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GPT準備替中醫把脈了
GPT準備替中醫把脈了
2024-05-30 閱讀:254

出品 | 虎嗅醫療組

作者 | 陳廣晶

編輯 | 苗正卿

頭圖 | 視覺中國

坐在你面前的,是“賽博中醫”:它的眼睛是攝像頭,像老中醫一樣,要“掃描”你的舌苔、面色;它也能號脈,感應器構成的號脈終端不到2分鐘,便能“摸個門清”。很快,這位賽博中醫對你“了然于胸”了,它迫不及待地給你手機發了一份專屬健康報告:陽虛or陰虛、寒濕or濕熱,怎么應對,怎么開方,報告上一目了然。

“看”到你挺感興趣,這位賽博中醫舉起機械臂,想幫你立刻來一場賽博艾灸、賽博推拿。

這是很多醫院、體檢中心悄然上線的AI中醫機器人,被戲稱為“賽博中醫”。

“賽博中醫”太受歡迎了,幾乎任何場合都是“人氣王”。即便明知道娛樂屬性更強,長期亞健康的職場人也還是會樂此不疲,忍不住要在賽博中醫的攤位前排長龍。

這波“中醫+科技”熱潮,已經不滿足于賽博中醫了。熱度,滲透到了中醫藥大模型領域,只不過這次排隊的,換成了產業界“玩家”。

進入5月份以來,大洋彼岸的OpenAI的GPT-4o、谷歌的Gemini、Deepmind的Alphafold3等,都引起國內吃瓜群眾一波又一波的狂歡,余韻之中,字節跳動、華為云、阿里云等也動作頻繁。在光環之下,中醫藥大模型也沒閑著。

5月初,華為云和天士力共同開發的“數智本草”大模型發布。在此前,在GPT推動的AI熱潮中,早有扁鵲、華佗、神農、孫思邈、“數智岐黃”、“岐黃問道”“本草智庫”、“天河·靈樞”……虎嗅根據公開信息統計,2023年以來至少已有三四十個中醫藥相關大模型相繼亮相。

這些大模型都肩負著給產業發展摸脈、問診、開藥方的使命。在其背后,除了華為云、百度云、阿里云等科技公司,清華大學、中國中醫科學院、天津大學等高校、科研院所,最重要的推動力量還要數云南白藥、華潤江中、太極集團、康緣藥業、神威藥業、天士力等一眾知名中藥企業。

但一直以來,中醫藥都非常神秘,堪比“黑盒”,特別是中藥,有“丸散膏丹,神仙難辨”之說,數據和理論研究都還遠遠不夠。

AI能讓中醫“質變”嗎?

在中醫藥產業內部,越來越多專家學者已經達成共識,認為AI給中醫藥發展創造了一個“千載難逢的機遇期”。

“中醫藥與人工智能結合是必然發展趨勢,不以人的意志為轉移。”中國工程院院士、國醫大師張伯禮在“數智賦能大健康產業新質生產力暨第四屆中醫藥國際發展大會”上就曾這樣直言。

中醫藥大模型到底能給“江湖水深”的中醫,帶來哪些關鍵變化?AI能讓中醫產業發生關鍵轉向嗎?

“重注”中醫藥大模型

中醫藥大模型有什么用?

按照現代中藥創制全國重點實驗室常務副主任、天士力醫藥集團董事長閆凱境博士所說,他們此次發布的“數智本草”大模型,關鍵內容是“說理”和“尋藥”,從而打造“數智中藥”研發新范式,賦能天然藥物的發現和新方劑的生成,并帶動中藥全產業鏈的跨越性轉型升級。

簡單來說:把古往今來名家名醫的醫學理論、傳統中醫藥知識,加上天士力累積的中醫藥研發、生產、市場等數據充分“投喂”給大模型,從而打造出一個足夠智能的能夠實現“從方到病、從病到方”過程的AI。

這里面的復雜性在于:既要從已有的方劑、產品中拆解出中醫藥的藥效組分、作用靶點、基因網絡等信息,用科學的語言解讀中藥產品,為異病同治打下基礎;也要從中醫藥理論、企業數據等出發為新藥研發提供助力。從而促使企業“不斷進行創新性自我重塑和持續沉淀”。

其實,這個過程就像是在打磨一把打開中醫藥神秘大門的“鑰匙”,并用這把“鑰匙”解開更多關于健康、疾病的秘密,開發出更多新藥好藥。

長期以來,外界對中國傳統藥企,特別是中藥企業的印象,往往是重營銷而輕研發的,很多知名中藥企業每年的研發投入都只有一兩億元,甚至更少,在總營收中的占比非常小。現在情況,發生了180度轉變。

