漫谈“人工智能与癌症诊疗”
一次学术会议的间歇偶遇两位朋友，一位是搞医学人工智能（artificial intelligence,AI）的资深工程师（下文简称“工程师”），一位是倾心从事癌症康复的肿瘤医生（下文简称“医生”）。 他们各自术有专攻，年富力强，思想活跃，再加上我这个对AI话题有些兴趣的退休老人，三人相谈甚欢，于是我便当了一把主持人（下文简称“主持”），引出了这次思想火花的碰撞和讨论。事后整理记录如下,希望对关心这个话题的朋友能有所裨益。
主持：AI最近一两年发展很快，令人眼花缭乱。特别是一些癌症患者，对机器人代替医生看病非常关注，有的甚至现在就开始攒钱准备买个居家医用机器人，感觉可能比去医院方便。今天机会难得，请二位介绍一下你们在各自岗位上对AI的认知和思考。
工程师：AI是在计算机技术基础上研究开发的一个可以模拟、延伸、扩展人类智能的技术应用系统。刚才提到的机器人只是AI技术的一种工作形态，或是一个庞大系统中的一小部分，远远不是AI的全部。您刚才提到入户服务的居家机器人，其实一些低等的功能简单的机器人已经面世，但要做出那种具有医学专业技能、能够独立担负复杂医疗护理功能的机器人，距离进入理想的实用阶段还有相当长的路要走。
医生：我一直在肿瘤临床一线，最近已经感受到了AI的压力，眼见AI已经迅速渗透到了医院诊断治疗的各个层面，正在深刻系统地改变着整个医疗行业的面貌。由于肿瘤诊疗的复杂性，患者对于AI进入肿瘤领域期待更多，总以为普通医生做不到的，或许AI能够发挥奇迹般的作用。有的患者已经开始利用手机在网上AI平台看病，希望AI在肿瘤治疗中发挥独特的作用。
主持：据我目前的认知，AI的最大优势就在于它巨大的计算能力，可以将全世界医生的智慧和一切信息都集中起来，进行迅速筛选，通过深度学习和反复应用，使搜集到的“人类智慧”越来越多，越来越有用，再将这些海量医学数据用大语言模型和多组学数据整合，对疾病包括某些少见病、疑难病在较短的时间作出准确诊断。
医生：以肿瘤为例，AI可以在病灶刚刚发生的极早期就及时发出警报，引起医生和患者的注意，同时对原发灶不明的癌症进行溯源，追寻到肿瘤的行踪。此外，AI还能对肿瘤的病理切片进行自动分析和类型识别，并作出准确分期。对于专家们莫衷一是、难以定夺的复杂肿瘤（如某些淋巴瘤），AI的分辨确诊能力尤其强大。因此，AI在肿瘤的早期识别、鉴定、分型、分期以及病源追踪方面，已经表现出了极大优势，很可能超越医生。
工程师：是的，AI自我学习功能的强大程度是常人难以想象的。我接到的医生们咨询比较多的问题主要有：大数据和繁杂的多因素分析归纳问题，以及医生难以全面掌握的繁复的基因组（DNA）变化、转录组（RNA）表达、蛋白质组等多维度信息检测结果的判断。其实，对AI而言，这些都能在非常短的时间内同时进行全面解读，可以大大提高医生对患者病情的认知速度和深度，有利于帮助医生更精准、个体化地理解肿瘤的实质。
医生：在新药研发与老药新用方面，人们也对AI抱有极大的期待，希望能够“提速度降成本”，使新药研发从耗时长、花费巨大的泥潭中走出来。过去，筛选出一个对癌症治疗有效的化学结构，要经过无数次的失败，花费几年甚至十几年的时间，用掉十几亿美元。现在AI可以快速筛选海量的化合物数据库，预测哪些分子有可能会与靶点结合，从而缩短可能有效药物的发现周期，加速靶点发现与药物设计速度。从发现靶点、精准诊断到个性化治疗和药物研发，AI可以对抗癌药物的敏感性进行预测，同时对药物组合后形成的化疗方案的有效性进行预测，并根据预测结果对治疗方案（药物种类、用药方式和剂量、用药时间等）进行优化，制订出完全属于患者个人的一对一的治疗方案。此外，AI还能发现所谓“老药”的新用途，使现有药物适应证增加，适用范围扩大，使之有了新的用武之地。
