人工智能为中医药发展插上“智慧”的翅膀
来源：生物谷 2021-07-13 18:43
近日，“中医四诊仪首次进驻太空”冲上新闻热搜。中医四诊仪首次应用在空间站任务中，通过望闻问切的手段，为航天员身体护航。中医四诊仪融合了大量现代科技成果以及众多中医专家的临床经验，将中医舌诊、面诊、脉诊、问诊进行整合，进而对健康状态进行辨识、健康状态干预调整建议、疗效评估、慢病管理等覆盖中医医疗与预防保健体系各层面的技术服务。
近日，“中医四诊仪首次进驻太空”冲上新闻热搜。中医四诊仪首次应用在空间站任务中，通过望闻问切的手段，为航天员身体护航。中医四诊仪融合了大量现代科技成果以及众多中医专家的临床经验，将中医舌诊、面诊、脉诊、问诊进行整合，进而对健康状态进行辨识、健康状态干预调整建议、疗效评估、慢病管理等覆盖中医医疗与预防保健体系各层面的技术服务。
伴随着人工智能技术日趋成熟，尤其是深度学习与数据发掘技术的提高，加之国家相继出台多项惠及中医药行业发展的政策，中医药现代化和产业化的潜能得到更好的激发。7月9日，镁伽与中国中医科学院医学实验中心达成深度项目合作，以中医药传承创新发展需求，以现代人工智能、机器人技术为基础，共建“中医药机器人智能实验室”。这一创举极大的助推了人工智能在中医药领域的应用。
据悉，作为全国中医药领域首家以机器“智能”为研究核心的示范实验室，聚焦中医药领域技术智能升级、中成药复杂作用解析、中药新药筛选等关键领域发力，力争成为中医药智能技术的策源地和产业转化的高地，培养一批中医药智能技术研究的人才。
来自中国中医科学院副院长王申和表示，“中医药学是中华民族的伟大创造，是打开中华文明宝库的钥匙。当前，中医药发展正处于天时、地利、人和的大好时机。医学实验中心是中国中医科学院的重大设施平台，是中医药领域关键共性技术与方法研发的重要依托。此次与镁伽共建机器人智能实验室是中医药与现代科技交叉融合发展的全新尝试，可以发挥开创性、示范性、辐射性、支撑性的引领作用，为科技赋能中医药发展探索新路径。”
中医智能化道路仍面临诸多挑战
传统中医诊断的过程是通过四诊所收集的症状、 体征等信息进行综合分析，辨清疾病的病因、病性、病 位及邪正关系。 从秦汉至今，中医始终以“望、闻、问、 切”作为诊疗的主要手段，数千年来经受住了历史的考验。同时，随着城乡居民生活水平的提高以及保健意识增强，总体对健康需求显著提高，再加上受到国家政策引导，我国中医药行业发展迅猛。据公开数据资料显示，在2011-2018年，我国中医药大健康产业市场规模持续上升，并保持两位数高速增长。预计到2020年我国中医药大健康产业市场规模将突破3万亿，年均复合增长率将保持在20%。
为更好地传承和发展中医药，适应时代需求，国家出台多项政策对我国中医药的发展做出了重要指示，要遵循中医药发展规律，传承精华，守正创新，加快推进中医药现代化、产业化，推动中医药事业和产业高质量发展，推动中医药走向世界，充分发挥中医药防病治病的独特优势和作用。同时，2019年《中共中央 国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》发布实施，其中提到“互联网+中医药健康服务”行动，鼓励发展互联网中医医院，开发中医智能辅助诊疗系统。因此，中医药领域也必将发生数字革命。
目前，人工智能在中医药领域应用已取得了一定的进展，主要体现在五大方面：挖掘中医药数据，辅助鉴别中药，辅助中医诊断，中医药健康管理以及中医药教育。然而，中药是一个复杂的作用体系，繁琐的提取流程、系统的作用靶点、精细的药物筛选都需要高通量的智能化技术支撑。首先，中药成分的复杂性是中药常具有多方面功效或多种药理作用的物质基础，而这种复杂性导致了中医药精准药物筛选和靶点解析工作开展困难，同时依赖大量的经验积累；其次，在中医药研究上无论是基础理论、还是新药研发，都需要大量的实验和海量的数据分析，而人工操作带来的实验结果不稳定性是中医药研发的巨大隐形成本。
中医智能着力提升研发水平，优化中药管理
