本文作者:访客

GPT准备替中医把脉了

访客 2024-05-30 12:06:08 65395 抢沙发

坐在你面前的,是赛博中医:它的眼睛是摄像头,像老中医一样,要扫描你的舌苔、面色;它也能号脉,感应器构成的号脉终端不到2分钟,便能摸个门清。很快,这位赛博中医对你了然于胸了,它迫不及待地给你手机发了一份专属健康报告:阳虚or阴虚、寒湿or湿热,怎么应对,怎么开方,报告上一目了然。

看到你挺感兴趣,这位赛博中医举起机械臂,想帮你立刻来一场赛博艾灸、赛博推拿。

这是很多医院、体检中心悄然上线的AI中医机器人,被戏称为赛博中医。

赛博中医太受欢迎了,几乎任何场合都是人气王。即便明知道娱乐属性更强,长期亚健康的职场人也还是会乐此不疲,忍不住要在赛博中医的摊位前排长龙。

这波中医+科技热潮,已经不满足于赛博中医了。热度,渗透到了中医药大模型领域,只不过这次排队的,换成了产业界玩家。

进入5月份以来,大洋彼岸的OpenAI的GPT-4o、谷歌的Gemini、Deepmind的Alphafold3等,都引起国内吃瓜群众一波又一波的狂欢,余韵之中,字节跳动、华为云、阿里云等也动作频繁。在光环之下,中医药大模型也没闲着。

5月初,华为云和天士力共同开发的数智本草大模型发布。在此前,在GPT推动的AI热潮中,早有扁鹊、华佗、神农、孙思邈、数智岐黄、岐黄问道本草智库、天河灵枢……虎嗅根据公开信息统计,2023年以来至少已有三四十个中医药相关大模型相继亮相。

这些大模型都肩负着给产业发展摸脉、问诊、开药方的使命。在其背后,除了华为云、百度云、阿里云等科技公司,清华大学、中国中医科学院、天津大学等高校、科研院所,最重要的推动力量还要数云南白药、华润江中、太极集团、天士力医药等一众知名中药企业。

但一直以来,中医药都非常神秘,堪比黑盒,特别是中药,有丸散膏丹,神仙难辨之说,数据和理论研究都还远远不够。

AI能让中医质变吗?

在中医药产业内部,越来越多专家学者已经达成共识,认为AI给中医药发展创造了一个千载难逢的机遇期。

中医药与人工智能结合是必然发展趋势,不以人的意志为转移。中国工程院院士、国医大师张伯礼在数智赋能大健康产业新质生产力暨第四届中医药国际发展大会上就曾这样直言。

中医药大模型到底能给江湖水深的中医,带来哪些关键变化?AI能让中医产业发生关键转向吗?

重注中医药大模型

中医药大模型有什么用?

按照现代中药创制全国重点实验室常务副主任、天士力医药集团董事长闫凯境博士所说,他们此次发布的数智本草大模型,关键内容是说理和寻药,从而打造数智中药研发新范式,赋能天然药物的发现和新方剂的生成,并带动中药全产业链的跨越性转型升级。

简单来说:把古往今来名家名医的医学理论、传统中医药知识,加上天士力累积的中医药研发、生产、市场等数据充分投喂给大模型,从而打造出一个足够智能的能够实现从方到病、从病到方目标的AI。

这里面的复杂性在于:既要从已有的方剂、产品中拆解出由药效组分、作用靶点、适应症等组成的复杂网络信息,用科学的语言解读中药产品,为异病同治打下基础;也要从中医药理论、企业数据等出发为新药研发提供助力。从而促使企业不断进行创新性自我重塑和持续沉淀。

其实,这个过程就像是在打磨一把打开中医药神秘大门的钥匙,并用这把钥匙解开更多关于健康、疾病的秘密,开发出更多新药好药。

长期以来,外界对中国传统药企,特别是中药企业的印象,往往是重营销而轻研发的,很多知名中药企业每年的研发投入都只有一两亿元,甚至更少,在总营收中的占比非常小。现在情况,发生了180度转变。

