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出品 | 虎嗅醫(yī)療組
作者 | 陳廣晶
編輯 | 苗正卿
頭圖 | 視覺中國(guó)
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(hào)脈,感應(yīng)器構(gòu)成的號(hào)脈終端不到2分鐘,便能“摸個(gè)門清”。很快,這位賽博中醫(yī)對(duì)你“了然于胸”了,它迫不及待地給你手機(jī)發(fā)了一份專屬健康報(bào)告:陽虛or陰虛、寒濕or濕熱,怎么應(yīng)對(duì),怎么開方,報(bào)告上一目了然。
“看”到你挺感興趣,這位賽博中醫(yī)舉起機(jī)械臂,想幫你立刻來一場(chǎng)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(jī)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(chǎng)合都是“人氣王”。即便明知道娛樂屬性更強(qiáng),長(zhǎng)期亞健康的職場(chǎng)人也還是會(huì)樂此不疲,忍不住要在賽博中醫(yī)的攤位前排長(zhǎng)龍。
這波“中醫(yī)+科技”熱潮,已經(jīng)不滿足于賽博中醫(yī)了。熱度,滲透到了中醫(yī)藥大模型領(lǐng)域,只不過這次排隊(duì)的,換成了產(chǎn)業(yè)界“玩家”。
進(jìn)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(guó)內(nèi)吃瓜群眾一波又一波的狂歡,余韻之中,字節(jié)跳動(dòng)、華為云、阿里云等也動(dòng)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(shù)智本草”大模型發(fā)布。在此前,在GPT推動(dòng)的AI熱潮中,早有扁鵲、華佗、神農(nóng)、孫思邈、“數(shù)智岐黃”、“岐黃問道”“本草智庫”、“天河·靈樞”……虎嗅根據(jù)公開信息統(tǒng)計(jì),2023年以來至少已有三四十個(gè)中醫(yī)藥相關(guān)大模型相繼亮相。
這些大模型都肩負(fù)著給產(chǎn)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(xué)、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院、天津大學(xué)等高校、科研院所,最重要的推動(dòng)力量還要數(shù)云南白藥、華潤(rùn)江中、太極集團(tuán)、康緣藥業(yè)、神威藥業(yè)、天士力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(shù)據(jù)和理論研究都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
AI能讓中醫(yī)“質(zhì)變”嗎?
在中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,越來越多專家學(xué)者已經(jīng)達(dá)成共識(shí),認(rèn)為AI給中醫(yī)藥發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)“千載難逢的機(jī)遇期”。
“中醫(yī)藥與人工智能結(jié)合是必然發(fā)展趨勢(shì),不以人的意志為轉(zhuǎn)移。”中國(guó)工程院院士、國(guó)醫(yī)大師張伯禮在“數(shù)智賦能大健康產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力暨第四屆中醫(yī)藥國(guó)際發(fā)展大會(huì)”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(guān)鍵變化?AI能讓中醫(yī)產(chǎn)業(yè)發(fā)生關(guān)鍵轉(zhuǎn)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(xiàn)代中藥創(chuàng)制全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任、天士力醫(yī)藥集團(tuán)董事長(zhǎng)閆凱境博士所說,他們此次發(fā)布的“數(shù)智本草”大模型,關(guān)鍵內(nèi)容是“說理”和“尋藥”,從而打造“數(shù)智中藥”研發(fā)新范式,賦能天然藥物的發(fā)現(xiàn)和新方劑的生成,并帶動(dòng)中藥全產(chǎn)業(yè)鏈的跨越性轉(zhuǎn)型升級(jí)。
簡(jiǎn)單來說:把古往今來名家名醫(yī)的醫(yī)學(xué)理論、傳統(tǒng)中醫(yī)藥知識(shí),加上天士力累積的中醫(yī)藥研發(fā)、生產(chǎn)、市場(chǎng)等數(shù)據(jù)充分“投喂”給大模型,從而打造出一個(gè)足夠智能的能夠?qū)崿F(xiàn)“從方到病、從病到方”過程的AI。
這里面的復(fù)雜性在于:既要從已有的方劑、產(chǎn)品中拆解出中醫(yī)藥的藥效組分、作用靶點(diǎn)、基因網(wǎng)絡(luò)等信息,用科學(xué)的語言解讀中藥產(chǎn)品,為異病同治打下基礎(chǔ);也要從中醫(yī)藥理論、企業(yè)數(shù)據(jù)等出發(fā)為新藥研發(fā)提供助力。從而促使企業(yè)“不斷進(jìn)行創(chuàng)新性自我重塑和持續(xù)沉淀”。
其實(shí),這個(gè)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(guān)于健康、疾病的秘密,開發(fā)出更多新藥好藥。
長(zhǎng)期以來,外界對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)藥企,特別是中藥企業(yè)的印象,往往是重營(yíng)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(yíng)收中的占比非常小?,F(xiàn)在情況,發(fā)生了180度轉(zhuǎn)變。
