過去，我們一直在討論人工智能將如何服務(wù)醫(yī)療行業(yè)，如今新冠肺炎爆發(fā)，最現(xiàn)實(shí)的問題擺在了技術(shù)和企業(yè)面前：AI如何助力攻克疫情？
“10天火速建成醫(yī)院；運(yùn)營商兩天完成移動寬帶和5G基站建設(shè)；運(yùn)用AI僅用14天完成病毒基因組測序……”近日熱門話題“肺炎疫情防控背后的黑科技”的討論，就讓網(wǎng)友紛紛感嘆到了科技力量的發(fā)展。
其實(shí)，不僅僅在這幾個方面，在疫情爆發(fā)的這段時間，各個AI企業(yè)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)快速響應(yīng)，各顯其能，通過AI技術(shù)來應(yīng)對疫情。2月4日，工信部也發(fā)文向國家人工智能相關(guān)學(xué)（協(xié)）會、聯(lián)盟、企事業(yè)單位倡議，充分發(fā)揮人工智能賦能效用、協(xié)力抗擊疫情。
一邊是不斷上漲的確診、疑似病例數(shù)字，另一邊也有技術(shù)助力的好消息不斷傳來，那么，疫情進(jìn)入到了一定階段，AI到底為抗疫前線做了些什么？
醫(yī)學(xué)研究：AI算法快速分析病毒基因提升確診效率
確診28060例，疑似24702例，死亡564例，治愈1153例，這是截至到2月6日07：41最新更新的全國新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)。
其中，快速確診新冠肺炎病人還面臨著一定的困難。2月3日，中國工程院院士、國家衛(wèi)健委高級別專家組成員李蘭娟在武漢接受央視采訪時表示，武漢目前檢測試劑數(shù)量不夠，因此不是每個人都能夠得到檢測。核酸檢測試劑短缺、假陰性，都在影響新冠肺炎病人的確診。
關(guān)于此，中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院教授陸遙在接受新浪科技采訪時也提到，目前核酸檢測是通過生化試劑盒進(jìn)行檢測，但是由于質(zhì)量參差不齊，需要多次檢測確診，并且存在一定的假性結(jié)果，導(dǎo)致大量疑似患者無法快速確診。
不過近日，AI算法的介入，帶來了好消息。浙江省疾控中心上線的自動化全基因組檢測分析平臺，就將病毒基因分析的效率由原來的一小時縮至半小時。據(jù)悉，該分析平臺由浙江省疾控中心聯(lián)合阿里達(dá)摩院、杰毅生物共同打造。
阿里巴巴達(dá)摩院算法專家顧斐在接受新浪科技采訪時表示，這個平臺包括三部分，第一部分就是樣本提取和建庫，由杰毅生物負(fù)責(zé)；第二部分是測試，由原來就具有測試系統(tǒng)和設(shè)備的浙江省疾控中心來完成；第三部分則是阿里達(dá)摩院團(tuán)隊(duì)在負(fù)責(zé)的分析服務(wù)。
顧斐日前正在前線參與該平臺的研究分析，他表示，自己在達(dá)摩院原本就是研究基因相關(guān)的方向，一月底在緊急情況下進(jìn)入前線研究團(tuán)隊(duì)，到現(xiàn)在已經(jīng)參與了一周時間。
據(jù)其介紹，這套全基因組檢測分析平臺相比較傳統(tǒng)的病毒基因檢測方法，有幾個方面的提升和優(yōu)化。
首先，檢測范圍廣，相比較核酸檢測主要檢測病毒序列的兩個片段，應(yīng)用AI算法的全基因組檢測分析平臺基本能覆蓋到病毒的全基因組，可以避免傳統(tǒng)檢測方法可能存在假陽性和假陰性等漏檢的問題。
其次，可以提前發(fā)現(xiàn)病毒變異的情況。
第三，該分析平臺配備了蛋白結(jié)構(gòu)分析功能。顧斐表示，“病毒有其序列，序列就是我們現(xiàn)在檢測的東西，病毒的蛋白結(jié)構(gòu)是其真正發(fā)揮毒性的東西，蛋白結(jié)構(gòu)當(dāng)然是跟序列比較相關(guān)，但是也需要有一套分析方法去構(gòu)建它的結(jié)構(gòu)。”該分析平臺同時提供了二級結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)的分析功能，可以幫助疾控人員快速檢測到病毒，并知道病毒的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步幫助他們提升分析和研究能力。
不過，目前該平臺更多還是由開發(fā)人員來使用操作，醫(yī)護(hù)人員操作起來比較復(fù)雜，還需要在開發(fā)人員指導(dǎo)下操作，“醫(yī)護(hù)人員要操作還需要一定的時間”。
“要克服的難關(guān)可能就是時間緊、任務(wù)重，然后也有一些內(nèi)容是我們需要現(xiàn)場做開發(fā)，不是之前就有的。” 顧斐說。
他表示，后續(xù)該全基因組檢測分析平臺會嘗試向更多省市的疾控中心推廣，雖然現(xiàn)在還在優(yōu)化的階段，但是通過科技力量去抗擊疫情會是一個趨勢。
陸遙在采訪中也提到，目前，基于AI對影像進(jìn)行分析，輔助臨床醫(yī)生進(jìn)行決策診斷得到越來越多醫(yī)生的認(rèn)可，在一定程度上可以緩解目前核酸檢驗(yàn)的困境。“病毒基因確實(shí)可以利用AI進(jìn)行快速分析，這對于快速開發(fā)相關(guān)藥物和疫苗都有重大意義，這個在藥物開發(fā)領(lǐng)域已有成果應(yīng)用。”
