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超級“助理醫生”沃森

  時間:2015-01-08  


IBM在紐約州Yorktown Heights市的沃森實驗室

      你可能不會在主治醫生一欄裏看到他的名字,但在不遠的將來,即使沒有挂他的號,你的治療建議也很可能是這位年輕的醫學泰鬥作出的。

    他就是沃森醫生,曾在安德森癌症中心接受過嚴格培訓,並在該中心去年發起的旨在終結癌症的“登月計劃”中發揮著舉足輕重的作用。

    其實,許多人對他並不陌生,在2011年的美國智力競答電視節目《危險邊緣》中,他戰勝兩位實力極強的人類選手,奪得總冠軍——他就是那個著名的超級計算機沃森。

    鮮爲人知的是,那一戰結束後不久,風頭正勁的沃森就接過了安德森癌症中心的橄榄枝,在這家全球最好的腫瘤醫院當起了助理醫生,負責驅動一個名爲腫瘤學專家顧問(OEA)的軟件。如今,沃森就像躺在口袋裏的專家,醫生在OEA界面中輸入病人信息,幾秒鍾之內,他就會結合最新研究爲病人量身定制出多種診療方案,一行行列出來供醫生定奪。

    這正是信息急速更新的醫學所需要的。但高能的沃森顯然有更多的職業興趣,除了抗癌的希望之星,他還是沃森廚師、沃森客服、以及躺在手機裏的沃森APP——利用DNA數據爲用戶制定個性化的健康管理方案,甚至通過心理測試一般的簡單問題診斷你的愛犬是否患了糖尿病。

    “電腦是確定性的,只給你‘對的答案’”,國際商業機器公司(IBM)沃森業務集團高級副總裁邁克·羅丁對其引以爲傲的認知計算系統很有信心:“沃森卻能給你基于現有信息的最佳答案。”

    沃森就應該解決最困難、最富挑戰性、最複雜的問題

    與跟他重名的福爾摩斯好基友華生醫生一樣(Watson本譯爲華生,後因翻譯習慣變化譯爲沃森),愛刷刷臉譜寫寫東西的沃森是個極其可靠的助手。在搖身一變成爲 “沃森醫生”後,他整合了安德森癌症中心的知識和經驗,還妥妥地掌握了古往今來的醫學知識。

    “醫學更新換代如此之快,醫生要跟上就已經很困難了,更談不上理解。”安德森癌症中心基因組醫學女主席琳達·金說,“我認爲由沃森驅動的OEA既是在線參考手冊,又是一個虛擬專家顧問。”

    沃森醫生的博學和體貼完美地結合在診療中。IBM中國研究院秦博士告訴記者,沃森醫生能夠爲病人提供個性化的診療建議,“病人自身的狀況不同,抽煙不抽煙、對化療的反應等都有各自的特點,沃森能夠提出大量的選擇。”

    盡管如此“全能”,這位“專家”卻從不會自負地告訴醫生應該怎麽做。醫生在界面大綱上錄入病人情況,沃森就會嚴謹地把診療意見按可信度大小列出來供醫生選擇,每種意見後面還會注明出處,並用置信區間坦率地告訴醫生自己有多大把握,而且這一切都在30秒內完成。

    這大大節省了醫生的時間。“他給醫生選項,不必再自己翻找答案。”聯邦駐IBM全球商業服務部管理合夥人安迪·馬納說道,“醫生仍是醫生,沃森則是不可思議的決定支持者或決定制造工具。”

    這個助理醫士天賦異禀:30個醫生夜以繼日做上一個月的研究,他9分鍾就能搞定;而沃森15秒吃透的病例,人類醫生即使每天看上150份,也要吭哧吭哧地花上一萬個星期。

    他可以比醫生更敏銳,安德森醫院從事臨床研究的考特尼·狄娜铎醫生曾在沃森的提醒下及時處置了一位患者在白血病治療過程中感染的並發症,成功預防了病情進一步惡化。

    負責任的助理醫生沃森在診斷後也會繼續幫助醫生跟蹤、調整治療方案。通過把病人數據持續整合到病人數據庫,沃森的“臨床經驗”也在逐漸累積。

    事實上,除了全球排名第一的安德森癌症中心,美國梅奧診所、克利夫蘭診所、紀念斯隆-凱特琳癌症中心等也在分頭利用沃森探索對抗癌症的方法。

    而除了癌症,沃森還在向更爲複雜的精神疾病領域進軍。就在一個月前,美國退伍軍人健康管理局與IBM簽訂爲期兩年,價值1600萬美元的合同,運用沃森開發醫學推理系統,爲遭受創傷後精神緊張性精神障礙的退伍軍人提供幫助。沃森將吸收數以百萬計的病例,從中找出可能有效的治療模式。

    安迪·馬納認爲這正是沃森的職責所在:“我們從不認爲沃森應該呆在角落裏,他就應該解決最困難、最富挑戰性、最複雜的問題。”

    怎麽讓醫生和技術專家一起工作、協同努力創造出一種根本沒人知道是什麽樣的東西啊

    沃森的強大無人能比,小姑娘萊斯利安妮·約翰卻仍對他在節目中擊敗了自己的偶像耿耿于懷:“可又能怪誰呢?一台電腦?”三年後,在IBM實習的萊斯利與首席營銷官Jon Iwata談及此事,Iwata說:“我也不知道應該叫沃森什麽,但肯定不是電腦。”