從2023年年報(bào)看,多家企業(yè)研發(fā)費(fèi)用激增。比如:太極集團(tuán)的研發(fā)投入同比增長(zhǎng)了113.52%;華潤(rùn)江中研發(fā)投入增長(zhǎng)了33.37%;天士力的研發(fā)投入增幅為29.49%,總金額達(dá)到了13.15億元的新高,在同類企業(yè)中排在榜首。除了新增管線,針對(duì)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(xùn)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(shù)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(jí)而來。它們也是天士力做“數(shù)智中藥”創(chuàng)新的基礎(chǔ)。
此次發(fā)布的“數(shù)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(xiàn)摘要、300多萬天然產(chǎn)物、2萬多個(gè)靶點(diǎn)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(shù)量380億。
為了對(duì)大模型進(jìn)行微調(diào),企業(yè)又為其提供了350萬特有天然產(chǎn)物分子數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了智能問答、交互計(jì)算、生成文檔三大應(yīng)用模式,以及上述提供的整個(gè)數(shù)智化閉環(huán)模式。
現(xiàn)代中藥智能制造生產(chǎn)線一角/天士力提供
盡管從參數(shù)到訓(xùn)練數(shù)據(jù)的規(guī)模還都無法與GPT等知名大模型,甚至是生物制藥領(lǐng)域的大模型相比,但是背后的轉(zhuǎn)型之痛,對(duì)于傳統(tǒng)的中醫(yī)藥企業(yè)來說,已經(jīng)堪比脫胎換骨了。
要喂養(yǎng)大模型,就需要高質(zhì)量的數(shù)據(jù),這在傳統(tǒng)的作坊、車間、產(chǎn)業(yè)鏈里是很難實(shí)現(xiàn)。因此,做中醫(yī)藥大模型最關(guān)鍵的一步就是對(duì)生產(chǎn)車間、產(chǎn)線、種植基地做數(shù)智化升級(jí)。
根據(jù)揚(yáng)州大學(xué)馬康寧、張斌對(duì)中醫(yī)藥企業(yè)供應(yīng)鏈管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式的研究結(jié)果,天士力從2013年的中藥材全程質(zhì)量追溯體系建設(shè)開始,已經(jīng)做了10多年的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,對(duì)裝備和產(chǎn)線都實(shí)行了智能升級(jí),將中藥研發(fā)、種植、提取、生產(chǎn)、銷售全產(chǎn)業(yè)鏈都做了標(biāo)準(zhǔn)化。
在此基礎(chǔ)上,一條生產(chǎn)線,如果想一年采集2.1億數(shù)據(jù),就需要設(shè)置2100多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。
為此,2014年至2023年,天士力的研發(fā)總投入76.3億元,在中藥行業(yè)排在第一位。雖然具體在數(shù)智化上的花費(fèi)占比沒有公開,另一家上市公司的數(shù)據(jù)或許可以提供參考。
另有某知名上市公司的公開信息顯示,他們僅建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)能1萬多噸的智能化、數(shù)字化中藥提取車間,就花費(fèi)了3億元,相當(dāng)于該公司此前一年的研發(fā)投入的90%以上。
讓藥企們,對(duì)中醫(yī)大模型“舍得投入”的根本原因是,中醫(yī)藥市場(chǎng)正呈現(xiàn)爆發(fā)的趨勢(shì)。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告,預(yù)計(jì)到2026年中國(guó)中藥市場(chǎng)的整體規(guī)模將達(dá)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(chǎn)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(gè)關(guān)鍵的機(jī)會(huì)窗口來自醫(yī)藥消費(fèi)趨勢(shì)的變化:中國(guó)醫(yī)療體系正從“治療疾病”轉(zhuǎn)向“健康管理”轉(zhuǎn)變,對(duì)以“治未病”為特點(diǎn)的中醫(yī)藥來說,也是前所未有的機(jī)遇期。
而中醫(yī)藥本身在市場(chǎng)上“形象”的變化,進(jìn)一步強(qiáng)化了這個(gè)風(fēng)口。過去三年,越來越多研究在一定程度上證實(shí)了中醫(yī)藥的價(jià)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(duì)這個(gè)難得的機(jī)會(huì)窗口,中醫(yī)產(chǎn)業(yè)并沒有100%完成熱身?,F(xiàn)實(shí)是,中藥還有很多問題待解決,比如:因原料(主要是中藥材)質(zhì)量波動(dòng)大而出現(xiàn)的不同批次產(chǎn)品質(zhì)量不均一,中藥方劑本身物質(zhì)組成復(fù)雜,毒副作用認(rèn)識(shí)不足,作用機(jī)制不清等,使很多中藥產(chǎn)品難以獲得市場(chǎng)認(rèn)可,也無法走得更遠(yuǎn)。
以及,周遭因素影響下,一些中成藥領(lǐng)域曾經(jīng)的明星單品,已經(jīng)風(fēng)光不再。比如丹參川芎嗪注射液,曾是年銷數(shù)十億的藥品,受重點(diǎn)監(jiān)控、退出醫(yī)保目錄等影響,市場(chǎng)逐漸萎縮,后來干脆退市了。
“單品”壓力陡增,導(dǎo)致藥企壓力也越來越大。
從2023年年報(bào)看,中國(guó)中藥、華潤(rùn)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(jī)大幅下滑。
來自:視覺中國(guó)
積極推動(dòng)數(shù)智化的天士力也面臨轉(zhuǎn)型壓力。
