ChatGPT能看病、寫論文、通過醫(yī)學(xué)考試，人工智能取代醫(yī)生還有多遠(yuǎn)？

醫(yī)學(xué)abeycd 2023-02-08 發(fā)布于湖北

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ChatGPT在醫(yī)學(xué)教育輔助、行政工作協(xié)助和臨床診療等方面都有潛在的應(yīng)用前景。然而，在訓(xùn)練AI算法所依賴的數(shù)據(jù)中，醫(yī)學(xué)信息更加復(fù)雜且可及性更差，使得有關(guān)醫(yī)療的AI結(jié)果存在誤導(dǎo)性。

撰文 | 宋安娜

在發(fā)布已經(jīng)兩個(gè)多月后，ChatGPT依然很火，目前它的全球活躍用戶已經(jīng)達(dá)到1億，成為史上增長最快的應(yīng)用。人們在社交媒體上不斷地展示與這個(gè)AI的對話，并且伴隨著各種各樣的贊嘆聲。一些鏈接的標(biāo)題寫著，“全班最高分的論文竟然是AI寫的”“一位法官剛剛使用ChatGPT做出法庭判決”......

這個(gè)當(dāng)今最火爆的人工智能語言模型來自位于硅谷的實(shí)驗(yàn)室OpenAI，它走出了程序員的電腦，走進(jìn)了大眾視野。它的出圈，讓AI的進(jìn)展變得如此具體、可感。而在全民娛樂的表象背后，業(yè)內(nèi)人關(guān)心的是，ChatGPT會(huì)給世界帶來哪些深刻的改變？

硅谷科技公司PerceptIn創(chuàng)始人劉少山在接受媒體采訪時(shí)談到，ChatGPT有更好的語言理解能力，意味著它可以更像一個(gè)通用的任務(wù)助理，能夠和不同行業(yè)結(jié)合，衍生出很多應(yīng)用場景。

醫(yī)療無疑就是其中一個(gè)很重要的領(lǐng)域。自去年12月起，ChatGPT已經(jīng)開始頻繁地出現(xiàn)在一些醫(yī)學(xué)論文當(dāng)中，醫(yī)生和生物科學(xué)家們正熱衷于嘗試和探討它在各種疾病和醫(yī)學(xué)各專業(yè)中的應(yīng)用潛能。來自美國斯坦福大學(xué)的學(xué)者們在JAMA上發(fā)表的文章，探討了ChatGPT提供的有關(guān)心血管疾病預(yù)防建議的恰當(dāng)性；還有的學(xué)者利用這個(gè)AI模型來診斷阿爾茨海默病.......

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2030年全球?qū)⒂?000萬醫(yī)護(hù)人員短缺，主要是在低收入國家?！陡２妓埂冯s志在2月6日的一篇文章中指出，在全球那些醫(yī)療服務(wù)匱乏的地區(qū)，人工智能可以擴(kuò)大人們獲得優(yōu)質(zhì)醫(yī)療保健的機(jī)會(huì)。

雖然以ChatGPT為代表的人工智能在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用前景令人興奮，但是它也存在提供的信息不準(zhǔn)確、有虛構(gòu)和偏見等問題，使得其在這個(gè)專業(yè)門檻很高的行業(yè)中應(yīng)用時(shí)應(yīng)該更加審慎。《放射學(xué)》雜志編輯、紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院放射學(xué)教授Linda Moy近日表示，“我認(rèn)為這肯定會(huì)有所幫助，但人工智能的一切使用都需要監(jiān)督。”

圖源：網(wǎng)絡(luò)視頻截屏

從醫(yī)學(xué)教育到臨床診療：ChatGPT潛能初現(xiàn)

在那些迫不及待地想了解“ChatGPT在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒂心男┳鳛椤钡膶I(yè)人士中，來自美國加州的肺科醫(yī)生Victor Tseng是一個(gè)。他所在的診所Ansible Health最近成立了一個(gè)特別小組，專門來研究這個(gè)問題。

