文|MetaPost

“世界必然會變得不同，但變化必須基于當(dāng)今的世界。”彼得·蒂爾在《從0到1》中這樣表述科技與創(chuàng)新的邏輯。

在元宇宙概念火熱以及諸多政策利好加持的背后，元宇宙所引發(fā)了文娛、醫(yī)療、教育、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的新秩序、新模式、新消費理念的想象與重構(gòu)。而當(dāng)下，更需要用理性的視角，來洞察元宇宙帶來的顛覆。

見微以知萌，見端以知末。投資領(lǐng)域是最能感知市場溫度的。根據(jù)德勤《元宇宙系列白皮書之健康醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用初探》數(shù)據(jù)顯示，2021年全球數(shù)字健康結(jié)合AR/VR技術(shù)的初創(chuàng)公司正逐漸興起，其融資金額達(dá)到了12.9億元人民幣，較2020年增長115%。

目前，在醫(yī)療元宇宙的細(xì)分領(lǐng)域，臨床手術(shù)、醫(yī)療機器人、醫(yī)療教學(xué)、藥物和醫(yī)療器械研發(fā)、AI超級醫(yī)生這五大應(yīng)用已經(jīng)“小荷初露”。

元宇宙將會對醫(yī)療產(chǎn)生怎樣的深刻影響，能否解決傳統(tǒng)醫(yī)療存在的某些問題？醫(yī)療元宇宙能產(chǎn)生怎樣的價值？我們又該如何看待它？圍繞這些問題，元宇宙科技媒體MetaPost專訪了美國醫(yī)學(xué)與生物工程院院士、烏克蘭國家工程院外籍院士、中國科學(xué)院深圳理工大學(xué)計算機科學(xué)與控制工程學(xué)院院長、中民協(xié)元宇宙工委會長潘毅，為我們解碼“醫(yī)療元宇宙”。

圖 | 潘毅院士

精華速覽

1、元宇宙是包羅各項技術(shù)的“組裝體”

2、為元宇宙注入“生命體”

3、元宇宙將重新定義和確權(quán)醫(yī)療數(shù)據(jù)

4、醫(yī)療元宇宙的機遇與挑戰(zhàn)

嘉賓簡介

潘毅院士現(xiàn)任中國科學(xué)院深圳理工大學(xué)計算機科學(xué)與控制工程學(xué)院院長、講席教授，同時是美國醫(yī)學(xué)與生物工程院院士、烏克蘭國家工程院外籍院士、中民協(xié)元宇宙工委會長。此外，潘毅院士還入選了全球前2%頂尖科學(xué)家榜單、世界頂尖1000名計算機科學(xué)家榜單。

潘毅院士長期從事計算機與生物信息領(lǐng)域的交叉研究，設(shè)計和開發(fā)了多個生物信息學(xué)算法和工具，有力地推動了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，其主要研究領(lǐng)域是以云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、深度學(xué)習(xí)等作為工具，進行生物信息和醫(yī)療信息的研究。

在此領(lǐng)域，潘毅院士已發(fā)表250多篇SCI期刊學(xué)術(shù)論文，其中100多篇發(fā)表在頂尖的IEEE/ACM Transactions/Journals學(xué)術(shù)期刊上；另在國際學(xué)術(shù)會議錄上發(fā)表150多篇學(xué)術(shù)論文，出版編著了40多本書。潘毅院士還獲得了IEEE杰出成就獎、IEEE杰出服務(wù)獎、IEEE Transactions最佳論文獎，多次獲IEEE等國際大會最佳論文獎，4次獲得IBM教授獎，兩次獲得日本學(xué)術(shù)振興會高級邀請獎。

根據(jù)潘毅院士的定義，元宇宙刻畫的是一個包羅各項技術(shù)的“組裝體”。如果說過去各種技術(shù)都是單項作戰(zhàn)，獨自描繪技術(shù)藍(lán)圖，元宇宙則是集信息、生物、物理技術(shù)為一體的“技術(shù)全景圖”。

對話實錄：

01、元宇宙是包羅各項技術(shù)的“組裝體”

MetaPost：關(guān)于元宇宙的概念，您曾提出一個觀點，元宇宙不光是各種IT技術(shù)的集成，而是集信息技術(shù)、生物技術(shù)、物理技術(shù)為一體的全景圖。這個理念應(yīng)該如何理解？

