫(yī)學互聯(lián)網的創(chuàng)新需要,才能在世界性醫(yī)學互聯(lián)網的競爭之中居于有利地位,制定放開型醫(yī)療體制改革總體路線圖已經迫在眉睫。對于我國而言,歷史機遇已經時不我待。