他們給這個(gè)AI模型出的一個(gè)難題，是讓它去參加美國的醫(yī)生執(zhí)照考試USMLE。這項(xiàng)考試難度很大，不僅測試考生的基礎(chǔ)科學(xué)和醫(yī)學(xué)知識(shí)以及病例管理，而且也評估他們在臨床判斷、倫理、批判性思維和解決問題方面的能力，考生通常要花費(fèi)成百上千個(gè)小時(shí)來備考。

研究團(tuán)隊(duì)使用了來自2022年6月的305道公開官方樣題，這些試題還沒有被納入到ChatGPT訓(xùn)練的文本數(shù)據(jù)中。盡管如此，出乎研究者意料的是，ChatGPT在三項(xiàng)考試中幾乎全都及格，或是接近及格。

2月1日，在《ChatGPT輔助醫(yī)療：希望與陷阱》一文中，美國著名醫(yī)療媒體STAT寫道，ChatGPT在醫(yī)學(xué)教育輔助、行政工作協(xié)助和臨床診療等方面都有潛在的應(yīng)用前景。比如，美國醫(yī)學(xué)教育的理念正在從圍繞記憶、儲(chǔ)存信息，逐漸轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)組織、應(yīng)用醫(yī)學(xué)知識(shí)。而ChatGPT這樣的人工智能系統(tǒng)，可以幫助醫(yī)學(xué)生和醫(yī)生更有效地學(xué)習(xí)，以此來促進(jìn)這種轉(zhuǎn)變。

當(dāng)我問一位生物工程領(lǐng)域的教授，對ChatGPT在醫(yī)學(xué)中的前景有何看法時(shí)，他說，“我還沒有考慮那么多，我現(xiàn)在正在考慮的問題是，怎么提高我的工作效率。我昨晚上還在用ChatGPT把我的課件變成文本文件，這樣可以很快地把一個(gè)講義生成?！?/span>

不要小看ChatGPT在這種小事上的能力。許多業(yè)內(nèi)人士都表示，ChatGPT可能可以幫助醫(yī)生們節(jié)約大量花在行政事務(wù)上的時(shí)間，優(yōu)化診療流程管理，節(jié)省出更多寶貴的時(shí)間。

在2018年美國的一項(xiàng)調(diào)研中，70%的醫(yī)生表示，他們每周在文書工作和行政任務(wù)上花費(fèi)10個(gè)小時(shí)以上，其中近三分之一的人花費(fèi)了20個(gè)小時(shí)或更長時(shí)間。英國知名的圣瑪麗醫(yī)院的兩名醫(yī)生2月6日發(fā)表在《柳葉刀》上的評述文章指出，醫(yī)療保健是一個(gè)具有很大的標(biāo)準(zhǔn)化空間的行業(yè)，特別是在文檔方面。我們應(yīng)該對這些技術(shù)進(jìn)步做出反應(yīng)，并探索在醫(yī)療保健的不同場景使用聊天機(jī)器人（如ChatGPT）的可行性。

“出院小結(jié)”是這項(xiàng)技術(shù)一個(gè)很典型的應(yīng)用，作者指出，因?yàn)樗鼈冊诤艽蟪潭壬鲜菢?biāo)準(zhǔn)化的格式。ChatGPT在醫(yī)生輸入特定信息的簡要說明、需詳細(xì)說明的概念和要解釋的醫(yī)囑后，在幾秒鐘內(nèi)即可輸出正式的出院摘要。這一過程的自動(dòng)化可以減輕低年資醫(yī)生的工作負(fù)擔(dān)，讓他們有更多時(shí)間為患者提供服務(wù)。

比如，美國的臨床醫(yī)生往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間寫授權(quán)信，以幫助患者獲得保險(xiǎn)支付。STAT的作者們把這樣一個(gè)具體的任務(wù)扔給ChatGPT后，幾秒鐘之后就收到了一封電子郵件的初稿，雖然還需進(jìn)一步編輯，但基本上傳達(dá)了主要的信息。

2022年12月27日，美國西北大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本論文bioRxiv上發(fā)表了一篇文章。這項(xiàng)研究中，研究者讓ChatGPT學(xué)習(xí)發(fā)表在《柳葉刀》《美國醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》等頂刊上的文章，并撰寫50篇醫(yī)學(xué)研究摘要，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ChatGPT生成的摘要全部順利通過了抄襲檢測器。