從公司財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)看,天士力的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)率在2017年達(dá)到巔峰后,到2019年已經(jīng)降到了5.61%,2020年還出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng),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(chǎn)品復(fù)方丹參滴丸,還在部分地區(qū)受到了重點(diǎn)監(jiān)控、集采降價(jià)等影響。
據(jù)沈陽化工大學(xué)徐宏鑫在撰文中指出,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)率在5%以下的企業(yè)產(chǎn)品處于衰退期,主營(yíng)業(yè)務(wù)利潤(rùn)有出現(xiàn)滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。天士力的產(chǎn)品經(jīng)過成長(zhǎng)期與穩(wěn)定期,開始進(jìn)入衰退期?!皯?yīng)及時(shí)研發(fā)新產(chǎn)品,以避免丟失原有的市場(chǎng)份額”。
然而,現(xiàn)在按照傳統(tǒng)手段要想推出新的“爆款”藥,已經(jīng)非常難了。要知道,藥品研發(fā)本來就很復(fù)雜,即便是單分子藥物,其可選空間就已經(jīng)達(dá)到10的60次方以上了,有藥效的物質(zhì)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(chǎn)物,成分更復(fù)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(fù)雜程度難以想象。
公開資料顯示,2018年到2023年,中國(guó)一共批了45個(gè)中藥新藥,相對(duì)提交的注冊(cè)申請(qǐng)可謂是九牛一毛。2023年就有1163件中藥注冊(cè)申請(qǐng),獲批的中藥新藥卻只有9個(gè)。
如果沒有一項(xiàng)顛覆性的技術(shù),徹底改變中醫(yī)藥的發(fā)展范式,確實(shí)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(chǎn)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(chǔ)的數(shù)智化,確實(shí)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(xiàn)新藥。
按照天士力勾勒的“數(shù)智中藥”藍(lán)圖,數(shù)智化將通過3條路徑來顛覆中藥全產(chǎn)業(yè)鏈。
包括:在研發(fā)中,可以多維度多模態(tài)數(shù)智中藥研發(fā)技術(shù)深刻解析藥物與疾病特征;在生產(chǎn)中,可以智能制造技術(shù)保障中藥產(chǎn)品質(zhì)量精準(zhǔn)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(shù)智中藥個(gè)體化精準(zhǔn)服務(wù)。目標(biāo)是要“引領(lǐng)現(xiàn)代中藥達(dá)到用藥精準(zhǔn)、生產(chǎn)精智、療效精確的新高度”。
另有科技領(lǐng)域投資人曾告訴虎嗅,大模型會(huì)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(zhuǎn)述出來。從這個(gè)角度看,它與中醫(yī)藥也有某種共同之處,確實(shí)有潛力揭開傳統(tǒng)中醫(yī)藥的神秘面紗,打開長(zhǎng)期困擾行業(yè)發(fā)展的桎梏。
而且AI在中醫(yī)藥領(lǐng)域的突破,還可能進(jìn)一步解決現(xiàn)在醫(yī)學(xué)的困境。
在《數(shù)智中藥:現(xiàn)代中藥數(shù)智化升級(jí)與創(chuàng)新發(fā)展》一文中,天士力的研究人員還指出,將現(xiàn)在生命科學(xué)和人工智能技術(shù)結(jié)合的研發(fā)體系,將分子信號(hào)通路作為分子本草技術(shù)的靶點(diǎn),有機(jī)會(huì)“突破單一靶點(diǎn)藥物開發(fā)難、周期長(zhǎng)、停滯不前的困境”。
滴丸凝結(jié)過程模擬/天士力提供
只不過,要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)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(shù)據(jù)方面,中藥領(lǐng)域的數(shù)據(jù)復(fù)雜多樣、質(zhì)量參差不齊、缺乏標(biāo)準(zhǔn);還缺乏完善的隱私保護(hù)措施。在算法方面,也需要更多符合中醫(yī)藥特點(diǎn)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(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多方面的知識(shí),如果開發(fā)者缺少中醫(yī)思維,很可能會(huì)出現(xiàn)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(duì)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(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界共同努力。正因?yàn)榇?,天士力相關(guān)負(fù)責(zé)人也告訴虎嗅:“我們所做的這些也不是要在短期內(nèi)顛覆行業(yè)?!备噙€是在為中醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展的新范式打基礎(chǔ),是中醫(yī)藥領(lǐng)域的“數(shù)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(shù),對(duì)推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、破解生命奧秘來說,仍是值得期待的好事。