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本文作者: 劉海濤 | 2021-12-16 12:27 | 專題:GAIR 2021 |
人類健康的道路上,醫(yī)療和醫(yī)藥,是亙古不變的濟世良方。隨著健康中國戰(zhàn)略和《健康中國2030》的落實,大健康產(chǎn)業(yè)將引領(lǐng)我國新一輪經(jīng)濟發(fā)展浪潮。
前沿領(lǐng)域創(chuàng)新,則是帶動這股浪潮的核心力量。
如何從歷史節(jié)點中找尋機遇,探尋醫(yī)療與科技的結(jié)合點,并在合適的時點實現(xiàn)商業(yè)化落地?
在今年的醫(yī)療科技高峰論壇上,19位醫(yī)、產(chǎn)、研、投的行業(yè)領(lǐng)袖,分別從醫(yī)學(xué)影像AI、AI制藥兩大賽道出發(fā),為行業(yè)的發(fā)展提出自己的真知灼見。
四院院士、國際頂會主席、頂級三甲醫(yī)院科室主任、投資界大咖...無論是嘉賓級別,還是議題的多元程度,都是近年來的最高水平。
以下是本次大會的精彩回顧:
潘毅:用第三代人工智能,助力生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究
作為上午場的開場嘉賓,潘毅教授以《人工智能在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用》為題,進(jìn)行了開場報告。
他提到,生物醫(yī)學(xué)已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)和AI時代,但有很多問題值得反思:每天產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),但處理數(shù)據(jù)的水平并不高,主要原因就是計算機科學(xué)家不懂生物,生物學(xué)家不懂編程,最后產(chǎn)出的成果質(zhì)量也比較差。
潘毅教授認(rèn)為:“對于生物學(xué)家而言,假設(shè)投入幾百萬成本提升研究工具,而最后的結(jié)果改進(jìn)微乎其微,就會讓研發(fā)工具的計算機科學(xué)家得不到認(rèn)可?!?/p>
而人工智能技術(shù),可以應(yīng)用于人類生命研究和健康管理的多個階段。潘教授著重分享了第三代人工智能技術(shù)的前景與應(yīng)用。他表示,第三代AI系統(tǒng),是把第一代的知識驅(qū)動和第二代的數(shù)據(jù)驅(qū)動結(jié)合起來,構(gòu)造更強大的AI,其關(guān)鍵之處就是知識嵌入、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合及結(jié)果解釋。
潘毅教授分享了關(guān)于“多模態(tài)數(shù)據(jù)融合”的最新研究,將研究實體如基因、RNA、蛋白質(zhì)、微生物、代謝物、通路以及病理和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù),用不同層次的網(wǎng)絡(luò)來表示,從而可以使用計算方法來探索生物實體之間的潛在關(guān)系。
任峰:在失敗率極高的制藥行業(yè),AI大有可為
第二位演講嘉賓是,英矽智能首席科學(xué)官任峰博士,他的演講題目是《人工智能加速纖維化藥物研發(fā)》。
十天之前,英矽智能的全新靶點和新分子結(jié)構(gòu)的候選藥物,成為有史以來,首個進(jìn)入臨床試驗階段的AI輔助研發(fā)創(chuàng)新藥。
演講中,任峰博士詳細(xì)介紹了IPF項目的研發(fā)細(xì)節(jié),以及英矽智能的Chemistry 42、PandaOmics和InClinco三個AI平臺的實際作用。
任峰表示:“AI在新藥研發(fā)上可以做很多事情,例如擅長找到蛋白靶點,或者針對已知靶點進(jìn)行老藥新用,甚至是用在很多‘快跟’項目上。大家對于AI新藥研發(fā)的想法應(yīng)該更加深遠(yuǎn),今天想到的新藥分子、新的靶點都還只是一小步,接下來還需要向端到端發(fā)展。"
郭天南:診斷準(zhǔn)確率超90%的AI+蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)