潘毅院士：所謂元宇宙，即利用信息技術(shù)，將自然宇宙擴展為虛擬宇宙，人與宇宙間的關(guān)系從此“由單向轉(zhuǎn)為雙向”，不僅可以利用宇宙中的物質(zhì)信息，還可以擺脫自然界各種復(fù)雜的規(guī)律。元宇宙是現(xiàn)代各種技術(shù)的集成，也是我們的一種愿景，這個概念給我們提供了一個方向。

舉個例子，元宇宙是虛和實的世界融合，但目前的虛擬世界往往以外形為主，就是數(shù)字化的人形、房子、機場等的形，缺少內(nèi)核，也就是神。如果我們要真正表現(xiàn)人的神，就要通過數(shù)字化賦予它生物的所有特性，包括它的細(xì)胞、組織、神經(jīng)連接等等，以及它的思維能力、推理能力，那時候我們就把生命帶進虛擬宇宙了。

那時，只有IT技術(shù)是解決不了所有的問題，我們還要把生物和物理技術(shù)加進去。比如我們用數(shù)字化模擬心跳，血液進去多少，心臟跳動多少次，心臟膨脹有多大，這其中是有生物和物理規(guī)律的。

02、元宇宙與醫(yī)療世界的碰撞

MetaPost：您長期從事計算機與生物信息領(lǐng)域的交叉研究，目前，很多人在提及醫(yī)療元宇宙，您認(rèn)為元宇宙可以為傳統(tǒng)的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)帶來哪些新鮮的活力？

潘毅院士：元宇宙可以為傳統(tǒng)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)帶來很多活力，比如傳統(tǒng)的治療多是采用化學(xué)藥物或者手術(shù)開刀，現(xiàn)在很多治療都在使用數(shù)字化解決方案。

未來，隨著元宇宙技術(shù)的發(fā)展，AR全息影像可能成為醫(yī)療培訓(xùn)的主角，大大提升醫(yī)生之間的交流效率，實現(xiàn)醫(yī)療資源的有效復(fù)制。在手術(shù)操作訓(xùn)練中，XR技術(shù)可以通過顯示、觸感、力反饋等設(shè)備，使接受培訓(xùn)的醫(yī)生沉浸在虛擬場景中，進行手術(shù)操作和練習(xí)，體驗真實的臨床手術(shù)過程，可以有效提高醫(yī)生診斷病情和制訂治療方案的能力，同時能夠大幅降低傳統(tǒng)培訓(xùn)中的器材、標(biāo)本等成本。

在治療心理疾病方面，可以借助與數(shù)字世界的交互，對多動癥、PTSD（創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙）、抑郁癥等心理疾病采取早預(yù)測、早發(fā)現(xiàn)、早治療。目前美國已經(jīng)有利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)治療PTSD的先例，2017年，美國FDA首次以數(shù)字療法的定義批準(zhǔn)PearTherapeutics的ReSET，使其成為第一款處方數(shù)字療法。另外，在緩解慢性疼痛、輔助治療老年癡呆等方面也有不錯的效果。

03、為元宇宙注入“生命體”

MetaPost：您曾提到為元宇宙注入生命體，達(dá)到形神兼?zhèn)涞脑钪?，這個應(yīng)該如何理解？實際應(yīng)用距離我們還有多遠(yuǎn)？未來可能會有哪些應(yīng)用場景？

潘毅院士：今年夏天，海外已有文章介紹果蠅數(shù)字孿生體的技術(shù)成果，用CT掃描建立逼真的果蠅生物模型，在果蠅真實肢體運動數(shù)據(jù)的支持下，世界上第一個黑腹果蠅的精確“數(shù)字孿生體”誕生了。這個數(shù)字果蠅是有反應(yīng)和感知力的，如果我們?nèi)觽€球，數(shù)字果蠅會感受到危險并跳起來。

除了果蠅，目前數(shù)字細(xì)胞已經(jīng)成功發(fā)布，數(shù)字心臟也已經(jīng)在應(yīng)用。不遠(yuǎn)的將來還有望實現(xiàn)數(shù)字老鼠，進而再實現(xiàn)形神兼?zhèn)涞臄?shù)字化人類，這里包含了物理技術(shù)、生物技術(shù)和IT技術(shù)。

我堅信，數(shù)字老鼠5到10年就會成功，數(shù)字猴子有望在20年內(nèi)成功數(shù)字化，數(shù)字人類有望在30-50年之間實現(xiàn)。這些一旦成功，就可以用元宇宙來篩選和測試新藥物，大大降低試錯成本。