从2023年年报看,多家企业研发费用激增。比如:太极集团的研发投入同比增长了113.52%;华润江中研发投入增长了33.37%;天士力的研发投入在同类企业中排在榜首。年报显示,天士力已有9款创新中药进入临床三期,三期品种数量居全行业前列。除了新增管线,针对大模型的投入也是重头戏。

研发中医大模型并非易事,训练过程中涉及的样本量需求比较大。

以天士力为例。该公司本次与华为云推出的数智本草大模型,是由天士力2017年开始打造的星斗云系统迭代升级而来。它们也是天士力做数智中药创新的基础。

此次发布的数智本草仅中药古籍就吸纳了上千本,方剂超过9万份,中成药配方4万多份,此外还有4000万以上的文献摘要、300多万天然产物、2万多个靶点通路信息,以及10万多临床方案和超16万的中药专利、药典政策指南等,整体参数量380亿。

企业又为其提供了350万特有天然产物分子数据,在华为分子大模型基础上训练中药计算大模型,进而实现了智能问答、交互计算、报告生成三大应用模式,以及上述提供的整个数智化闭环模式。

现代中药智能制造生产线一角

来自:天士力官网

尽管从参数到训练数据的规模还都无法与GPT等知名大模型,甚至是生物制药领域的大模型相比,但是背后的转型之痛,对于传统的中医药企业来说,已经堪比脱胎换骨了。

要喂养大模型,就需要高质量的数据,这在传统的作坊、车间、产业链里很难实现。因此,做中医药大模型最关键的一步就是对生产车间、产线、种植基地做数智化升级。

根据扬州大学马康宁、张斌对中医药企业供应链管理数字化转型模式的研究结果,天士力从2013年的中药材全程质量追溯体系建设开始,已经做了10多年的数字化转型,对装备和产线都实行了智能升级,将中药研发、种植、提取、生产、销售全产业链都做了标准化。

在此基础上,一条生产线,如果想一年采集2.1亿数据,就需要设置2100多个数据采集点。

另有某知名上市公司的公开信息显示,他们仅建设一个年产能1万多吨的智能化、数字化中药提取车间,就花费了3亿元,相当于该公司此前一年的研发投入的90%以上。

让药企们,对中医大模型舍得投入的根本原因是,中医药市场正呈现爆发的趋势。根据中研普华产业院研究报告,预计到2026年中国中药市场的整体规模将达到1.5万亿元以上,整体平均增速12%左右,超过同期医药产业整体增速。

不过,要承接这样的利好也没那么容易。

急需救命药的药企

一个关键的机会窗口来自医药消费趋势的变化:中国医疗体系正从治疗疾病转向健康管理转变,对以治未病为特点的中医药来说,也是前所未有的机遇期。

而中医药本身在市场上形象的变化,进一步强化了这个风口。过去三年,越来越多研究在一定程度上证实了中医药的价值。比如:张伯礼院士透露,在心脑血管等疾病治疗中,中医药将西医药治疗效果的天花板又提高了近30%。可以说,中医药拓展了疾病治疗的能力边界。

但面对这个难得的机会窗口,中医产业并没有100%完成热身。现实是,中药还有很多问题待解决,比如:因原料(主要是中药材)质量波动大而出现的不同批次产品质量不均一,中药方剂本身物质组成复杂,毒副作用认识不足,作用机制不清等,使很多中药产品难以获得市场认可,也无法走得更远。

以及,周遭因素影响下,一些中成药领域曾经的明星单品,已经风光不再。比如丹参川芎嗪注射液,曾是年销数十亿的药品,受重点监控、退出医保目录等影响,市场逐渐萎缩,后来干脆退市了。