更激進(jìn)一點(diǎn)，ChatGPT可以幫助進(jìn)行臨床診療嗎？2022年12月22日，來自美國德雷塞爾大學(xué)的兩名學(xué)者在PLOS Digital Health上發(fā)表的一篇論文探索了ChatGPT在這方面的能力。他們將它用于診斷阿爾茨海默病（AD）。

作為癡呆癥中最常見的一種，阿爾茨海默病（AD）是一種退行性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，多年來科學(xué)家們一直在研發(fā)抗AD的特效藥，但目前進(jìn)展很有限。目前診斷AD的做法通常包括病史回顧和冗長的身體和神經(jīng)系統(tǒng)評估和測試。

由于60%～80%的癡呆癥患者都有語言障礙，研究人員一直在關(guān)注那些能夠捕捉細(xì)微語言線索的應(yīng)用，包括識(shí)別猶豫、語法和發(fā)音錯(cuò)誤以及忘記詞語等，將其作為篩查早期AD的一種快捷、低成本的手段。德雷塞爾大學(xué)發(fā)表的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，OpenAI的GPT-3程序，可以從自發(fā)語音中識(shí)別線索，預(yù)測癡呆癥早期階段的準(zhǔn)確率達(dá)到80%。

人工智能可以用作有效的決策支持系統(tǒng)，為醫(yī)生提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)以用于診斷和治療。人眼可能會(huì)錯(cuò)過CT掃描中的微小異常，但經(jīng)過訓(xùn)練的AI卻能跟蹤最小的細(xì)節(jié)。一位IT領(lǐng)域的專家告訴“醫(yī)學(xué)界”，ChatGPT對于臨床醫(yī)學(xué)可能會(huì)有很大的幫助，畢竟每個(gè)醫(yī)生的記憶都有限，無論如何也比不過計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大存儲(chǔ)。

在更加基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，ChatGPT也被認(rèn)為是具有革命性。生命科學(xué)領(lǐng)域非常著名的風(fēng)投機(jī)構(gòu)Flagship Pioneering因孵化出Moderna公司而譽(yù)滿天下，其創(chuàng)始人、MIT生物工程專業(yè)博士努巴爾·阿費(fèi)揚(yáng)（Noubar Afeyan）在對2023年的展望中寫道，人工智能將在本世紀(jì)改變生物學(xué)，就像生物信息學(xué)在上個(gè)世紀(jì)改變生物學(xué)一樣。

他指出，機(jī)器學(xué)習(xí)模型、計(jì)算能力和數(shù)據(jù)可用性的進(jìn)步，讓以前懸而未決的巨大挑戰(zhàn)正在被解決，并為開發(fā)新的蛋白質(zhì)和其他生物分子創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。最近，他的團(tuán)隊(duì)在Generate Biomedicines上發(fā)表的成果表明，這些新工具能夠預(yù)測、設(shè)計(jì)并最終生成全新的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)和折疊模式經(jīng)過逆向工程，來編碼實(shí)現(xiàn)所需的藥用功能。

面臨數(shù)據(jù)、倫理、風(fēng)險(xiǎn)等多方挑戰(zhàn)

1月16日，美國圣地亞哥斯克里普斯研究所的創(chuàng)始人Eric Topol在他的網(wǎng)站上更新了文章。2019年，在其寫作《深度醫(yī)學(xué)》這本書時(shí)，他說，深度學(xué)習(xí)對醫(yī)學(xué)變革的作用在很大程度上還局限于對醫(yī)學(xué)圖像的解讀。而在四年之后，AI在大型語言模型 (LLM) 方面取得的進(jìn)展，使得醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的AI不再只是執(zhí)行單個(gè)限定任務(wù)，而可以在多個(gè)方向前進(jìn)，包括電子健康記錄、影像學(xué)、生物醫(yī)學(xué)（如基因組和腸道微生物組）、醫(yī)療的社會(huì)因素等等。