加大人工智能在中药领域的科研力度，在已明确疗效的方剂中明确有效药物成分，收集中医经典理念，本着尊重经典开发经典的目的，利用人工智能技术，挖掘经典方剂案例，并进行数据化，通过数据生成假定药物，减少研发时间和降低研发成本，更快、更有效率地明确中药的有效成分，进而开发新药，促进中药研发的大规模发展。
正如，中国中医科学院实验中心主任杨洪军所说，“中药产业发展一直面临着很大困难和挑战，这些困难和挑战背后的核心是什么？就是临床证据不足，作用机理不明，应该而中医药机器人智能实验室的成立更多的是解决现有中药的作用机理问题，进而获得跟多的临床证据。”
作为行业翘楚镁伽，自2016年以来一直深耕生命科学专注于将先进的机器人和人工智能技术深度融合于行业应用，深知智能自动化在生命科学领域变革进程中的重要性。此次中医药机器人智能实验室成立除了解决各自领域内的算法和技术外，将中医药研究能力和人工智能、机器人技术相结合，有效提升中医药效学、药理学研究的精准性、可重复性，继而挖掘中医药宝藏。
镁伽自主研发的全自动机器人实验室平台系统MegaFluent，以机器人为媒介，依靠高度智能化的调度引擎，实现整体实验流程的精准调度，轻松实现完全无人化的实验操作，保证实验稳定性和可靠性，并提供强大的全程监控实现信息的全流程追溯。新型的多组学技术和网络药理学，更是需要自动化系统来产生大量数据从而进行大数据研究。MegaFluent作为开放式的生命科学自动化平台，可兼容中医药研究从传统研究到新兴技术的各个环节，助力中医药的研究发展。
镁伽首席科学家王承志博士表示：“生命科学已经发展成为数据驱动的学科，镁伽以全自动化机器人实验室系统为技术基底，提供中药新药、组方配伍自动化筛选平台，可以与中国中医科学院的药物筛选理论、药效学确认、药理学研究等科研基础高度结合。同时，镁伽鲲鹏实验室已经构建了成熟的自动化细胞平台和分子平台，可以进一步帮助中医药快速进行药物作用机理和安全性的研究。”
挖掘中医药数据，规范数据标准
中医药有着悠久的发展历史、丰富的实践经验和海量的文献，但资源挖掘利用不足，将直接影响发展和传承效率。中医与西医的发展模式大相径庭，西医从实验数据中归纳提炼经验，再通过时间检验、修正、发展成理论，而中医则是在临床试验中不断总结、摸索，经验极具个性化，总体发展缓慢且困难。
目前，中医药标准化工作已经完成对中医疾病病名、证候、中药药名、方剂名等的标准构建。但是面对中医药数据的复杂性，传统的统计分析工具和简单的数据挖掘技术已经不能满足中医药信息化发展的需求，因此需要人工智能的深度学习进一步对大数据进行分析和处理。
面对中医数据普遍存在多元化、碎片化、质量不可控以及标准化缺失等问题，来自镁伽首席科学家王承志博士认为，对于数据的标准化，自动化可能是获得标准数据最有效的方式，因为这样能够避免人为操作所带来的干扰。而且大数据技术促进了传统中医药典籍电子化。同时，中医药现代化研究也积累了大量中药和方剂的药理研究资料和作用机制的资料，形成了标准的数据库。
同时，中国中医科学院实验中心主任杨洪军强调，“中药数据的标准化程度，在既往的数据中，由于来源的复杂性、缺乏统一的标准，出现了一些多源异构数据的问题，甚至数据碎片化的问题。我们希望能够采用一些自动化、标准化的操作模式，发现数据背后的规律。另外，对于中药领域，数据无大小之分，在研究过程中，主要依据研究的任务来决定，现在很多的基于小数据的算法，像对抗神经网络、迁移学习等算法。它和大数据的本质并不冲突，其实就是为了完成特定的任务而进行的算法。”
镁伽创始人兼CEO黄瑜清表示：“镁伽一直致力于构建智能社会，为每个人拥有更高效、更健康、更美好的世界贡献力量。中医药是中华民族数千年文明的宝贵财富，此次镁伽有幸和中国中医科学院合作，是镁伽在生命科学领域的又一次有深远意义的探索。镁伽希望把自身积累的技术能力赋能祖国医药学发展，以实际行动支持中医药研究现代化。”
截止到目前为止，自2020年11月份以来，镁伽在6个月时间内累计完成了1.25亿美元融资。镁伽表示，本轮融资募集的资金将继续深化镁伽在生命科学智能自动化领域的产品研发与技术升级、夯实主营业务能力并发挥与药明康德的深层次战略协同效应；同时，进一步加大“镁伽鲲鹏实验室”的投入建设。