工程师：AI在外科手术中也大有可为，不少原来的设想已经成为现实。目前，我国不少医院已经开展了AI手术，且已成为常规，获益者以肿瘤患者为多。AI手术导航的增强现实 (AR)功能使“计算机视觉”实时识别癌组织的能力得以提高，病灶与健康组织的切除边界判定也更为清晰，远远优于医生的肉眼判断，大大提高了肿瘤手术切除的质量。由于AI技术微创，可以减少患者的痛苦、缩短围手术期，深受患者欢迎。当然，AI在外科领域还大有进步的余地，势必使传统外科手术面貌一新。现在，维护、改进、更新AI手术的智能设备，保持这些设备的临战状态已经成为我们医工部门的一项重要日常工作。
医生：最近这些年，我一直从事癌症康复工作。癌症康复指的不仅是患者生物性身体和功能的恢复，还包括营养、运动和心理等精神和社会关系诸多方面状态的调整。癌症患者康复主要在家庭进行，AI的优势正在于此，可以从医院内治疗延伸到院外的长期、个性化康复管理。目前，AI已经可以通过手机APP或可穿戴设备监测患者的生命体征，同时监测识别出预示感染、肺心肾等重要生命脏器功能衰竭或各种并发症的异常数据模式，及时报告患者的症状（如疼痛、疲劳、失眠、恶心），提前向医护人员发出警报，并提醒患者完成每日活动目标，确保运动安全。AI可以根据患者的癌症类型、治疗史（如是否经历过肠道手术、放疗）、当前体重、化验指标（如白细胞计数、电解质水平）以及个人口味偏好等，生成个性化的食谱和营养计划，帮助患者迅速康复。
主持：前面大家谈得都很好，但是，我总有一些担心：AI系统，特别是机器人，毕竟没有人类情感，不能真正像知根知底的亲友那样与患者进行人与人之间的交流。另外，AI的能力和工作业绩还取决于我们的数据“投喂”，如果原始启动出现错误，也可能造成AI“一本正经”地胡作非为、胡说八道。
医生：您的担心是有道理的，这也是AI人工机器人为患者服务的难点。据了解，尽管国内外都在这方面作了努力，但能够完美对患者进行无缝隙对接医疗服务并实现无障碍聊天或解决患者心理健康问题的医疗机器人研制方面并没有获得突破。我个人认为，包括人类在内的一切生物，其基本元素是碳元素和蛋白质；AI是无机、无生命的，是以硅元素为基础的物质存在，二者之间的鸿沟无法逾越。现在传说的AI自我学习、自我觉醒，并不是真正意义上的生命活动，AI的一切运行都起源于人类对它的信息“投喂”，人类的碳基生命密码无法转换成硅基代码。据说有的试验室已经发现机器人之间“密谋杀害主人”的对话，主人大吃一惊，后来发现其实这是编程的错误和代码输入的瑕疵所致，“密谋杀害主人”的机器人其实并不具有“杀人的情绪和动机”，它们只是在尽职地执行程序下达的命令而已。这种“AI幻觉”固然已经引起业内重视，但也不必过多担心，AI智慧的存在好比物种之间的“生殖隔离”，关系再密切也产生不出人的感情。正如癌症康复者经常出现的抑郁、焦虑和恐惧等心理问题，是人类的高级生命活动，AI不会出现这种生命活动，也替代不了人类医生与患者进行精神和情感层面的沟通交流。目前，比较先进的AI系统所能提供的支持仅限于以下活动：培训聊天机器人提供长时间的认知行为疗法练习，引导患者进行正念冥想、情绪记录，以致挑战负面思维，成为专业心理咨询的补充；同时为患者匹配到最合适的在线支持社区或“病友伙伴”，促进患者与外界的交流，并取得社会的积极支持，减少孤独感等。当然，我们还在努力让AI更多地应用到癌症康复实践中。
工程师：坦率地讲，AI能够做到这些就很不简单了。被称作ChatGPT之父的伊利艾博士是一位在AI发展的预测方面非常激进的人士，他甚至认为未来世界是AI的天下，人类只不过是AI的“宠物”，但是他也承认：AI永远不会理解人性，不会具有人那样的感知，人性的感知是机器人永远不会掌握的技能，人类的情感和对生活种种美好的感受，只有人类本身才能体会。
医生：是的。在AI的大潮面前，我们需要学习的东西有很多。AI是我们非常优秀而强大的助手。我们所做的努力，从根本上讲，不是怕“被AI淘汰”，而是用好AI这个工具，发挥好AI的作用，向亲人、向患者、向未来，传递人性这份独有的情感。
主持：讲得好！