GPT英文全稱為Generative Pre-trained Transformer（生成式預(yù)訓(xùn)練轉(zhuǎn)換器），是一種基于互聯(lián)網(wǎng)可用數(shù)據(jù)訓(xùn)練的文本生成深度學(xué)習(xí)模型。即使以前從未見過特定的文本序列，它也可以根據(jù)之前海量文本中的上下文來預(yù)測句子中會(huì)出現(xiàn)的單詞，并做出響應(yīng)。

Transformer一個(gè)顯著的特點(diǎn)，是其訓(xùn)練數(shù)據(jù)規(guī)模非常之大。今天很多令人驚嘆的AI成果，包括預(yù)測了地球上幾乎所有已知蛋白質(zhì)的人工智能系統(tǒng)AlphaFold，都是基于Transformer的大規(guī)模語言模型。

此次發(fā)布的ChatGPT更準(zhǔn)確的說是GPT-3.5。2018年6月，OpenAI就首次介紹了自己的語言模型GPT-1，其在Transformer架構(gòu)上，使用了包含幾十億個(gè)文本文檔的超大規(guī)模語言資料庫進(jìn)行訓(xùn)練，參數(shù)量為1.17億。2020年，規(guī)模大百倍的GPT-3誕生。GPT-3是一個(gè)包含1750億個(gè)參數(shù)的公式，來處理所有互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)，以理解人類當(dāng)今的文本和語言，這使得它在自然語言處理領(lǐng)域有了如此看似自然的表現(xiàn)。

AI已然成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中一個(gè)不可忽視的角色，目前已經(jīng)用于幫助預(yù)測腎病、簡化放射科報(bào)告、預(yù)測白血病緩解率等場景。

2022年3月，谷歌醫(yī)療推出了新的研究項(xiàng)目，旨在利用人工智能將手機(jī)變成聽診器和其他疾病的家庭醫(yī)療篩查工具；10月，谷歌重磅推出了人工智能醫(yī)學(xué)影像套件。

2022年底，谷歌和人工智能實(shí)驗(yàn)室DeepMind發(fā)表了一篇論文，概述了其在Med-PaLM方面的工作——該大型語言模型旨在通過多個(gè)數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域生成準(zhǔn)確、有用的答案；而開發(fā)者也能通過ChatGPT的API接口開發(fā)醫(yī)療應(yīng)用程序......所有這些都表明，科技正在革新醫(yī)療領(lǐng)域。

不過，對ChatGPT等人工智能過分樂觀和不加審視的使用都是不恰當(dāng)?shù)?。前述IT界的人士對“醫(yī)學(xué)界”表示，ChatGPT屬于一個(gè)叫做生成式AI的領(lǐng)域，這個(gè)工具對于文案生成（content creation）的影響是巨大的，比如幫助學(xué)生們寫論文、郵件、甚至是寫訴訟文件。然而，ChatGPT只能根據(jù)訓(xùn)練它的數(shù)據(jù)進(jìn)行文字的重新組合，對于科學(xué)研究，他認(rèn)為，毫無幫助。

2022年1月，發(fā)表在《連線》雜志上的文章《醫(yī)療界的AI還有很長的路要走》寫道，在訓(xùn)練AI算法所依賴的數(shù)據(jù)當(dāng)中，醫(yī)學(xué)信息更加復(fù)雜且可及性更差，使得有關(guān)醫(yī)療的AI結(jié)果存在誤導(dǎo)性。

科技行業(yè)與研究型醫(yī)院的情況非常不同?！哆B線》雜志指出，F(xiàn)acebook等公司可以訪問用戶發(fā)布的數(shù)十億張照片，以改進(jìn)圖像識(shí)別算法。然而，由于對隱私問題的擔(dān)憂和醫(yī)院IT系統(tǒng)的陳舊，獲取健康數(shù)據(jù)無疑更加困難。

紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院放射學(xué)教授Linda Moy近期她審閱了一篇由ChatGPT撰寫的文章。她表示，ChatGPT的文章挺準(zhǔn)確的，但它編造了一些參考文獻(xiàn)。此外，她還擔(dān)心，AI可能會(huì)編造數(shù)據(jù)。