伴随着人工智能技术日趋成熟，尤其是深度学习与数据发掘技术的提高，加之国家相继出台多项惠及中医药行业发展的政策，中医药现代化和产业化的潜能得到更好的激发。7月9日，镁伽与中国中医科学院医学实验中心达成深度项目合作，以中医药传承创新发展需求，以现代人工智能、机器人技术为基础，共建“中医药机器人智能实验室”。这一创举极大的助推了人工智能在中医药领域的应用。
据悉，作为全国中医药领域首家以机器“智能”为研究核心的示范实验室，聚焦中医药领域技术智能升级、中成药复杂作用解析、中药新药筛选等关键领域发力，力争成为中医药智能技术的策源地和产业转化的高地，培养一批中医药智能技术研究的人才。
来自中国中医科学院副院长王申和表示，“中医药学是中华民族的伟大创造，是打开中华文明宝库的钥匙。当前，中医药发展正处于天时、地利、人和的大好时机。医学实验中心是中国中医科学院的重大设施平台，是中医药领域关键共性技术与方法研发的重要依托。此次与镁伽共建机器人智能实验室是中医药与现代科技交叉融合发展的全新尝试，可以发挥开创性、示范性、辐射性、支撑性的引领作用，为科技赋能中医药发展探索新路径。”
中医智能化道路仍面临诸多挑战
传统中医诊断的过程是通过四诊所收集的症状、 体征等信息进行综合分析，辨清疾病的病因、病性、病 位及邪正关系。 从秦汉至今，中医始终以“望、闻、问、 切”作为诊疗的主要手段，数千年来经受住了历史的考验。同时，随着城乡居民生活水平的提高以及保健意识增强，总体对健康需求显著提高，再加上受到国家政策引导，我国中医药行业发展迅猛。据公开数据资料显示，在2011-2018年，我国中医药大健康产业市场规模持续上升，并保持两位数高速增长。预计到2020年我国中医药大健康产业市场规模将突破3万亿，年均复合增长率将保持在20%。
为更好地传承和发展中医药，适应时代需求，国家出台多项政策对我国中医药的发展做出了重要指示，要遵循中医药发展规律，传承精华，守正创新，加快推进中医药现代化、产业化，推动中医药事业和产业高质量发展，推动中医药走向世界，充分发挥中医药防病治病的独特优势和作用。同时，2019年《中共中央 国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》发布实施，其中提到“互联网+中医药健康服务”行动，鼓励发展互联网中医医院，开发中医智能辅助诊疗系统。因此，中医药领域也必将发生数字革命。
目前，人工智能在中医药领域应用已取得了一定的进展，主要体现在五大方面：挖掘中医药数据，辅助鉴别中药，辅助中医诊断，中医药健康管理以及中医药教育。然而，中药是一个复杂的作用体系，繁琐的提取流程、系统的作用靶点、精细的药物筛选都需要高通量的智能化技术支撑。首先，中药成分的复杂性是中药常具有多方面功效或多种药理作用的物质基础，而这种复杂性导致了中医药精准药物筛选和靶点解析工作开展困难，同时依赖大量的经验积累；其次，在中医药研究上无论是基础理论、还是新药研发，都需要大量的实验和海量的数据分析，而人工操作带来的实验结果不稳定性是中医药研发的巨大隐形成本。
中医智能着力提升研发水平，优化中药管理
加大人工智能在中药领域的科研力度，在已明确疗效的方剂中明确有效药物成分，收集中医经典理念，本着尊重经典开发经典的目的，利用人工智能技术，挖掘经典方剂案例，并进行数据化，通过数据生成假定药物，减少研发时间和降低研发成本，更快、更有效率地明确中药的有效成分，进而开发新药，促进中药研发的大规模发展。
正如，中国中医科学院实验中心主任杨洪军所说，“中药产业发展一直面临着很大困难和挑战，这些困难和挑战背后的核心是什么？就是临床证据不足，作用机理不明，应该而中医药机器人智能实验室的成立更多的是解决现有中药的作用机理问题，进而获得跟多的临床证据。”
作为行业翘楚镁伽，自2016年以来一直深耕生命科学专注于将先进的机器人和人工智能技术深度融合于行业应用，深知智能自动化在生命科学领域变革进程中的重要性。此次中医药机器人智能实验室成立除了解决各自领域内的算法和技术外，将中医药研究能力和人工智能、机器人技术相结合，有效提升中医药效学、药理学研究的精准性、可重复性，继而挖掘中医药宝藏。
镁伽自主研发的全自动机器人实验室平台系统MegaFluent