任博演講之后,接下來西湖大學(xué)特聘研究員郭天南,以《AI賦能的蛋白質(zhì)組大數(shù)據(jù)助力精準(zhǔn)醫(yī)療》為題,發(fā)表了演講。
郭教授的演講主要分為六個部分:
第一,什么是蛋白質(zhì)組學(xué);
第二,蛋白質(zhì)組學(xué)在臨床的最新技術(shù)進(jìn)展;
第三,蛋白質(zhì)組學(xué)大數(shù)據(jù)的新概念,以及AI發(fā)揮的作用;
第四,AI助力甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷;
第五,AI在尿檢中實現(xiàn)新冠肺炎分類;
第六,將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為Tensor的多維矩陣新概念。
郭教授表示:“AlphaFold2使用AI技術(shù)在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測上取得突破性進(jìn)展,但此研究的更大價值將在蛋白質(zhì)組學(xué)中展現(xiàn)。想象一個戰(zhàn)場,需要不同的兵種和武器,它們的性能就是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。要贏得一場戰(zhàn)斗,需要知道各種士兵和武器的數(shù)量、性能、運行及修復(fù)方式,以及所有軍力在整個作戰(zhàn)系統(tǒng)中的互動,這個過程就是蛋白質(zhì)組學(xué)。這就是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測和蛋白質(zhì)組學(xué)的關(guān)系?!?/p>
演講最后,郭教授還重點介紹了一種新的蛋白質(zhì)組大數(shù)據(jù)的展示形式的研究——怎樣將蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為Tensor的多維矩陣。
“張量可轉(zhuǎn)化為視頻,每個像素就是某個蛋白質(zhì)的一個多肽片段,平鋪后可以得到一副有規(guī)律的、就像宇宙的圖像,呈間隔分布,每個間隔都是一個分子單位。”
宋樂:AI新藥研發(fā)面臨的三大挑戰(zhàn)
上午的第四位演講嘉賓是百圖生科首席AI科學(xué)家、ICML 2022大會主席宋樂,他演講的題目是《用人工智能賦能新藥研發(fā)》。
宋樂博士提到,大家在憧憬AI可以在新藥發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)巨大作用的同時,還有三個問題要提前考慮。
第一,對一種疾病有足夠了解,就要對身體每個器官,不同細(xì)胞的不同作用,細(xì)胞之間的通性有足夠了解,這會是一個非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),需要獲取分子在細(xì)胞膜上接受、在細(xì)胞里互相調(diào)控,細(xì)胞里的蛋白質(zhì)基因表達(dá)等等很多種信息。
第二,需要面對包括基因測序、表觀組,蛋白質(zhì)表達(dá)、蛋白質(zhì)代謝,組織層面、機理層面等不同維度、多尺度數(shù)據(jù)的融合處理難題。
第三個挑戰(zhàn),是人與人的層面,AI模型藥物分子或靶點發(fā)現(xiàn)過程中,數(shù)據(jù)分析與試驗往往是兩波人,他們之間想法有時候比較沖突,有時候溝通比較久,缺乏一個非常高效的系統(tǒng),將預(yù)測、模型輸出和試驗系統(tǒng)進(jìn)行整合,加速迭代。
圓桌論壇:AI制藥是一場技術(shù)革命,找到閉環(huán)是關(guān)鍵
上午的最后一場,進(jìn)入了“AI新藥投資人討論”環(huán)節(jié),這是國內(nèi)關(guān)于AI新藥研發(fā)的投融資和下一步發(fā)展的頂級討論。由阿里健康投資部執(zhí)行董事秦禎主持,出席圓桌的四位頂級投資人分別是:
高榕資本合伙人楊昆、深創(chuàng)投執(zhí)行總經(jīng)理、健康產(chǎn)業(yè)基金投資部總經(jīng)理周伊;邦勤資本總經(jīng)理&創(chuàng)始合伙人劉明宇。
圍繞AI新藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和資本傾向,深創(chuàng)投執(zhí)行總經(jīng)理周伊先發(fā)表了自己的看法。