单品压力陡增,导致药企压力也越来越大。

从2023年年报看,中国中药、华润三九、大理药业、龙津药业等多家中药上市公司的业绩大幅下滑。

积极推动数智化的天士力也面临转型压力。

从公司财报数据看,天士力的主营业务收入增长率在2017年达到巅峰后,到2019年已经降到了5.61%,2020年还出现了负增长,到了2023年其同比增幅不到0.5%,主要聚焦的医药工业板块,增幅只有3.22%了。该公司的核心产品复方丹参滴丸,还在部分地区受到了重点监控、集采降价等影响。

据沈阳化工大学徐宏鑫在撰文中指出,主营业务收入增长率在5%以下的企业产品处于衰退期,主营业务利润有出现滑坡的风险。天士力的产品经过成长期与稳定期,开始进入衰退期。应及时研发新产品,以避免丢失原有的市场份额。

然而,现在按照传统手段要想推出新的爆款药,已经非常难了。要知道,药品研发本来就很复杂,即便是单分子药物,其可选空间就已经达到10的60次方以上了,有药效的物质不好找,能够安全用到人体的更少,全球新药研发成功率只有2%左右了。

中药作为大自然的产物,成分更复杂,究竟是哪些成分在起效还没有研究清楚,方剂又有不同药材的配伍,更是叠加了不同药材间、同一药材不同成分间的相互作用等,复杂程度难以想象。

公开资料显示,2018年到2023年,中国一共批了45个中药新药,相对提交的注册申请可谓是九牛一毛。2023年就有1163件中药注册申请,获批的中药新药却只有9个。

如果没有一项颠覆性的技术,彻底改变中医药的发展范式,确实很难后来居上、弯道超车。AI大模型显然就被寄予了这种力挽狂澜的期望,俨然成了产业界提振信心的药神。

不宜神化大模型

某种程度上说,以大模型为基础的数智化,确实在改变中医药。而且这种改变不只局限在讲清道理、发现新药。

按照天士力勾勒的数智中药蓝图,数智化将通过3条路径来赋能中药全产业链。

包括:在研发中,可以多维度多模态数智中药研发技术深刻解析药物与疾病特征;在生产中,可以智能制造技术保障中药产品质量精准控制、高效、绿色、可持续发展;在使用环节,可以智慧中医大脑高效赋能数智中药个体化精准服务。目标是要引领现代中药达到用药精准、生产精智、疗效精确的新高度。

另有科技领域投资人曾告诉虎嗅,大模型会用一种更高效的、人类无法理解的方式理解世界,然后再用人类能够理解的方式转述出来。从这个角度看,它与中医药也有某种共同之处,确实有潜力揭开传统中医药的神秘面纱,打开长期困扰行业发展的桎梏。

而且AI在中医药领域的突破,还可能进一步解决现在医学的困境。

在《数智中药:现代中药数智化升级与创新发展》一文中,天士力的研究人员还指出,将现在生命科学和人工智能技术结合的研发体系,将分子信号通路作为分子本草技术的靶点,有机会突破单一靶点药物开发难、周期长、停滞不前的困境。

滴丸凝结过程模拟

来自:天士力官网

只不过,要实现这一点也还是说起来容易,做起来还有一些待解决的问题。

比如:在数据方面,中药领域的数据复杂多样、质量参差不齐、缺乏标准;还缺乏完善的隐私保护措施。在算法方面,也需要更多符合中医药特点的算法工具等。

此外,还有交叉人才的培养问题。中医药大模型的开发,需要融合中医、中药、计算机、统计学等多方面的知识,如果开发者缺少中医思维,很可能会出现误解或疏忽。且中医语言的一大特色就是隐喻,要正确理解和处理这类语言,对非专业人士和AI也是挑战。

上述问题的解决,绝大部分都不能单靠科技公司或制药企业,还需要政府、产业界、学术界共同努力。正因为此,天士力相关负责人也告诉虎嗅:我们所做的这些也不是要在短期内颠覆行业。更多还是在为中医药现代化发展的新范式打基础,是中医药领域的数智化基建。

尽管客观来说,中医药大模型并不是包治百病的神药,但是,有越来越多中药大厂积极布局这一新技术,对推动传统产业发展、破解生命奥秘来说,仍是值得期待的好事。

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