据中国中医科学院实验中心主任杨洪军介绍，首现医学实验中心具备从动物水平、组织细胞水平到分子生物学水平全层次的中药药效评价、作用机制研究平台、以及P2级别的生物安全实验室，可以给智能化设备提供丰富的应用场景，加速中医药科研的实验精度、仪器智能升级，节省科研人员劳动时间，让科学家把更多的时间放在思考科学问题上；第二，借助智能化设备解决中药复杂作用体系的药物靶点筛选和精准作用机制解析问题，医学实验中心具备扎实的中医药研究基础，未来我们将与镁伽共同开发高通量的中药靶点细胞库，对中药尤其是复方的精准作用靶点实现解析，以科学语言推动中医药国际化；第三，中药是天然的药物分子宝库，中国中医科学院屠呦呦研究员从黄花蒿中提取发现的青蒿素造福了全人类，目前的技术手段对中药有效成分的挖掘和解读仍然受限于传统技术的通量问题，通过自动化设备实现智能替代人工，这将极大提高药物筛选的效率。
镁伽自主研发的全自动机器人实验室平台系统MegaFluent，以机器人为媒介，依靠高度智能化的调度引擎，实现整体实验流程的精准调度，轻松实现完全无人化的实验操作，保证实验稳定性和可靠性，并提供强大的全程监控实现信息的全流程追溯。新型的多组学技术和网络药理学，更是需要自动化系统来产生大量数据从而进行大数据研究。MegaFluent作为开放式的生命科学自动化平台，可兼容中医药研究从传统研究到新兴技术的各个环节，助力中医药的研究发展。
镁伽首席科学家王承志博士表示：“生命科学已经发展成为数据驱动的学科，镁伽以全自动化机器人实验室系统为技术基底，提供中药新药、组方配伍自动化筛选平台，可以与中国中医科学院的药物筛选理论、药效学确认、药理学研究等科研基础高度结合。同时，镁伽鲲鹏实验室已经构建了成熟的自动化细胞平台和分子平台，可以进一步帮助中医药快速进行药物作用机理和安全性的研究。”
挖掘中医药数据，规范数据标准
中医药有着悠久的发展历史、丰富的实践经验和海量的文献，但资源挖掘利用不足，将直接影响发展和传承效率。中医与西医的发展模式大相径庭，西医从实验数据中归纳提炼经验，再通过时间检验、修正、发展成理论，而中医则是在临床试验中不断总结、摸索，经验极具个性化，总体发展缓慢且困难。
目前，中医药标准化工作已经完成对中医疾病病名、证候、中药药名、方剂名等的标准构建。但是面对中医药数据的复杂性，传统的统计分析工具和简单的数据挖掘技术已经不能满足中医药信息化发展的需求，因此需要人工智能的深度学习进一步对大数据进行分析和处理。
面对中医数据普遍存在多元化、碎片化、质量不可控以及标准化缺失等问题，来自镁伽首席科学家王承志博士认为，对于数据的标准化，自动化可能是获得标准数据最有效的方式，因为这样能够避免人为操作所带来的干扰。而且大数据技术促进了传统中医药典籍电子化。同时，中医药现代化研究也积累了大量中药和方剂的药理研究资料和作用机制的资料，形成了标准的数据库。
同时，中国中医科学院实验中心主任杨洪军强调，“中药数据的标准化程度，在既往的数据中，由于来源的复杂性、缺乏统一的标准，出现了一些多源异构数据的问题，甚至数据碎片化的问题。我们希望能够采用一些自动化、标准化的操作模式，发现数据背后的规律。另外，对于中药领域，数据无大小之分，在研究过程中，主要依据研究的任务来决定，现在很多的基于小数据的算法，像对抗神经网络、迁移学习等算法。它和大数据的本质并不冲突，其实就是为了完成特定的任务而进行的算法。”
镁伽创始人兼CEO黄瑜清表示：“镁伽一直致力于构建智能社会，为每个人拥有更高效、更健康、更美好的世界贡献力量。中医药是中华民族数千年文明的宝贵财富，此次镁伽有幸和中国中医科学院合作，是镁伽在生命科学领域的又一次有深远意义的探索。镁伽希望把自身积累的技术能力赋能祖国医药学发展，以实际行动支持中医药研究现代化。”
截止到目前为止，自2020年11月份以来，镁伽在6个月时间内累计完成了1.25亿美元融资。镁伽表示，本轮融资募集的资金将继续深化镁伽在生命科学智能自动化领域的产品研发与技术升级、夯实主营业务能力并发挥与药明康德的深层次战略协同效应；同时，进一步加大“镁伽鲲鹏实验室”的投入建设。
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