他認(rèn)為,AI制藥剛剛起步,通過AI制藥技術(shù)來發(fā)現(xiàn)的分子或者靶點,還沒有得到臨床的驗證。如果后續(xù)更多的案例可以跑通,大家對AI的信任度和依賴性會越來越高?!拔也幌M鸄I制藥也像AI醫(yī)學(xué)影像一樣,大起必然會有大落。對創(chuàng)業(yè)者來說,AI制藥是一個不錯的選擇,但不要太著急,做藥本來就慢,還是需要跨過很多坎。”
邦勤資本總經(jīng)理劉明宇認(rèn)為,“如果新工具是一場技術(shù)革命,就有可能顛覆傳統(tǒng)的游戲規(guī)則。AI制藥目前還需要一定突破口,去驗證和傳統(tǒng)的思維方式的差異,但AI制藥的‘工具’屬性更強?!?/p>
圓桌對話中,四位投資人還討論了AI制藥高風(fēng)險的問題。
對此,高榕資本合伙人楊昆表示,對于AI制藥的前景和風(fēng)險,需要從產(chǎn)業(yè)閉環(huán)的角度來看問題。以AI診斷為例,在臨床中有實際作用,但其商業(yè)化表現(xiàn)在中美各異。而AI制藥的試金石會來得更快。
目前很多AI研發(fā)藥物處于臨床前期階段,一旦進(jìn)入臨床階段,會面臨兩個問題。首先,進(jìn)入臨床階段意味著企業(yè)將進(jìn)入新藥公司估值體系;其次,AI篩選出來的分子對比科學(xué)家研究出來的分子效果幾何有待驗證,新藥研發(fā)天然有一定失敗率,也將對行業(yè)和企業(yè)造成一定影響。未來兩年,AI制藥企業(yè)可能迎來“上天”和“落地”的分化。
阿里健康投資部執(zhí)行董事秦禎總結(jié)道:生物計算,更多會從靜態(tài)預(yù)測往動態(tài)方向走,AlphaFold2是一個三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)象的截圖,未來對它的預(yù)期會從照片變成錄像,真正看到蛋白如何運動。
另外,從蛋白質(zhì)的預(yù)測到RNA二級結(jié)構(gòu),現(xiàn)在還有三級結(jié)構(gòu),把它的結(jié)構(gòu)和運動連接在一起,這也是一種趨勢。
第三,干濕實驗數(shù)據(jù)結(jié)合,要不斷地有閉環(huán),有新的真實實驗數(shù)據(jù),再反哺到算法里面去,這也是大家期待看到的AI制藥趨勢。
蕭毅:醫(yī)學(xué)影像AI已有頭部效應(yīng),三個價值將得到驗證
在醫(yī)學(xué)影像AI分論壇的開場報告中,上海長征醫(yī)院影像科的蕭毅教授發(fā)表了題為《醫(yī)學(xué)影像AI發(fā)展的變量與新動能》的演講。
蕭毅表示,隨著對疾病診療認(rèn)識的增加,醫(yī)學(xué)影像人工智能產(chǎn)品也進(jìn)一步橫縱結(jié)合,往更深更廣發(fā)展,而完整的解決方案才是真正服務(wù)于臨床的好的產(chǎn)品。
蕭主任以目前行業(yè)內(nèi)較為領(lǐng)先的幾家AI公司為例,分享了它們在臨床、科研方向上的布局。
但是,醫(yī)療AI依然面臨商業(yè)化難題,“ AI頭部企業(yè)現(xiàn)在還有著失血之痛,沒辦法進(jìn)入醫(yī)保,頭部AI公司即便已經(jīng)完成IPO,也處于只流血、無輸血、不回血的商業(yè)斷鏈的窘境。”
不過,放眼未來,在分級診療的大背景下,基層醫(yī)療機構(gòu)的服務(wù)需求將快速增長。與此同時,三類證陸續(xù)下發(fā),頭部公司充分展現(xiàn)良好的臨床、經(jīng)濟和社會的價值后,醫(yī)療AI企業(yè)將迎來新的創(chuàng)業(yè)命題和新的增長周期。
張笑春:方艙共享醫(yī)療體系,是大勢所趨
張笑春主任是廣州婦女病兒童醫(yī)療中心影像部負(fù)責(zé)人,現(xiàn)任中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會方艙醫(yī)療分會主任委員。
她表示,5G+AI+腦機接口等新技術(shù)的革新,已經(jīng)讓現(xiàn)在的醫(yī)療生產(chǎn)關(guān)系發(fā)生了巨大的改變。張笑春主任著重分享了“方艙共享”醫(yī)療模式的建設(shè)成果。
