坐在你面前的,是“賽博中醫(yī)”:它的眼睛是攝像頭,像老中醫(yī)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(yī)對你“了然于胸”了,它迫不及待地給你手機發(fā)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(yī)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(yī)院、體檢中心悄然上線的AI中醫(yī)機器人,被戲稱為“賽博中醫(yī)”。
“賽博中醫(yī)”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(yī)的攤位前排長龍。
這波“中醫(yī)+科技”熱潮,已經不滿足于賽博中醫(yī)了。熱度,滲透到了中醫(yī)藥大模型領域,只不過這次排隊的,換成了產業(yè)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(jié)跳動、華為云、阿里云等也動作頻繁。在光環(huán)之下,中醫(yī)藥大模型也沒閑著。
5月初,華為云和天士力共同開發(fā)的“數智本草”大模型發(fā)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(tǒng)計,2023年以來至少已有三四十個中醫(yī)藥相關大模型相繼亮相。
這些大模型都肩負著給產業(yè)發(fā)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(yī)科學院、天津大學等高校、科研院所,重要的推動力量還要數云南白藥、華潤江中、太極集團、天士力醫(yī)藥等一眾知名中藥企業(yè)。
但一直以來,中醫(yī)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(yī)“質變”嗎?
在中醫(yī)藥產業(yè)內部,越來越多專家學者已經達成共識,認為AI給中醫(yī)藥發(fā)展創(chuàng)造了一個“千載難逢的機遇期”。
“中醫(yī)藥與人工智能結合是必然發(fā)展趨勢,不以人的意志為轉移。”中國工程院院士、國醫(yī)大師張伯禮在“數智賦能大健康產業(yè)新質生產力暨第四屆中醫(yī)藥國際發(fā)展大會”上就曾這樣直言。
中醫(yī)藥大模型到底能給“江湖水深”的中醫(yī),帶來哪些關鍵變化?AI能讓中醫(yī)產業(yè)發(fā)生關鍵轉向嗎?
“重注”中醫(yī)藥大模型
中醫(yī)藥大模型有什么用?
按照現代中藥創(chuàng)制全國重點實驗室常務副主任、天士力醫(yī)藥集團董事長閆凱境博士所說,他們此次發(fā)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(fā)新范式,賦能天然藥物的發(fā)現和新方劑的生成,并帶動中藥全產業(yè)鏈的跨越性轉型升級。
簡單來說:把古往今來名家名醫(yī)的醫(yī)學理論、傳統(tǒng)中醫(yī)藥知識,加上天士力累積的中醫(yī)藥研發(fā)、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”目標的AI。
這里面的復雜性在于:既要從已有的方劑、產品中拆解出由藥效組分、作用靶點、適應癥等組成的復雜網絡信息,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(yī)藥理論、企業(yè)數據等出發(fā)為新藥研發(fā)提供助力。從而促使企業(yè)“不斷進行創(chuàng)新性自我重塑和持續(xù)沉淀”。
其實,這個過程就像是在打磨一把打開中醫(yī)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(fā)出更多新藥好藥。
長期以來,外界對中國傳統(tǒng)藥企,特別是中藥企業(yè)的印象,往往是重營銷而輕研發(fā)的,很多知名中藥企業(yè)每年的研發(fā)投入都只有一兩億元,甚至更少,在總營收中的占比非常小?,F在情況,發(fā)生了180度轉變。
從2023年年報看,多家企業(yè)研發(fā)費用激增。比如:太極集團的研發(fā)投入同比增長了113.52%;華潤江中研發(fā)投入增長了33.37%;天士力的研發(fā)投入在同類企業(yè)中排在榜首。年報顯示,天士力已有9款創(chuàng)新中藥進入臨床三期,三期品種數量居全行業(yè)前列。除了新增管線,針對大模型的投入也是重頭戲。
研發(fā)中醫(yī)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(tǒng)迭代升級而來。它們也是天士力做“數智中藥”創(chuàng)新的基礎。
此次發(fā)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。
企業(yè)又為其提供了350萬特有天然產物分子數據,在華為分子大模型基礎上訓練中藥計算大模型,進而實現了智能問答、交互計算、報告生成三大應用模式,以及上述提供的整個數智化閉環(huán)模式。
現代中藥智能制造生產線一角
來自:天士力官網
盡管從參數到訓練數據的規(guī)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(tǒng)的中醫(yī)藥企業(yè)來說,已經堪比脫胎換骨了。
要喂養(yǎng)大模型,就需要高質量的數據,這在傳統(tǒng)的作坊、車間、產業(yè)鏈里很難實現。因此,做中醫(yī)藥大模型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(yī)藥企業(yè)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(fā)、種植、提取、生產、銷售全產業(yè)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。
