人工智能与针灸相遇,科幻小说真的会照进现实吗?
发布时间:2025-03-27 09:10 浏览量:9
想象一下这样的场景,当你走进医院,智能导诊引导你找到针灸科,机器人望闻问切后为你选穴取穴,你放松地躺在治疗床上,机械手臂将根根银针精准刺入穴位,很快全身经脉有被打通的感觉……这不是科幻小说或电影里的想象,而是正在被科学家一步步实现的现实图景。当人工智能时代来临,古老的中医针灸同人类文明的一切成果一同更新迭代,进入了一个超乎人类想象的新纪元。
从20世纪90年代开始,科研人员就开启了对智能针灸临床决策支持系统(CDSS)的研发探索,通过将计算机技术与针灸诊疗知识相结合,试图构建一些快捷的辅助决策模型,帮助针灸师制定诊疗方案。但受限于当时的技术水平,其智能模型功能较为基础。
“奇点”出现在2010年,人工智能技术的突破式发展不断“颠覆”各行业的生态。当ALphaGo成为第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人,人们惊叹,“学习”“思考”甚至“智慧”已不再是人类的专属,机器能够完成的任务可能还有很多。由此,医工交叉在针灸领域不断深入。
世纪相遇
针灸现代化进入2.0时代
人工智能与针灸的相遇并非偶然。
长期以来,针灸临床实践中的穴位定位、针刺手法以及刺激参数等,缺乏明确、统一的量化标准,影响了针灸疗效的可重复性,而统一标准的缺失进一步影响了针灸的科研、教学以及国际化发展。
为破解这一困局,针灸现代化势在必行。然而,从主观经验到可重复验证的规律,中医针灸走过了艰难的探索历程。“过去,我们对传统针灸的系统研究可被界定为针灸现代化进程的初级阶段(1.0阶段)。随着人工智能技术的引入,该领域实现了标志性升级,推动针灸诊疗模式完成了从经验主导型向智能解析型的范式转换,标志着针灸学科迈入以机器学习算法和智能辅助决策系统为特征的新纪元(2.0阶段)。”上海中医药大学终身教授杨华元表示。
目前,专家普遍认可的是,人工智能在针灸领域的初步尝试可追溯到2010年前后。当时,一些研究者开始尝试将中医经典文献中的针灸理论转化为结构化数据,建立初步模型。2016年后,计算机在图像识别、模式预测、深度学习等任务中的突破,激发了其在医学领域的应用潜力。随着人工智能技术的成熟,针灸与人工智能的结合进入快速发展期。
与1.0时代相比,人工智能带来的针灸现代化2.0版本,可以实现非结构化数据的智能解析,可以处理复杂的个体差异,同时还能通过大数据深度学习,挖掘出过去不曾被发现的隐性知识,解决传统师承模式的局限性。
“简单来说,人工智能可以帮助我们突破经验医学的种种局限。”中国中医科学院首席研究员荣培晶认为,人工智能与针灸结合将为针灸诊疗现代化发展带来诸多积极影响。例如,人工智能技术有望减少针灸操作过程中的误差,提升临床针灸的有效性与安全性,辅助基层医师开展高质量的针灸服务,缓解优质医疗资源短缺问题,降低医疗成本,提高医疗服务可及性。此外,人工智能快速、高效分析海量临床数据,大大缩短针灸疗效验证的周期,为针灸循证医学研究提供强有力的支持。
成果辈出
“数字铜人”重塑针灸医教研
2017年2月,“针灸铜人雕塑”竖立在了世界卫生组织(WHO)总部的大厅。作为一份特别的国礼,它象征和代表了中国古代先进科技,也展示出中国古人的先进智慧。巧合的是,几乎同一时期,人工智能开启了对真人的全方面模拟,这一次,模仿的对象还有人所具有的“视觉”“听觉”“触觉”等能力和人类智慧,搭建起新时代的“数字铜人”。
安徽中医药大学教授杨骏长期关注针灸装备仪器的研究与发展。随着人工智能的兴起,他带领团队将人工智能与针灸结合,以数智针灸推动针灸装备仪器发展。杨骏介绍,目前在智能针灸系统开发、针灸机器人及知识库、改善针灸治疗与机器人应用、资源共享与医疗技术提升等方面,已经涌现出一批标志性成果。
临床方面,国医大师程莘农传承工作室研发的智能经络辅助诊疗系统,通过深度学习、大数据闭环验证,整合程莘农的经络辨证学术思想及临床经验,结合多种设备采集患者信息进行智能解读,实现多诊合参,将国医大师的诊疗智慧与现代检测技术相结合,解决名医针灸经验复制难题。
南京中医药大学副教授徐天成等开发的智能针灸机器人,则能自动选穴,根据患者病情制定个性化针灸方案,通过算法构建起腧穴—主治网络和穴—症的小世界网络,为智能配穴提供新方法。由东莞理工大学马宏伟团队领衔的智能针刺机器人则已经可以实现穴位自动识别和进针、行针、出针等过程。
在医教研融合方面,人工智能为针灸赋能也产出了许多系统性、综合性应用成果。其中最具代表性的成果是全球首个针灸领域的专业大模型“天河灵枢大模型”。该模型通过深度学习海量针灸案例,能迅速分析患者的病情,提出个性化建议,同时构建出三维针灸数字人,可根据患者病情和需求,模拟演示包含针刺深度、角度和力度等细节的治疗方案。此外,还融汇历代中医典籍及海量临床实证文献,构建出知识融合体系,基于自然语言处理技术深度挖掘中医循证数据价值,实现古籍方剂与现代循证研究的智能耦合。