她認(rèn)為,后疫情時代,醫(yī)療執(zhí)業(yè)人將開啟怎樣的醫(yī)療模式?一定是建立具備某種功能或者組合多種相關(guān)功能的移動智慧共享集成的功能載體,也就是方艙共享醫(yī)療體系,這是大勢所趨。而醫(yī)生、科學(xué)家、企業(yè)家、政府職能管理者,要有一切工具皆為我所用的心態(tài),要有駕馭高級智能工具的能力和信心。
袁進(jìn):以前我們談眼科人工智能,今后要談智能眼科
作為分論壇的第三位講者,中山眼科中心副主任袁進(jìn)教授在近幾年積極帶領(lǐng)團隊完成超高分辨率OCT、眼科多模態(tài)成像系統(tǒng)等眼科新型成像設(shè)備的設(shè)計與評價,以及眼科人工智能診斷云系統(tǒng)等智能分析技術(shù)的開發(fā)。
在演講中,袁進(jìn)教授表示,AI產(chǎn)品的研發(fā)有三要素:算法、算力和數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)是至關(guān)重要。
為了方便研發(fā)人員進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),中山大學(xué)中山眼科中心將金標(biāo)的眼底數(shù)據(jù)集進(jìn)行了全球公開免費發(fā)布,命名為iChallenge。目前,全球已經(jīng)有2000多個團隊利用該數(shù)據(jù)集開發(fā)了臨床AI應(yīng)用。
袁教授認(rèn)為,以前行業(yè)談?wù)摳嗟氖茄劭迫斯ぶ悄?,現(xiàn)在這個概念應(yīng)該擴大為“智能眼科”:以人工智能,以及5G、可穿戴、高清成像技術(shù)、新一代機器人等新時代的技術(shù),融合到臨床上應(yīng)用,打造真正的智能眼科,而不僅僅局限于眼科人工智能這樣的概念。
目前,袁教授團隊正在與深睿醫(yī)療合作,推進(jìn)一個全天候、多場景、交互式的視覺功能導(dǎo)航系統(tǒng),打造一個對低視力和盲人的全新智能視力輔助系統(tǒng),以改變這類人群的生活質(zhì)量。
李育威:醫(yī)療AI產(chǎn)品未來商業(yè)化的確切道路
下午的第四場演講嘉賓是科亞醫(yī)療首席科學(xué)家李育威,他演講的題目是《從臨床需求出發(fā)-AI產(chǎn)品的商業(yè)化之路》。
在上午的演講中,有投資人曾提到醫(yī)學(xué)影像AI的商業(yè)化難題,而作為我國醫(yī)學(xué)影像AI三類證產(chǎn)品的首證企業(yè),科亞醫(yī)療也是做過最多醫(yī)療AI產(chǎn)品商業(yè)化探索的先驅(qū)者之一,在演講中,李育威博士對于醫(yī)療AI產(chǎn)品的研發(fā)、臨床驗證與合規(guī)性落地、物價審批與商業(yè)化模式進(jìn)行了介紹。
李育威博士表示,作為行業(yè)的頭部企業(yè),回顧科亞醫(yī)療過去幾年的發(fā)展,其實特別像整個醫(yī)療AI的進(jìn)化史,我的感受有兩個:一,不容易;二,幸運。
“最早在2016年我們就開發(fā)了深脈分?jǐn)?shù)的核心算法,當(dāng)年年底已開始進(jìn)入臨床試驗,之后從2018年進(jìn)入藥監(jiān)局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批通道,到2020年初正式獲批,落地時間周期大大超出了我們作為科研人員的意料;”
“而幸運也是同樣的原因,我們有幸成為了填補國內(nèi)醫(yī)療AI產(chǎn)品監(jiān)管落地空白的第一家獲批企業(yè),從零開始和監(jiān)管部門,尤其和藥監(jiān)局一起探索出怎樣才能讓我國醫(yī)療AI產(chǎn)品落地,讓科亞積累了深厚的醫(yī)療AI產(chǎn)品商業(yè)化經(jīng)驗,懂得如何從最開始就圍繞醫(yī)療AI產(chǎn)品商業(yè)化,進(jìn)行有針對性的產(chǎn)品設(shè)計、數(shù)據(jù)及算法研究到臨床應(yīng)用的落地。”
黃峰:傳統(tǒng)影像設(shè)備公司,要學(xué)會“修路”和“通車”
下午的第五位演講嘉賓是東軟醫(yī)療首席科學(xué)家黃峰博士,他的演講題目是《AI助力解決醫(yī)療痛點問題的路徑探索》。
黃峰博士表示,大家對于傳統(tǒng)影像設(shè)備公司的人工智能應(yīng)用,最多的概念是自動擺位、快速重建、低劑量CT成像等等圍繞設(shè)備的人工智能應(yīng)用,但是如何能夠進(jìn)一步滿足用戶的臨床需求?