從2023年年報看,多家企業研發費用激增。比如:太極集團的研發投入同比增長了113.52%;華潤江中研發投入增長了33.37%;天士力的研發投入增幅為29.49%,總金額達到了13.15億元的新高,在同類企業中排在榜首。除了新增管線,針對大模型的投入也是重頭戲。

研發中醫大模型并非易事,訓練過程中涉及的“樣本量”需求比較大。

以天士力為例。該公司本次與華為云推出的“數智本草”大模型,是由天士力2017年開始打造的“星斗云”系統迭代升級而來。它們也是天士力做“數智中藥”創新的基礎。

此次發布的“數智本草”僅中藥古籍就吸納了上千本,方劑超過9萬份,中成藥配方4萬多份,此外還有4000萬以上的文獻摘要、300多萬天然產物、2萬多個靶點通路信息,以及10萬多臨床方案和超16萬的中藥專利、藥典政策指南等,整體參數量380億。

為了對大模型進行微調,企業又為其提供了350萬特有天然產物分子數據,進而實現了智能問答、交互計算、生成文檔三大應用模式,以及上述提供的整個數智化閉環模式。

現代中藥智能制造生產線一角/天士力提供

盡管從參數到訓練數據的規模還都無法與GPT等知名大模型,甚至是生物制藥領域的大模型相比,但是背后的轉型之痛,對于傳統的中醫藥企業來說,已經堪比脫胎換骨了。

要喂養大模型,就需要高質量的數據,這在傳統的作坊、車間、產業鏈里是很難實現。因此,做中醫藥大模型最關鍵的一步就是對生產車間、產線、種植基地做數智化升級。

根據揚州大學馬康寧、張斌對中醫藥企業供應鏈管理數字化轉型模式的研究結果,天士力從2013年的中藥材全程質量追溯體系建設開始,已經做了10多年的數字化轉型,對裝備和產線都實行了智能升級,將中藥研發、種植、提取、生產、銷售全產業鏈都做了標準化。

在此基礎上,一條生產線,如果想一年采集2.1億數據,就需要設置2100多個數據采集點。

為此,2014年至2023年,天士力的研發總投入76.3億元,在中藥行業排在第一位。雖然具體在數智化上的花費占比沒有公開,另一家上市公司的數據或許可以提供參考。

另有某知名上市公司的公開信息顯示,他們僅建設一個年產能1萬多噸的智能化、數字化中藥提取車間,就花費了3億元,相當于該公司此前一年的研發投入的90%以上。

讓藥企們,對中醫大模型“舍得投入”的根本原因是,中醫藥市場正呈現爆發的趨勢。根據中研普華產業院研究報告,預計到2026年中國中藥市場的整體規模將達到1.5萬億元以上,整體平均增速12%左右,超過同期醫藥產業整體增速。

不過,要承接這樣的利好也沒那么容易。

急需“救命藥”的藥企

一個關鍵的機會窗口來自醫藥消費趨勢的變化:中國醫療體系正從“治療疾病”轉向“健康管理”轉變,對以“治未病”為特點的中醫藥來說,也是前所未有的機遇期。

而中醫藥本身在市場上“形象”的變化,進一步強化了這個風口。過去三年,越來越多研究在一定程度上證實了中醫藥的價值。比如:張伯禮院士透露,在心腦血管等疾病治療中,中醫藥將西醫藥治療效果的“天花板”又提高了近30%。可以說,中醫藥拓展了疾病治療的能力邊界。

但面對這個難得的機會窗口,中醫產業并沒有100%完成熱身。現實是,中藥還有很多問題待解決,比如:因原料(主要是中藥材)質量波動大而出現的不同批次產品質量不均一,中藥方劑本身物質組成復雜,毒副作用認識不足,作用機制不清等,使很多中藥產品難以獲得市場認可,也無法走得更遠。

以及,周遭因素影響下,一些中成藥領域曾經的明星單品,已經風光不再。比如丹參川芎嗪注射液,曾是年銷數十億的藥品,受重點監控、退出醫保目錄等影響,市場逐漸萎縮,后來干脆退市了。

