聚焦數字健康|醫療AI大模型之下發展之路:從試水到改變

21世紀經濟報道記者季媛媛 上海報道

隨着智能算法的日益成熟,AI大模型的應用持續深入,醫療領域也不例外。

中國科學院院士、深圳醫學科學院創始院長顏寧在近期的一個行業論壇上提出,公衆對人工智能的理解,主要源自兩大劃時代的事件:首先是AlphaGo(阿爾法狗)在圍棋領域的輝煌成就,成功擊敗了世界級的高手;其次是AlphaFold(阿爾法摺疊)在結構生物學領域的創新突破,推動了該領域的深刻變革。

“藉助AlphaFold,我們能夠預測衆多蛋白質的結構,其作用幾乎堪比最優質的數據庫——PDB蛋白質結構數據庫(Protein Data Bank, PDB)。至此,我們意識到,衆多蛋白質結構與未知功能之間的內在聯繫仍待挖掘。這標誌着結構生物學已由一門基礎性、驗證性的學科,演變爲更具探索性的發現類學科,完成了革命性的轉變。”顏寧堅信,“科技的進步爲科學研究注入了強大的動力,諸如圖像識別和機器學習技術的應用,使我們能更精準地區分噪聲與信號,進而深入探究更爲複雜的科學系統。”

《2024十大新興技術報告》顯示,AI已成爲科學研究的驅動力,當前深度學習和生成性AI正在加速科學發現,並預計將在疾病診斷、治療、預防,以及新材料和生命科學領域帶來突破性進展。從市場規模看,IDC預計,到2025年,全球人工智能應用市場總值將達1270億美元,其中醫療行業將佔總規模的五分之一。業內預計,未來10年我國“AI+醫療”市場規模複合年增長率(CAGR)將超過30%。

邁瑞醫療集團研發副總裁李新勝此前也在接受21世紀經濟報道記者採訪時表示,“醫療應該是AI可落地的最佳領域,因爲在醫療領域AI是剛需,AI在其他領域可能是錦上添花,但在醫療領域是雪中送炭。”

巨頭入場推動新局面

隨着醫療大模型逐步發展,許多互聯網巨頭以及醫藥企業開始投入到醫療AI模型的研發工作中,百度、騰訊、科大訊飛等互聯網公司巨頭也蜂擁而至,針對醫療場景,研發新產品、新模型。

《2023醫療健康AI大模型行業研究報告》(以下簡稱《研究報告》)顯示,截至2023年10月,國內累計公開的醫療大模型近50個,涉及患者問診、醫生助手、藥物研發、健康科普等多個領域。但行業發展飛速之外如何探索平衡盈利一直是醫療AI領域的重中之重。

場景是醫療大模型發展的關鍵。騰訊健康總裁吳文達對21世紀經濟報道表示,“從技術上面,無論是騰訊還是其他企業,落地應用在醫療的場景,都大同小異。所以現在拼的話就是看哪一個能夠搭建更好的服務生態,哪一個的服務更好,哪一個的性價比更好,或者哪一個可以在這個賽道堅持的最久。”

實際上騰訊、京東、百度等互聯網大企業在模型的場景搭建方面下足功夫,渴望搭建獨特的醫療場景。在醫療大模型方面,騰訊健康主要是面向藥企進行服務。騰訊的思路是通過自身的數據技術能力,把不同的藥店和藥企推廣到更多的患者,將藥店的服務與患者連接起來。

而百度靈醫的大模型,在醫療場景上,則選擇了覆蓋了“醫-患-藥”全場景的數據服務方式。在這樣的發展路徑下,百度靈醫大模型看重數據安全性。百度方面曾表示,百度靈醫大模型加入了多重策略機制,最核心的是將循證AI技術深度整合到訓練過程中,目的還是爲了安全——如此一來,就能避免大模型“自己創造醫療知識”。

另外,科大訊飛的訊飛星火大模型也同樣具有競爭力。在醫療領域,星火醫療大模型主要應用在醫療海量知識問答、醫療複雜語言理解、醫療專業文書生成、醫療診斷治療推薦、醫療多輪交互以及醫療多模態交互等方面。

同時,針對C端的用戶,科大訊飛在2023年10月24日發佈了個人健康助手訊飛曉醫APP。科大訊飛董事長劉慶峰表示,目前訊飛曉醫已經覆蓋1600種常見疾病、2800種常見藥品、6000種常見檢查檢驗,滿足用戶在看病前、用藥時、檢查後的核心場景健康需求。

當前,我國醫療大模型行業正處於一個快速發展和創新的階段,市場規模不斷增加。《研究報告》分析稱,醫療健康AI大模型使原有醫療場景應用創新的難度被大大降低,預計其會在2023~2027年集中爆發,到2030年,國內醫療健康AI大模型市場規模將超過230億元。

