從“神”到智能技術的醫者之路

如果說世界上什么行業最神秘、最復雜、最讓人糾結得愛恨交加，那就是看病的醫生。因為他研究的對象是最神秘、最復雜、最無法掌控的生命體——人，而且還是得病的人。大家一直對醫生和醫療抱有或多或少的認知偏差，我試圖做一個說明，幫助大家理解這個神圣行業，以及了解智能技術輔助是醫學未來的必由之路。我把醫生行業的發展分為三個階段。

醫巫同源時代

醫療被認為是神圣的行業是有歷史淵源的。

在人類早期的原始部落階段，人對自然的認識很有限，對大自然的神秘力量無條件地崇拜。那時候，認為得病是上天的懲罰。治療手段只是知道一些草藥可以治病。這非常原始，因為像馬、鹿等很多動物也知道一些草可以治病。

那個時代治病主要是祈禱上天的神的寬恕和幫助。所以，在部落里往往族長、大祭司、醫生都是由最德高望重的一人擔當。據說神農氏就是這樣一位倍受尊崇的人。公元前2600年，古埃及有個著名大祭司兼醫生叫伊姆霍特普（Imhotep），他是發明金字塔的人，把墳墓做成尖頂是為了使法老的靈魂凝聚不散從尖頂部升天。同時他也是最著名的醫生，治病主要靠念咒語和簡單的草藥。

今天我們不相信這種荒誕的治療。但是，治療疾病其實分為三個重要部分。一是靠自身免疫系統調節的自愈能力，大致占30%的作用；醫療的具體手段方法最重要，占50%的作用；還有20%是精神心理作用。

現代社會的初期，由于治療技術日新月異，不斷進步，中間部分被過度夸大，忽視了第一和第三部分的作用。而在遠古時期具體方法很少，主要靠自愈和精神心理的治療，效果確實差些，但也能治療疾病，幫助人類繁衍成為世界的主宰。所以在這個時期，醫生的工作被認為是神圣的，醫生就是神的化身。

在中國，我們從繁體的醫字也能看出這樣的歷史脈絡。古代“醫”字寫作 “毉”，上半部分是兩種武器，“醫”是承放著羽箭的盒子，“殳”是一種帶鉤的長矛。古代人祭天的時候，習慣把武器作為最重要的貢品，因為可以狩獵，可以打仗，是生存最重要的工具，現在一些少數民族還保留著把箭作為貢品的習慣。下面一個“巫”字，就是負責祭天的人。所以早期的“醫”就是祈禱治病的過程。

隨著人類逐漸認知世界，治病的方法多了起來。最重要的變化，是發明了配伍藥劑，把不同的草藥配合起來用酒制成藥劑服用，明顯提高了療效。這時候“毉”字就變成了后來的繁體字“醫”下面的“巫”字被代表藥劑的“酉”字替代。醫生因為有了越來越多的具體治療辦法，開始和巫也就是神學逐漸分離。

這是一個漫長的演變過程。今天，我們甚至還能看到二者的聯系，少數民族地區寺廟的神職人員還在看病，西方很多醫院附屬于教會等。但是無論如何，醫巫分離代表一個新時代的出現，這就是崇拜名醫的個人技術崇拜時代。

名醫的個人技術崇拜時代

由于醫生有了自信的治療方法，和巫術逐漸分離。中國早在周朝的皇家工作崗位，巫師和醫師已經明確分開。到了公元前400年，中國戰國時代有個名醫叫秦越人，他內外婦兒都很精通，是中醫的“望聞問切”診查方法的發明者。因為醫術好，當時民間有個習慣，把醫術通神的人用黃帝時期的神醫扁鵲稱呼他，以示尊重。大家就都稱呼秦越人為扁鵲。慢慢大家只知道扁鵲，反而淡化了他的真名。

傳說他外科技術很神。戰國時期有個列御寇，又稱“列子”，善于寫故事，像“愚公移山”“高山流水”“夸父追日”“杞人憂天”都是列子的手筆。他還在《湯問》的第十三章，寫了一個扁鵲換心的故事。有兩個人，一個有勇無謀，凈干傻事，一個有謀無勇，一事無成，都很苦惱。他們一起找到扁鵲，希望得到治療。扁鵲認為很容易，只需要把二人的心臟調換就可以了。因為一個會變成有勇有謀，很完美，一個變成無勇無謀，也簡單快樂。換完心，兩人都非常高興。但是由于性格大變，家里人不認識他們了，只能把扁鵲叫來證明是換了心臟，才平息了此事。