此外，他還提到，AI在藥物靶標(biāo)確定、先導(dǎo)化合物篩選、臨床試驗(yàn)論證等場景下也有所應(yīng)用，譬如去年九月澳大利亞弗林德斯大學(xué)的研究人員所研發(fā)的新型疫苗便是利用AI技術(shù)篩選化學(xué)化合物。
智能機(jī)器人：無人設(shè)備發(fā)揮關(guān)鍵作用
相比較數(shù)據(jù)分析和醫(yī)學(xué)研究的專業(yè)性限制，智能硬件在醫(yī)院、患者之間的應(yīng)用更為廣泛。
隨著疫情的發(fā)展，目前包括獵戶星空、思必馳在內(nèi)的多家人工智能企業(yè)推出智能醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人馳援抗疫前線。
北京大學(xué)首鋼醫(yī)院的醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人
其中，獵豹移動投資的獵戶星空針對疫情捐贈的醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人已交付武漢火神山醫(yī)院，也推向接診壓力巨大的北京大學(xué)首鋼醫(yī)院和海淀醫(yī)院，它能夠根據(jù)醫(yī)院需求分別執(zhí)行遞送化驗(yàn)單、藥物等工作；
思必馳推出的疫情防控機(jī)器人可進(jìn)行居民回訪和信息通知、外來人口排查、健康監(jiān)測和防護(hù)建議，并針對重點(diǎn)人群的疫情信息進(jìn)行記錄和定期跟蹤等；
無錫產(chǎn)智能化配藥機(jī)器人應(yīng)用在藥物調(diào)配過程中，可使操作人員不需要直接接觸藥物，調(diào)配過程由機(jī)器完成，能避免藥物交叉污染和空氣污染，已在武漢紅十字會醫(yī)院重點(diǎn)部門投用；
中國移動和達(dá)闥科技聯(lián)合捐贈的2臺5G云端智能機(jī)器人在武漢協(xié)和醫(yī)院、同濟(jì)天佑醫(yī)院上崗，包含了服務(wù)機(jī)器人、消毒清潔機(jī)器人；
測溫巡邏機(jī)器人落地廣州黃埔，協(xié)助一線民警在危險(xiǎn)、高強(qiáng)度的工作環(huán)境中完成排查、防控任務(wù)。
……
網(wǎng)友表示，去年還有很多聲音討論5G有什么用，經(jīng)過這次，5G、云計(jì)算將更快應(yīng)用到各行各業(yè)，而大規(guī)模采用機(jī)器服務(wù)可能會出現(xiàn)一個熱潮。
云端機(jī)器人正在被調(diào)試
更有人提出設(shè)想：希望5G機(jī)器人可以開發(fā)自我制作功能，如果大規(guī)模鋪設(shè)服務(wù)機(jī)器人，整個武漢充滿了機(jī)器人，清潔送菜消毒防疫都用他們就好了。
在與這場新型肺炎的斗爭中，我們看到很多堅(jiān)守在一線醫(yī)護(hù)人員體力透支，很多醫(yī)院甚至醫(yī)護(hù)人員緊張，而智能服務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)，一定程度上抗疫緩解這一現(xiàn)象，專家學(xué)者以及更多的人開始關(guān)注通過AI硬件在這場疫情中發(fā)揮作用，負(fù)擔(dān)更多基礎(chǔ)性工作，來減輕醫(yī)護(hù)人員的負(fù)擔(dān)。
陸遙告訴新浪科技，據(jù)其了解，目前醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人具備視覺、語音、導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)支持等相關(guān)功能，可用于無人導(dǎo)診、自動響應(yīng)發(fā)熱問診、引領(lǐng)病人及初步診療，并可實(shí)現(xiàn)醫(yī)生對病人的遠(yuǎn)程診療，避免醫(yī)護(hù)人員與病患直接接觸而發(fā)生交叉感染的可能性，并提高病人的診療效率。此外，還可以對診療信息進(jìn)行收集、上報(bào)、統(tǒng)計(jì)和分析，可幫助醫(yī)護(hù)人員更快做出醫(yī)療決策。
另一方面，用機(jī)器人代替醫(yī)護(hù)過程中遞送化驗(yàn)單、藥物等簡單但耗力的流程化工作，還可減輕醫(yī)務(wù)人員的工作量，避免醫(yī)護(hù)人員在遞送路上的感染可能。
“綜上可見，醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人利用數(shù)據(jù)和智能化的技術(shù)可幫助醫(yī)護(hù)人員更高效安全地對病情診斷。”陸遙表示。
數(shù)據(jù)分析：AI測溫快速觸達(dá)人群，行而有效
當(dāng)然，不管是醫(yī)療研究還是智能機(jī)器人，在實(shí)際的應(yīng)用中都還處于初級階段，此前少見有醫(yī)院廣泛推廣使用。
醫(yī)院中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員、《科技袁人》欄目主講人袁嵐峰在接受新浪科技采訪時表示，其實(shí)AI醫(yī)療的難度，比最初設(shè)想的大得多。“據(jù)我所知，近年來有很多機(jī)構(gòu)在嘗試將AI應(yīng)用于醫(yī)學(xué)。在最初的熱潮過去后，許多以失敗告終，如IBM的‘最強(qiáng)大腦’Watson機(jī)器人。”