“單品”壓力陡增,導致藥企壓力也越來越大。

從2023年年報看,中國中藥、華潤三九、大理藥業、龍津藥業等多家中藥上市公司的業績大幅下滑。

來自:視覺中國

積極推動數智化的天士力也面臨轉型壓力。

從公司財報數據看,天士力的主營業務收入增長率在2017年達到巔峰后,到2019年已經降到了5.61%,2020年還出現了負增長,到了2023年其同比增幅不到0.5%,主要聚焦的醫藥工業板塊,增幅只有3.22%了。該公司的核心產品復方丹參滴丸,還在部分地區受到了重點監控、集采降價等影響。

據沈陽化工大學徐宏鑫在撰文中指出,主營業務收入增長率在5%以下的企業產品處于衰退期,主營業務利潤有出現滑坡的風險。天士力的產品經過成長期與穩定期,開始進入衰退期。“應及時研發新產品,以避免丟失原有的市場份額”。

然而,現在按照傳統手段要想推出新的“爆款”藥,已經非常難了。要知道,藥品研發本來就很復雜,即便是單分子藥物,其可選空間就已經達到10的60次方以上了,有藥效的物質不好找,能夠安全用到人體的更少,全球新藥研發成功率只有2%左右了。

中藥作為大自然的產物,成分更復雜,究竟是哪些成分在起效還沒有研究清楚,方劑又有不同藥材的配伍,更是疊加了不同藥材間、同一藥材不同成分間的相互作用等,復雜程度難以想象。

公開資料顯示,2018年到2023年,中國一共批了45個中藥新藥,相對提交的注冊申請可謂是九牛一毛。2023年就有1163件中藥注冊申請,獲批的中藥新藥卻只有9個。

如果沒有一項顛覆性的技術,徹底改變中醫藥的發展范式,確實很難后來居上、彎道超車。AI大模型顯然就被寄予了這種力挽狂瀾的期望,儼然成了產業界提振信心的“藥神”。

不宜“神”化大模型

某種程度上說,以大模型為基礎的數智化,確實在改變中醫藥。而且這種改變不只局限在講清道理、發現新藥。

按照天士力勾勒的“數智中藥”藍圖,數智化將通過3條路徑來顛覆中藥全產業鏈。

包括:在研發中,可以多維度多模態數智中藥研發技術深刻解析藥物與疾病特征;在生產中,可以智能制造技術保障中藥產品質量精準控制、高效、綠色、可持續發展;在使用環節,可以智慧中醫大腦高效賦能數智中藥個體化精準服務。目標是要“引領現代中藥達到用藥精準、生產精智、療效精確的新高度”。

另有科技領域投資人曾告訴虎嗅,大模型會用一種更高效的、人類無法理解的方式理解世界,然后再用人類能夠理解的方式轉述出來。從這個角度看,它與中醫藥也有某種共同之處,確實有潛力揭開傳統中醫藥的神秘面紗,打開長期困擾行業發展的桎梏。

而且AI在中醫藥領域的突破,還可能進一步解決現在醫學的困境。

在《數智中藥:現代中藥數智化升級與創新發展》一文中,天士力的研究人員還指出,將現在生命科學和人工智能技術結合的研發體系,將分子信號通路作為分子本草技術的靶點,有機會“突破單一靶點藥物開發難、周期長、停滯不前的困境”。

滴丸凝結過程模擬/天士力提供

只不過,要實現這一點也還是說起來容易,做起來還有一些待解決的問題。

比如:在數據方面,中藥領域的數據復雜多樣、質量參差不齊、缺乏標準;還缺乏完善的隱私保護措施。在算法方面,也需要更多符合中醫藥特點的算法工具等。

此外,還有交叉人才的培養問題。中醫藥大模型的開發,需要融合中醫、中藥、計算機、統計學等多方面的知識,如果開發者缺少中醫思維,很可能會出現誤解或疏忽。且中醫語言的一大特色就是隱喻,要正確理解和處理這類語言,對非專業人士和AI也是挑戰。

上述問題的解決,絕大部分都不能單靠科技公司或制藥企業,還需要政府、產業界、學術界共同努力。正因為此,天士力相關負責人也告訴虎嗅:“我們所做的這些也不是要在短期內顛覆行業。”更多還是在為中醫藥現代化發展的新范式打基礎,是中醫藥領域的“數智化基建”。

盡管客觀來說,中醫藥大模型并不是包治百病的“神藥”,但是,有越來越多中藥大廠積極布局這一新技術,對推動傳統產業發展、破解生命奧秘來說,仍是值得期待的好事。

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