科技日報記者 劉霞

當前，大型基礎模型、多模態數據集，以及DNA與蛋白質等生物分子的大規模研究，正以超乎想象的速度刷新著人們的認知。

世界經濟論壇網站在日前的報道中指出，生成式人工智能（GenAI）已成為推動生命科學進步最強勁的引擎之一。它進一步釋放了CRISPR基因編輯與細胞工程等生物技術的潛力。如今，GenAI已在藥物研發、腦機接口、精準醫療等領域嶄露頭角，展現出令人矚目的應用前景。未來10年，它將為人類健康譜寫全新的篇章。

加速藥物研發進程

今年1月，麥肯錫公司發布分析報告指出，其全球研究所曾預測：GenAI每年可為制藥與醫療行業創造約600億至1100億美元的經濟價值。這一技術將顯著提升全產業鏈的效率與創新水平，從新藥研發的方式，到醫療服務的推廣與管理模式，都將迎來深刻變革。

在藥物研發中，GenAI能夠識別新靶點、優化分子結構設計。在開發環節，它簡化了臨床前驗證流程，為細胞與基因療法設計出更安全、更高效的遞送系統，并助力構建更智能的臨床試驗方案。

麥肯錫的分析進一步指出，GenAI通過加快療法的開發、審批及上市速度，可幫助制藥企業應對“資產生命周期壓縮”的挑戰，即企業從新藥中獲得價值的時間窗口不斷收窄。研究發現，過去20年間，這一周期從9.8年縮短至約7.1年，整整減少了18個月。

此外，GenAI還能模擬患者群體、預測治療效果，并結合來自電子健康記錄與可穿戴設備的真實數據，從而縮短從概念到臨床的轉化路徑。

助力精準醫療邁入新階段

精準醫療是一種創新的醫療理念，它在制定治療方案時，會綜合考量每個人的基因特征、生活環境與生活方式等因素，真正做到“因人而異”。這種從“一刀切”到個性化護理的模式轉變，在GenAI的賦能下，正以前所未有的速度向前推進。

2024年，大多數醫療健康領域的GenAI應用仍主要依賴基于文本的單模態大語言模型。到了2025年，能夠同時處理并生成文本、圖像、基因組數據，甚至實時監測生命體征的多模態模型正逐漸成為主流。這一進步將顯著提升診斷效率、臨床決策支持能力和醫學影像分析水平，為精準醫療注入強勁動力。

這些GenAI應用能夠精準解析包含遺傳信息、生活方式與環境因素在內的多模態數據，從而為患者提供高度個性化的診斷、監測與治療建議。

美國健康產業趨勢網站報道指出，GenAI可解讀患者的基因圖譜，推薦最有效的藥物，最大限度減少“試錯式”用藥。它還能依據遺傳傾向，有針對性地提出改善生活方式的建議，幫助人們主動管理健康。結合可穿戴設備采集的實時健康數據，GenAI甚至能動態調整治療方案，實現治療的動態優化。

開啟人機交互新紀元

腦機接口是讓人能夠直接用思維與數字設備乃至外部世界溝通的技術，而GenAI正逐步實現無縫的神經信號解碼，將大腦活動轉化為對外部設備的操控指令。當GenAI與腦機接口強強聯合，便在生物認知與計算系統之間架起了雙向溝通的橋梁，這不僅為患者帶來輔助生活的新工具，也為人機交互開辟了拓展人類潛能的全新路徑。

今年9月初，美國加州大學洛杉磯分校的研究團隊在《自然·機器智能》上發表了一項成果。他們開發出一套非侵入式腦機接口系統，并配備了兩個“AI助手”：一個能協助用戶操控計算機光標，另一個則借助虛擬輸入輔助完成機械臂任務。測試表明，該系統通過解讀用戶意圖并輔助執行動作，顯著提升了癱瘓患者在操作光標或機械臂等任務中的表現。

“神經連接”公司的第三名受試者成功通過腦電波操控機械臂，完成了“抓取—遞送”這一復雜動作。與此同時，AI大模型LaBraM同步逆向解析了該動作對應的神經編碼。這標志著人腦與AI的交互已不再局限于單向指令傳遞，而是邁入了雙向神經符號系統構建的新階段。這一技術質變，有望悄然重塑醫療、教育乃至人類認知的基本范式。

麥肯錫公司強調，在醫學與健康領域，GenAI遠不只是一種工具，更是一股推動患者護理、醫學研究及健康管理體系全面革新的重要力量。

盡管如此，GenAI的發展仍面臨若干挑戰。首當其沖的是模型的可解釋性與透明度問題，尤其是基于深度學習算法的GenAI模型，常因其“黑匣子”特性而受到詬病，醫護人員往往難以理解其決策邏輯。這種解釋性的缺失，在一定程度上影響了信任度，也阻礙了技術的普及應用。此外，訓練AI模型需要大規模數據集，這也引發了人們對數據隱私與安全問題的深切關注。