人工智能的好壞取決于開發(fā)者們“投喂”給它的信息，然而，網(wǎng)上有很多關(guān)于新冠疫苗的不準(zhǔn)確信息，ChatGPT卻“照單全收”，利用這些信息會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。

“我們不能把為消費(fèi)者領(lǐng)域開發(fā)的人工智能工具，輕易搬到臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?！泵绹鴣喞Ｄ侵萘⒋髮W(xué)副教授維薩·貝里沙（Visar Berisha）表示。他與同事們在2021年發(fā)表的一篇期刊文章發(fā)現(xiàn)，許多健康類AI研究的算法結(jié)果看起來比實(shí)際更準(zhǔn)確，因?yàn)樗鼈兪窃诤苄〉臄?shù)據(jù)集上使用了強(qiáng)大的算法。

另一方面，對醫(yī)療健康研究長期以來的不平等，使得醫(yī)療數(shù)據(jù)集本身就帶有偏差。斯坦福大學(xué)的研究人員2020年發(fā)表的一項(xiàng)研究指出，在將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于美國醫(yī)療數(shù)據(jù)的研究中，71%的數(shù)據(jù)來自加利福尼亞州、馬薩諸塞州或紐約州，其他47個(gè)州的數(shù)據(jù)很少或根本沒有；低收入國家在人工智能的醫(yī)療健康研究中幾乎沒有任何代表性。

一位阿爾茨海默癥領(lǐng)域的研究人員的看法是，ChatGPT對于了解生物醫(yī)學(xué)某個(gè)領(lǐng)域的概況，還是很有幫助的，但是不能涉及到具體數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)方法。與此同時(shí)，使用這些醫(yī)學(xué)類的生成信息需要人工把關(guān)，一個(gè)很大的問題是，ChatGPT目前無法識(shí)別對錯(cuò)。他曾經(jīng)對ChatGPT說：2023年是農(nóng)歷狗年，請寫一段祝福語。然后ChatGPT就照做了，然而，2023年實(shí)際上是兔年。

為了驗(yàn)證其可靠性，我問ChatGPT：一個(gè)90歲的房顫病人，多發(fā)微出血，梗死直徑小于1.5cm，什么時(shí)候抗凝合適?

它很快輸出了以下這段話：對干一個(gè)90歲的房顫病人，有多發(fā)微出血，梗死直徑小于1.5cm的情況，決定是否啟用抗凝治療需要評估多重因素，包括患者的總體健康狀況、梗死的位置和大小，以及與抗凝治療相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)和潛在的副作用。在考慮抗凝治療的情況下，年齡較高的患者可能面臨更高的風(fēng)險(xiǎn)，因此需要與專業(yè)的醫(yī)生或卒中專家進(jìn)行詳細(xì)咨詢?；颊叩慕】禒顩r和其他因素，如藥物過敏史和與抗凝藥物相關(guān)的其他疾病，也應(yīng)該考慮。

它的回答看起來“一本正經(jīng)”，但細(xì)看又是毫無意義的空話。

而AI在醫(yī)學(xué)倫理方面的問題也值得關(guān)注。就在上周末，一家線上心理健康公司因?yàn)槭褂肎PT-3技術(shù)開展心理咨詢服務(wù)而在網(wǎng)絡(luò)上引起憤怒，因?yàn)榛颊卟]有得到知情同意——他們不知道得到的回復(fù)是由機(jī)器人創(chuàng)建的。

前述《柳葉刀》的最新文章指出，必須考慮這項(xiàng)技術(shù)的可接受性，特別是患者的可接受性，對醫(yī)療護(hù)理的非人性化擔(dān)憂可能會(huì)導(dǎo)致對AI的抵制；另一方面，雖然在家里問聊天機(jī)器人一些瑣碎的問題可能不會(huì)有什么后果，但不正確或不充分的藥物等信息會(huì)極大地影響患者的治療。

是的，ChatGPT自己也說：我通過訓(xùn)練學(xué)到了關(guān)于醫(yī)學(xué)的一些知識(shí)。但是，需要指出的是，我是一個(gè)人工智能模型，不能代替專業(yè)的醫(yī)生或醫(yī)療保健提供者。如果您有嚴(yán)重的健康問題，請咨詢您的醫(yī)生。

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