過去，新藥研發(fā)整個流程需要耗時十年，耗資約十億美金，體外測試和動物測試階段耗時長、耗資大，而通過細(xì)胞數(shù)字孿生平臺，使科學(xué)家能夠在計算機上快速評估細(xì)胞對候選藥物的反應(yīng)。未來，相關(guān)的任何實驗都不需要在病人身上做，藥物的功能、分子反應(yīng)如何作用于心臟，都可以用數(shù)字表達(dá)，節(jié)約了人工和成本，降低了人體試驗的風(fēng)險。

04、元宇宙將重新定義和確權(quán)醫(yī)療數(shù)據(jù)

MetaPost：醫(yī)療數(shù)據(jù)具有很高的研究和經(jīng)濟價值，未來，您認(rèn)為元宇宙將如何重新定義醫(yī)療數(shù)據(jù)？

潘毅院士：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，目前已產(chǎn)生了海量的臨床、遺傳和行為學(xué)數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)規(guī)模大、價值巨大、結(jié)構(gòu)多樣和增長快速的特點。人工智能技術(shù)主要有三點：數(shù)據(jù)、算力和算法，三駕馬車缺一不可，利用好醫(yī)療數(shù)據(jù)，將對生物醫(yī)學(xué)乃至人類社會的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。

舉個例子，如果我們收集到1萬份體檢報告，這個數(shù)據(jù)就很有價值，可以加快疾病的預(yù)測，并提高準(zhǔn)確率。

醫(yī)療數(shù)據(jù)具有很高的價值，但是醫(yī)療數(shù)據(jù)都保留在醫(yī)院里，患者并不能將自己的醫(yī)療數(shù)據(jù)利用起來，因為醫(yī)院也要保護患者隱私，使得數(shù)據(jù)不能達(dá)到最大利用率。而通過NFT可以使得患者掌握自己的醫(yī)療數(shù)據(jù)，并可以選擇售賣自己的醫(yī)療數(shù)據(jù)，不僅使患者得到醫(yī)療補償，也促進了數(shù)據(jù)的交互，加速科技進步。

05、元宇宙的三個階段

MetaPost：如果分階段來看，您會把元宇宙分為幾個階段？

潘毅院士：我認(rèn)為元宇宙可以分為三個階段。

第一個階段是數(shù)字化的階段，也就是元宇宙里的數(shù)字人有形了，聲音也可以模仿，但是沒有邏輯思維，沒有思考的能力，這個階段幾年前已經(jīng)完成了。

第二階段是數(shù)字人在第一階段基礎(chǔ)上有了思考的能力，比如我們在問數(shù)字化的鄧麗君，你們家有幾口人？因為她有了數(shù)據(jù)積累和AI推理能力，她是可以回答這個問題的。但是第二階段還是沒有神經(jīng)感知能力。也就是說，如果問她一些沒有提前準(zhǔn)備的問題，她是回答不了的。第二階段現(xiàn)在正在進行中。

第三階段是形神兼?zhèn)?，?shù)字人不僅有邏輯思維能力還具備神經(jīng)感知能力，那時候，我給數(shù)字化的鄧麗君講一個笑話，她會臉紅，甚至?xí)π摺Ｅ乃念^，她會疼痛了。第三階段很可能還需要30-50年時間。

06、醫(yī)療元宇宙的機遇與挑戰(zhàn)

MetaPost：除了機遇，您認(rèn)為醫(yī)療元宇宙目前有哪些挑戰(zhàn)？

潘毅院士：機遇與挑戰(zhàn)一定是并存的。機遇方面，數(shù)字治療、醫(yī)療培訓(xùn)、元宇宙手術(shù)等都有著廣泛的應(yīng)用場景。假如要實現(xiàn)元宇宙手術(shù)，我們需要做到實體與虛體共存，做手術(shù)的時候，實體會出血，虛擬體也應(yīng)該會出血，而且在虛擬體中可以實現(xiàn)360度無死角觀看身體內(nèi)的結(jié)構(gòu)、器官，甚至是取出來觀看。這需要算力的提高，5G夠不夠？也許5G的延遲就太長了。因為屆時會有海量的數(shù)據(jù)匯聚到一起，并需要實時反饋，那時也許就需要6G甚至7G，延遲必須非常短。

同時，云計算的延遲性長也是一個問題，數(shù)據(jù)傳上去，再傳下來，就來不及。那是需要邊緣計算還是端對端的計算呢？另外，虛擬現(xiàn)實的技術(shù)也要加強?，F(xiàn)在的虛擬世界，也許從正面看很好，但360度的仿真觀看能不能做到？這些都是我們的挑戰(zhàn)。