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(fā)投入的90%以上。
讓藥企們,對中醫(yī)大模型“舍得投入”的根本原因是,中醫(yī)藥市場正呈現爆發(fā)的趨勢。根據中研普華產業(yè)院研究報告,預計到2026年中國中藥市場的整體規(guī)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(yī)藥產業(yè)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(yī)藥消費趨勢的變化:中國醫(yī)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(yī)藥來說,也是前所未有的機遇期。
而中醫(yī)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(yī)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(yī)藥將西醫(yī)藥治療效果的“天花板”又提高了近30%。可以說,中醫(yī)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(yī)產業(yè)并沒有100%完成熱身?,F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(jiān)控、退出醫(yī)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(yè)、龍津藥業(yè)等多家中藥上市公司的業(yè)績大幅下滑。
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(yè)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(yī)藥工業(yè)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(qū)受到了重點監(jiān)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(yè)務收入增長率在5%以下的企業(yè)產品處于衰退期,主營業(yè)務利潤有出現滑坡的風險。天士力的產品經過成長期與穩(wěn)定期,開始進入衰退期。“應及時研發(fā)新產品,以避免丟失原有的市場份額”。
然而,現在按照傳統(tǒng)手段要想推出新的“爆款”藥,已經非常難了。要知道,藥品研發(fā)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(fā)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(yī)藥的發(fā)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(yè)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(yī)藥。而且這種改變不只局限在講清道理、發(fā)現新藥。
按照天士力勾勒的“數智中藥”藍圖,數智化將通過3條路徑來賦能中藥全產業(yè)鏈。
包括:在研發(fā)中,可以多維度多模態(tài)數智中藥研發(fā)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(xù)發(fā)展;在使用環(huán)節(jié),可以智慧中醫(yī)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(yī)藥也有某種共同之處,確實有潛力揭開傳統(tǒng)中醫(yī)藥的神秘面紗,打開長期困擾行業(yè)發(fā)展的桎梏。
而且AI在中醫(yī)藥領域的突破,還可能進一步解決現在醫(yī)學的困境。
在《數智中藥:現代中藥數智化升級與創(chuàng)新發(fā)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(fā)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(fā)難、周期長、停滯不前的困境”。
滴丸凝結過程模擬
來自:天士力官網
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(yī)藥特點的算法工具等。
此外,還有交叉人才的培養(yǎng)問題。中醫(yī)藥大模型的開發(fā),需要融合中醫(yī)、中藥、計算機、統(tǒng)計學等多方面的知識,如果開發(fā)者缺少中醫(yī)思維,很可能會出現誤解或疏忽。且中醫(yī)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(yè)人士和AI也是挑戰(zhàn)。
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(yè),還需要政府、產業(yè)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(yè)。”更多還是在為中醫(yī)藥現代化發(fā)展的新范式打基礎,是中醫(yī)藥領域的“數智化基建”。
盡管客觀來說,中醫(yī)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(tǒng)產業(yè)發(fā)展、破解生命奧秘來說,仍是值得期待的好事。
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