基于醫(yī)療AI的落地、商業(yè)化、醫(yī)療資源不足和分布不均勻等問題和現(xiàn)狀,東軟醫(yī)療研發(fā)了一個平臺MDaaS,致力于連接醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療影像數(shù)據(jù),從而服務(wù)于醫(yī)療生態(tài)的各方,并對從設(shè)備到醫(yī)療機構(gòu)、政府、科研機構(gòu)、患者等所有利益相關(guān)方進(jìn)行整合。
具體來說,黃峰博士認(rèn)為MDaaS主要做兩件事,修了路和通了車。
修路是指,MDaaS在內(nèi)部搭建了幾個不同場景的平臺服務(wù),包括面向基層的醫(yī)療機構(gòu)智能影像公有云平臺NeuMiva,面向?qū)?苹膊〉闹悄茉\斷和分級診療的腦卒中平臺e-Stroke和肺部疾病平臺eLungCare。
通車是指,實現(xiàn)生態(tài)鏈互聯(lián)互通,把設(shè)備、醫(yī)療服務(wù)提供者、患者、政府、科研機構(gòu)和第三方服務(wù)提供者連在一起,實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通互聯(lián),以及人工智能產(chǎn)品應(yīng)用。
IEEE Fellow圓桌對話:做高水平的學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)學(xué)研的對話機制
醫(yī)學(xué)影像AI分論壇的IEEE Fellow圓桌對話,由雷峰網(wǎng)(公眾號:雷峰網(wǎng))和圖像計算與數(shù)字醫(yī)學(xué)國際研討會(ISICDM)聯(lián)合主辦。由南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的馮前進(jìn)院長主持,出席的各位嘉賓分別是:
蔣田仔,中國科學(xué)院自動化所研究員、IEEE Fellow;
周少華,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)講席教授、IEEE Fellow;
李純明,電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院教授、IEEE Fellow;
彭漢川,東南大學(xué)腦科學(xué)與智能技術(shù)研究院創(chuàng)院院長、IEEE Fellow;
鄭冶楓,騰訊天衍實驗室主任、IEEE Fellow。
在當(dāng)天的對話中,六位嘉賓的討論主要以治學(xué)和產(chǎn)學(xué)研融合兩個層面展開:
關(guān)于治學(xué)層面。蔣田仔教授認(rèn)為,大家都希望做高水平科研,但什么是高水平科研是一個認(rèn)識過程,每個人的標(biāo)準(zhǔn)可能不一樣,同一個人在不同的時期也不一定一樣。蔣田仔教授從本科到博士都是數(shù)學(xué)專業(yè),在2000-2010年的十年里基本都在從事臨床基礎(chǔ)研究,發(fā)表了一些高水平,但無法解決臨床現(xiàn)實問題。在申請973項目時確定以臨床需求為切入點,做對學(xué)科和社會有意義的研究,這樣的論文才會體現(xiàn)其真正的水平和價值。
對于這個想法,周少華教授給予了認(rèn)可,他表示:"在西門子醫(yī)療工作時,是誤打誤撞才有幸進(jìn)入了這樣的研究,做的很多問題都來自于臨床,醫(yī)學(xué)影像的學(xué)術(shù)研究,從臨床問題切入是一個比較好的途徑,臨床問題是許多重要問題的來源?!?/p>
李純明教授也認(rèn)為:“醫(yī)學(xué)影像的技術(shù)研究不能迷信某一種技術(shù),例如大家對深度學(xué)習(xí)的研究非常多,在很多領(lǐng)域都應(yīng)用得很好,但也不能什么問題都用深度學(xué)習(xí)解決。最終要看能不能解決實際問題,滿足臨床需求,而且切實幫助醫(yī)生提高工作效率,造?;颊摺!?/p>
各位學(xué)者討論的第二個話題是產(chǎn)學(xué)研如何實現(xiàn)融合。
彭漢川教授認(rèn)為,醫(yī)生有很多實際的工作痛點,都可以由工科人來解決。例如,醫(yī)生需要把接觸到的數(shù)據(jù)樣本或者臨床樣本記錄下來,這就需要一些順手的標(biāo)注工具。因此,在十幾年前,彭漢川教授就開發(fā)了一套工具,讓醫(yī)生能夠有效對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行快速標(biāo)注。
作為騰訊天衍實驗室的負(fù)責(zé)人,鄭冶楓博士也從產(chǎn)業(yè)角度,介紹了自己開發(fā)主動脈瓣膜微創(chuàng)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的經(jīng)驗。他表示,在不掃X光、不打顯影劑的情況下,準(zhǔn)確找到瓣膜位置相當(dāng)困難。也正是在和醫(yī)生交流后,甚至是穿上鉛衣到手術(shù)室觀摩之后,才有了導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)思路。
最后,馮前進(jìn)院長也作了總結(jié),他認(rèn)為,不同的觀點需要充分表達(dá),這是一個論壇的價值所在。醫(yī)學(xué)影像分析是一份跨界的工作,需要研究者們從實際的臨床問題出發(fā),不斷優(yōu)化方法和結(jié)果。相信,五位IEEE Fellow的治學(xué)經(jīng)驗,也一定能為國內(nèi)的青年學(xué)者指明一條清晰的成長路徑。
由于篇幅有限,GAIR 2021醫(yī)療科技高峰論壇的嘉賓演講與圓桌對話精華,后續(xù)將會單獨推出,敬請期待。
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