其次是物理層面，如何用物理原理精準(zhǔn)地模仿人體器官，有沒有公式來表達(dá)精準(zhǔn)的變動？生物上的反應(yīng)又怎么表達(dá)?這些還有待于深入研究。所以現(xiàn)在沉浸式和三維都是表面上的文章，未來，還需要很多的研究才能做到真正的虛擬世界和元宇宙的應(yīng)用。

雖然有很多挑戰(zhàn)，但現(xiàn)階段醫(yī)療元宇宙已經(jīng)有了部分的應(yīng)用。比如360度觀看無法實現(xiàn)，但可以實現(xiàn)180度地觀看，血液出來多少量無法表達(dá)，但有沒有流出血液是可以表達(dá)的。隨著技術(shù)的發(fā)展，各種醫(yī)療元宇宙應(yīng)用也會越來越完善。

07、元宇宙對醫(yī)療的有益探索

MetaPost：目前，您在從事哪些與元宇宙相關(guān)的研究？

潘毅院士：我主要從事生物信息方面的研究，團隊瞄準(zhǔn)了兒童自閉癥早期篩查領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，一位自閉癥患者總共會給一個家庭帶來150萬人民幣的花費，在美國是250萬美金，而這種疾病在四歲以前很難診斷。

在研究中，我們發(fā)現(xiàn)很多孩子的反應(yīng)是與環(huán)境以及問的問題相關(guān)的。比如兩個孩子坐在一起，一樣的環(huán)境，有可能檢測到的結(jié)果是一樣的。但如果問的問題不一樣，兩個孩子的回復(fù)可能會不一樣。比如問孩子，你的朋友是誰，正常孩子就會準(zhǔn)確的回答。自閉癥的孩子因為缺少朋友，就會閉上眼睛回避，或者表現(xiàn)出煩躁。

如果在元宇宙沉浸式的環(huán)境里，檢測他的反應(yīng)時可能會更加精準(zhǔn)，特別是抑郁癥，抑郁癥是很常見的一種病癥，但是到了特殊的場景，戴上了VR頭盔，進入一個虛擬世界中，他的反應(yīng)就不一樣。我們可以精準(zhǔn)地預(yù)測，也可以盡早地治療和干預(yù)，這些對病人是有好處的。

目前這些技術(shù)所帶來的醫(yī)療突破，僅僅只是開始。未來，我們可以期待，在更多前沿技術(shù)的助力下，實現(xiàn)疾病預(yù)測、精準(zhǔn)醫(yī)療等創(chuàng)想。

08、促進元宇宙賦能實體經(jīng)濟發(fā)展

MetaPost:除了在學(xué)校的任職，您也是中民協(xié)元宇宙工委會長，未來您和協(xié)會將如何推動中國的元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展？

潘毅院士：2021年10月30日，中民協(xié)元宇宙工委揭牌成立，以“元宇宙產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)元宇宙化”雙輪驅(qū)動為使命，搭建元宇宙產(chǎn)業(yè)落地建設(shè)與協(xié)同創(chuàng)新的賦能平臺。經(jīng)過一年多的發(fā)展，目前，中民協(xié)元宇宙工委集納院士超過30位，專家超過100位，會員數(shù)量超過200家，生態(tài)伙伴過千家，已成為中國成立最早、規(guī)模最大、組織架構(gòu)完善、服務(wù)體系完整的全國性元宇宙社團組織。

未來，中民協(xié)元宇宙工委將繼續(xù)充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會獨特優(yōu)勢，以實際行動助力國務(wù)院穩(wěn)經(jīng)濟一攬子政策措施，為全國穩(wěn)住經(jīng)濟大盤積極貢獻(xiàn)力量。

具體來說，主要有以下幾點：第一，科學(xué)家在做研究，企業(yè)家在做經(jīng)營，政府在推動項目，包括投資機構(gòu)等等，協(xié)會要做到如何對接和用好這些資源，使得他們相互了解，產(chǎn)生價值。第二，要幫助產(chǎn)業(yè)和政府做好白皮書，提供更多可參考的數(shù)據(jù)、趨勢和發(fā)展方向。第三，幫助政府和行業(yè)制定元宇宙相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。第四，做好行業(yè)推廣，舉辦專業(yè)、權(quán)威的行業(yè)會議，通過報告、科普、圖文、視頻等形式宣傳元宇宙。

圖 | 潘毅院士