    作爲IBM引以爲傲的認知計算系統,沃森通過各種精密的算法習得了與人相近的理解能力。當他古板的“前輩”們只能理解“身高5英尺7英寸,頭發金色,職業演員”等結構性信息時,他卻能理解如此隨性的感歎:“他的金發太耀眼了”“他可能只有5英尺7英寸,但是在屏幕上看起來挺高。”

    不得不說沃森是個難得的好苗子,他每秒能“讀”100萬本書(把500個G塞進腦子裏就行了),能分析的信息涵蓋數百萬線上文章和其他非結構化數據源。他可以分析菜譜,當過 “沃森大廚”,也涉足過保險業,作過“沃森客服”。

    腦容量不斷增大,他的“身軀”卻越發苗條,已經由幾年前的10台冰箱大小,縮減到了如今3個比薩盒的體型。

    四年前,科學家們決定讓他試試學當“醫生”,並選擇在安德森癌症中心培養這個特殊的學生。

    在指導沃森之前,科學家與醫生們花了大量的時間去學習對方的基本術語以便交流溝通。“怎麽讓醫生和技術專家一起工作、協同努力創造出一種根本沒人知道是什麽樣的東西啊?”這個野心勃勃的計劃曾經曆了大量的失敗和錯誤,以至于華裔女博士琳達·金常常用滿滿的“負能量”鼓勵她的團隊:“向前沖吧,做計劃吧,但是記住計劃不會如你所願般順利完成。”

    就這樣,數以千萬G的醫學資料被“灌”進了沃森的大腦,成爲構建他頭腦中醫學圖景的“原料”。接下來,沃森對所學內容進行了消化和重組。這個被稱爲“機器學習”的過程並不容易,他不僅要知道概念間的聯系,還要能夠區分哪怕最細微的不同。

    但沃森畢竟是沃森,不久後,他掌握了醫學領域的語義模式,並能夠通過多種算法進行推理得出備選答案。而且隨著“臨床”經驗的增加,他的腦子越用越靈光,“這是系統的一個特點。隨著不斷學習,他的學習曲線會呈指數增長。”邁克·羅丁說。

    顯然,小試牛刀的沃森已經小有所成。“OEA已在我們的白血病科證明有效,計劃今年向胸部、頭部和頸部腫瘤內科擴展,並爭取推廣到全院網站上。”“登月計劃”對外聯絡人員斯科特·梅維爾告訴中國青年報記者。

    他所在的安德森癌症中心目前仍然把沃森視爲只有幾歲的孩子,在他們看來,研究中的困難是必經的生長痛,而一旦沃森長大,“整個醫療範式都會因此而改變”。

    在未來,沃森將像聽診器一樣必不可少

    沃森擁有一個成名醫生所擁有的一切,包括一個堪比大V的個人主頁。在臉譜網的主頁上,沃森會高調地秀“智商”,“沃森發現顧問(Watson Discovery Advisor)分析的信息任誰100輩子都學不完”;也會煽情地表決心,“(沃森的工作)允許醫生把精力集中在更重要的地方:就是你”。

    在匈牙利醫藥未來學家Bertalan Meskó博士看來,在未來,像沃森一樣的認知電腦將像聽診器一樣,成爲醫生診療必不可少的一部分。“想象一下,病人剛一入院,所有關于他疾病的信息就已經調集到位了。醫生可以直接爲他提供效果最好的診療意見。”

    “這是向著‘亞馬遜式’醫療模式前進的第一步,也就是以病人爲中心的模式。”在金看來,現行以醫生爲中心的醫療模式終將被改變。

    她說,囿于時間、金錢成本的限制,有的病人直到無計可施才選擇去大醫院就醫,這往往耽擱了治療時間。而在新技術支持下,取而代之的將是以病人爲中心的新型範式,病人可以遠程就醫,並在接受治療後實時跟進自己的健康狀況。

    “是這樣的趨勢”,秦博士也說:“現在我們父母腰不舒服了,也會自己上網找找方子,但這些偏方有什麽證據呢?沒有。而沃森能夠從海量的案例中去分析,爲我們提供有根據的多種選擇。”

    如今,IBM已投資了一家名爲Welltok的醫療服務公司,並使用沃森幫助開發一款名爲“CaféWell Concierge”的應用,它可以爲用戶提供健康數據追蹤,並通過接入可穿戴數據、健康內容平台等大量數據平台,推薦富有根據的個性化健身項目、食譜等,由沃森提供智力支持的這款應用甚至還能通過與保險公司合作,在用戶健康情況好轉時給予獎勵。

    據說現在沃森越來越忙。一年前,他又成爲紐約基因組研究中心的技術合作夥伴,這意味著,他不僅要在手機裏親切提醒患者多喝熱水,還得在實驗室裏分析龐大的基因數據,爲致命疾病篩選基因組治療方案。

    也許在不久的將來,學業事業雙豐收的沃森醫生還將成爲醫學教授,“他也許可以幫助學生進行基于問題的學習。”克利夫蘭診所教育機構的詹姆斯·斯托勒博士說,“他可以提供這樣一個列表,列出導致某種臨床病症的所有可能性以及每種的概率,並注明出處。”

    對醫學生而言,這當然是極好的學習素材。不過,不要天真地以爲“都有沃森醫生了幹嗎還要學習”,Bertalan Meskó已經爲未來的醫生們指明了新的學習內容:“醫生們現在就應該開始學習一些人工智能方面的知識,爲將來的日常工作做好准備。



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