深入醫藥創新尋出路

值得注意的是如今,AI製藥在生物製藥領域版圖十分火熱。

一般而言,一款新藥的研發流程,從早期的靶點發現,到化合物發現,臨牀前至臨牀間,甚至審批上市至商業推廣都可以用到AI技術的賦能和加速。目前而言AI最主要集中應用於化藥及生物藥的發現和臨牀前開發階段,AI在前述的經驗積累爲找到正確的化合物增加一些概率,大幅縮短開發新藥所需的時間,幫助科學家識別迄今還未發現的新藥物分子。

AI可以爲醫藥研發賦能,提高藥物研發的效率。“醫療行業是強數據積累的行業,非常契合AI 應用領域的發展,目前,已經有不少開源的數據集在爲醫療AI企業短時間內快速做出產品,我們期待醫療AI 大模型的應用,可以幫助醫療行業解決資源分佈不均衡等痛點。”某中型醫療服務機構創始人向21世紀經濟報道記者指出。

科大訊飛智慧醫療事業部總裁陶曉東也表達了同樣的觀點,他此前向21世紀經濟報道記者表示:“大模型可以在驅動醫療科研方面發揮巨大作用,包括生成個人的研究相關的一些摘要、總結,幫助研究者發現最前沿的論文中的關鍵信息,面向人類的表達方式生成醫學知識,形成計算機可以運用、處理的醫學知識庫。”

在涉獵臨牀後,諸如華爲、騰訊等互聯網大廠,開始針對藥物研發開發大模型。在製藥層面,華爲雲開發了盤古藥物分子大模型,目的是提高醫藥研發生產的效率。

華爲雲大數據與人工智能領域總裁尤鵬透露,“盤古藥物分子大模型新增了靶點口袋發現、分子對接、分子屬性預測、自定義屬性建模、分子聚類、口袋分子設計、自由能微擾、合成路徑規劃、分子優化、分子搜索等十大AI製藥核心場景,將藥物設計的效率提升33%,優化後的分子結合能提升40%以上,實現早研階段的全流程加速。”

深睿醫療也針對醫藥研發,推出了的基於AI大模型的智能多模態科研平臺,深睿醫療方面表示,新平臺在繼續保持原有的多模態課題管理能力、AI自動標註、多模態數據統計分析和AI建模能力的基礎上,提出醫療圖像通用分割模型SAMI(Segment Any Medical Images),適配X-Ray、CT、MRI、PET、超聲、病理切片、內鏡、皮膚鏡、牙片、血塗片等多模態醫療數據,目的是從器官、到病竈甚至病理細胞、病變組織、細胞元素等級別的亞秒級分割,爲醫療實踐中的一切圖像分割任務提供AI一鍵式解決方案。

中國藥學會副理事長曲鳳宏認爲,生物醫藥產業是國家戰略性新興產業,新一輪的信息技術革命和技術跨界融合在快速發展,新一代的信息技術正在賦能生物醫藥產業研發,以及全產業鏈條的各個方面和各個環節,人工智能、雲計算、大數據等等技術已經廣泛在新藥研發當中運用。

探索大模型商業化進程

儘管AI醫療賽道逐漸火爆,大企業紛紛推出自己的大模型產品,但是目前來說,真正能應用到臨牀的大模型產品還是少數。由於行業先天壁壘高,面臨較高的安全要求和合規監管問題,商業化是一個難點。

吳文達對21世紀經濟報道記者表示,“互聯網醫療賽道真的挺困難,有時候就是看誰能撐到最後,因爲甲方的付費意願沒有其他行業高、沒有其他行業快。小公司之前還可以用融資上市講故事,虧錢也可以融到資,可以養一個團隊,能夠一直堅持下去,但是這個套路也徹底破滅了。最終還是集中在幾個大廠。”

面對存在的商業化困境,企業們紛紛嘗試不同的經營路徑,希望能找到持續盈利的商業化道路。目前,騰訊健康選擇了醫療、醫藥和醫保生態一體化的運作方式。

京東健康則在銷售端選擇了C端免費、B端收費的運營思路。例如,京東健康發佈的京醫千詢就是面向廣大用戶推出的免費醫療服務。

“未來,我認爲可能不會有太多技術大模型公司,醫療大模型公司就更不會有太多,醫療大模型可能都是依託於基礎大模型來做應用。在競爭中更爲重要的是差異化和能力,前者是對業務場景的理解,後者是實際應用中的效果,企業要通過差異化和產品效果在競爭中脫穎而出。”何明科對21世紀經濟報道記者表示。

目前在商業落地方面,醫療大模型實際應用中仍面臨諸多挑戰,如如何與現有醫療體系有效融合、如何確保模型在臨牀實踐中的準確性和可靠性等。這些問題對於行業從業者是不得不面對的挑戰。

方正證券認爲,中國AI醫療從2021年開始步入發展期,隨着醫療數據互聯互通建設進一步展開、感知應用算法迭代、賽道競爭加劇,只有可行的商業模式才能從激烈競爭中勝出。