此外,由广东省新黄埔中医药联合创新研究院、中国中医科学院针灸研究所、安徽中医药大学和成都中医药大学联合研制“智慧针灸诊疗单元”,集诊断、治疗、评价、教学等功能于一体,突破多电机协同控制、信息感知、图像识别、数字化模型等技术难题,实现标准体位自动调节,实时显示诊断和疗效评价信息。
看见“关联”
透过黑箱洞悉象思维
几千年前的古人敏锐地观察总结出经络、穴位以及人体刺激与反馈的关联,凝结成象思维。但一直以来,针灸和中医药基础理论都存在自证困境。
与中医药一样,人工智能背后的复杂作用机制也如同一个看不透的黑色箱子,人们仅能从其作用反馈的现象和特点了解规律。中医药与人工智能,看似迥异的两大人类智慧结晶,通过“黑箱”勾连,为理解中医思维开辟了新路径。
近年来,荣培晶带领团队运用人工智能建模技术深入解析针刺作用于脑网络、外周神经的调控机制,尤其对《黄帝内经》涉及耳脑关联的“耳者,宗脉之所聚也”进行深入解析,透过人工智能的数据表达,用现代科技赋能传统医学,揭示出“脑病耳治”原理背后的科学内涵,为针灸系统工程学科的发展提供丰富实例、实证数据和范式方法。
借助人工智能技术,越来越多的关联被揭示。针灸机理可视化技术利用人工智能热成像揭示出“得气”效应与神经激活的关系。广州中医药大学许能贵教授团队则用人工智能辅助循证研究,通过数字化存储库和人工智能分析,推动针灸临床证据的科学化与国际化。
杨华元介绍,目前人工智能在针灸科研与机理研究方面取得了显著进展,主要体现在数据驱动的机理研究等领域。通过结合多模态数据和深度学习技术,为针灸的生物学机制提供科学支持。此外,人工智能技术可以整合古籍与现代数据,构建针灸知识图谱,通过大数据分析挖掘真实世界疗效证据,助力科研。
通过人工智能,人们不仅“看到”了象思维背后事物间的关联性,还能发现更多的关联。科学家通过热成像技术发现针刺足三里穴后局部温度升高与迷走神经激活呈正相关,发现足三里穴位具有抗炎作用。人工智能的应用为解析中医药的复杂作用机制提供了新的工具和方法,创新了中医药科研范式。
布局未来
破难题续写针灸新“算法”
当前,人工智能与针灸的结合在科研、临床和教学领域展现了巨大潜力,但仍面临数据支撑不足、政策支持不够、技术融合难度大、市场推广难等问题。
尤其是在数据方面,杨华元表示,中医数据(如脉象、舌象、证候)的采集和标注缺乏统一标准,导致数据质量参差不齐,整合程度较低,各类数据间缺乏有效关联与融合。高质量的标注数据集严重匮乏,使得人工智能模型的训练缺乏足够的数据支持,难以充分发挥其性能优势。此外,数据挖掘也存在伦理问题,中医药大数据包含患者敏感信息,数据共享与隐私保护之间存在矛盾。
资金和人才缺口也是科研人员面前的一大障碍。相关研究周期长、投入大,而资本通常更倾向“短平快”项目。“以针刺机器人为例,机器执行与机器感知的协同需要数据积累和算法持续训练,多模态传感技术的融合尚需优化,这些都需要整个机器人业界长期积累和技术攻关。”杨骏说,交叉学科的发展急需既懂中医又精通人工智能的复合型人才。
更核心的问题是市场培育和观念更新。在杨骏看来,当前产业生态构建正面临三重发展壁垒。首当其冲的是市场规模瓶颈,医疗机构采购动能不足直接制约了研发资本的持续投入,难以建立市场反哺生产研发的良性循环。“用户质疑人工智能针灸的安全性,还有许多从业者和患者对人工智能技术持怀疑态度,认为相关应用缺乏中医理论支撑。
与质疑声相伴的还有新技术给医师带来的焦虑情绪。部分医师担忧人工智能技术不会止步于辅助,而终究会替代自身工作,对其应用存在抵触情绪。
“智能化发展对相关人员影响各异。我们应该谨慎乐观。”荣培晶认为,对针灸医师,人工智能可以辅助精准诊断与治疗,减轻工作负担;患者则能在人工智能设备应用后享受便捷、精准、个性化服务,降低治疗风险和痛苦,提升医疗可及性。“针灸医师与人工智能不太可能出现如围棋领域那般纯粹的较量,因为针灸包含人文关怀、情感交流和对患者整体状态的综合判断,人工智能虽有数据处理等优势可辅助医师,但无法完全取代人在临床实践中的作用。”荣培晶说。
面对新技术,有人欣喜也有人忧虑。新技术在给人类带来改变的同时,必然也会激起人类的哲学思考。我们或许无法完全预测未来,但我们应该笃定地相信,正如针灸和人工智能的发明一样,人类的智慧及其蕴含的情感与价值观念穿越古今,将会永远闪耀。
特约主编:刘保延 喻晓春
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杨 峰 杨 骏 沈雪勇 张金岩
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荣培晶 夏有兵 梁繁荣 景向红
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