他引用了一些專家朋友的看法，認(rèn)為AI醫(yī)療主要的突破口不應(yīng)該是最初設(shè)想的那樣，讓AI來診斷，而應(yīng)該是輔助醫(yī)療，例如自動采集體溫、提醒患者復(fù)診等等，在這些方面大有可為。
實(shí)際上，相比較醫(yī)學(xué)研究，AI在數(shù)據(jù)分析、體溫測量等領(lǐng)域都切實(shí)落地應(yīng)用到了防疫工作中。
曠視AI測溫系統(tǒng)
2月4日，曠視上線了AI測溫系統(tǒng)，并在海淀政務(wù)大廳和海淀區(qū)部分地鐵站展開試點(diǎn)應(yīng)用。該系統(tǒng)采用“人體識別+人像識別+紅外/可見光雙傳感”的解決方案，相較傳統(tǒng)測溫篩查手段，識別效率更高，無需接觸即可測溫，識別誤差低于0.03℃。
在此之前，百度AI多人體溫快速檢測解決方案也已在北京清河站落地使用。
北京清河站落地的AI測溫系統(tǒng)
其中，曠視AI測溫系統(tǒng)由海淀區(qū)以及中關(guān)村科學(xué)城管委會統(tǒng)一調(diào)度。新浪科技了解發(fā)現(xiàn)，除了這一方案，中關(guān)村管委會此前面向示范區(qū)企業(yè)收集可參與抗擊疫情的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新服務(wù)的供給信息。
北京市中關(guān)村管委會發(fā)布公告稱，首批清單共包含86家中關(guān)村企業(yè)的138項(xiàng)新技術(shù)新產(chǎn)品新服務(wù)，涉及病毒檢測、疫苗研發(fā)、臨床治療、醫(yī)療防護(hù)、智能診斷、疫情分析與發(fā)布等有關(guān)抗擊疫情的多個方面，且大多數(shù)產(chǎn)品和服務(wù)能立即投入使用。
袁嵐峰在采訪中提到，在這次疫情中，技術(shù)顯然發(fā)揮了非常重要的作用。例如快速確定病原體，快速測出它的結(jié)構(gòu)，理解它的分子作用機(jī)理，快速開發(fā)出檢測試劑，這些都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以前。此外，即使不是直接對疫情有用的，能幫助社會在隔離的情況下維持運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)，如各種遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程辦公的軟件和平臺，也發(fā)揮了重要的作用。
不過，陸遙也表示，由于目前主流的機(jī)器學(xué)習(xí)手段可解釋性不強(qiáng)，而流行病學(xué)等生物和醫(yī)藥學(xué)科需要發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，并通過這些聯(lián)系指導(dǎo)線下實(shí)踐，因此疫苗制造、藥物研發(fā)等流行病中較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究暫時不能以AI技術(shù)來代替主流方法。
當(dāng)然，數(shù)據(jù)分析在此次疫情的場景應(yīng)用還是比較直觀有效的，譬如AI多人體溫快速檢測解決方案、接觸者追蹤等相關(guān)技術(shù)都是行而有效的。
在其看來，機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)和計(jì)算科學(xué)在這次疫情中扮演的還是輔助角色，其中對控制疫情最有幫助的應(yīng)該是接觸者追蹤、數(shù)據(jù)預(yù)測和新的流行病學(xué)傳播模型。
“但我們也能看到數(shù)據(jù)和智能化的技術(shù)幫助醫(yī)護(hù)人員能夠更為高效安全地完成病情的診斷與診療工作。通過科技賦能疫情防治，在這場沒有硝煙的疫情阻擊戰(zhàn)中起到很大的輔助作用。” 陸遙說。
結(jié)語：
在AI服務(wù)醫(yī)療的一些場景，我們聽到過很多案例：健康管理、輔助醫(yī)療研究平臺、疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、輔助診療、醫(yī)學(xué)影像分析、藥物挖掘等。AI這么厲害，有可能代替醫(yī)生嗎？
其實(shí)，正如專家所說，目前AI在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用更多是輔助功能，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究暫時不能以AI技術(shù)來代替主流方法。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，或許未來，AI真的可以在突發(fā)性公共衛(wèi)生事件中力挽狂瀾。只是，我們不會希望有再一次的突發(fā)性公共衛(wèi)生事件發(fā)生……
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