其實，扁鵲未必能換心，神話故事只是反映了他醫術高超。扁鵲還有一個理念，即：信巫者不醫，說明醫巫完全分離了。同一時代，西方有個發明了“醫生誓言”的名醫叫希波克拉底（Hippocrates），他也明確表示不給相信巫術的人看病，結果被教會關進監獄。中國在三國時代還有個華佗，是我們外科的先驅，除了給關公刮骨療毒，據說可以開顱手術，正因為要給曹操開顱治療偏頭痛，惹來殺身之禍。很可惜中國的外科沒有傳承下來。

西方的現代外科是從剃頭匠開始的。1540年，西方還沒有什么外科技術，只有放血療法，被認為可以治病。今天看來也許有點道理，因為失血可以促進骨髓造血加快，免疫系統會增強。當時放血的工作就由善于玩刀的剃頭匠兼職了。所以剃頭鋪子外面都放著一個帶著接血盤子的銅柱子，上面纏滿了帶血的白布。慢慢變成了約定俗成的招牌，誰都知道這個地方是剃頭和放血的鋪子。

后來，放血療法隨著醫學進步消失了，已經成為招牌的放血用的柱子變成理發店外面紅白藍相間的轉桶。當時有個叫帕雷的剃頭匠上戰場當軍醫，負責截肢，他發明了結扎血管等不少實用的外科方法替代了烙鐵烙的舊方法，得到了皇帝的賞識，成了第一位皇家御用外科醫生，開始確立了外科醫生的地位。

以后逐漸發展外科技術，醫生開始找到胸腹臟器的手術方法。隨著醫生技術不斷提高，治療手段越來越多，手術也越來越多，越來越大。但同時也帶來了更多的手術風險。比如骨科，過去以整復外用石膏或者夾板固定為主，整體手術并不多。自從1958年達沃斯滑雪場的醫生穆勒等人發明了鋼板螺釘手術治療骨折，各種內固定被不斷發明，用于全身。這一技術引發骨科治療的革命，大大縮短了治療時間，給患者帶來了福音。

但是，大量的內固定也給患者帶來了手術風險。有人統計，固定的總體準確率60-70%，合并癥高達16%，這給手術帶來了很大的不確定性。1964年世界醫學大會發布了著名的《赫爾辛基宣言》，當時主要是針對醫學人體實驗有很大風險，要求應該讓患者知情同意。其實從法律層面看，患者即獲得了知情權和決定權，也承擔了決定權的后果。這對于西方人的直線思維文化是非常合理的。但是中國是圓環的陰陽文化，我們追求絕對的滿意，任何事都希望有解決辦法，不愿意承擔直接的嚴重后果。簽署知情同意書，對中國人來說是個巨大的打擊。

記得我上大學的時候，需要做個手術，身上發現一個腫物，良惡不清。這時就有兩種可能：如果是良性，做個小手術就沒問題了；如果是惡性，就要改為大手術，可能出現大出血死亡、傷神經癱瘓的可能。當時，讓我家人簽署意見做還是不做手術。作為家屬，心理打擊是難以名狀的，不做肯定不行，做就要承擔后果。對中國人來說，需要一定程度上決定親人生死，而實際你又決定不了，實在太難了。那時候我就想，什么時候手術可以做到不出現失誤，那不就不用簽署知情同意書了嗎？

但是，靠醫生本身的能力太難了。醫生有兩大頸瓶難以突破：一是醫生沒有透視眼，無法從組織表面看到深部，特別是骨組織堅硬致密，形態復雜，深部伴行血管神經。二是醫生手再細致還是不能做到一點不失誤，特別是動作要求特別精細的時候。

全世界的醫生想了很多方法，比如積累經驗，但是過程必然很多代價，最終只能做到少出問題；也有大數據總結解剖規律的方法，但是共同的規律是平均值，對于一個具體病人會有偏差，有畸形的時候偏差大到不可參考；還有就是術前測量，固然可以做得很好，但是如何原封不動地在手術中實現，始終沒有好辦法；最后是注重術中透視，但是透視有兩大問題，一是重疊影像，準確率只有80%，二是反復透視醫生容易得放射病，很危險。

方法都不行，說明人的能力達到了頸瓶。我們需要新的思路，曙光就是人工智能輔助的機器人技術。

智能輔助時代

當人類本身技能開發到了極限，再往前進步，就需要一場新的革命，這就是智能技術輔助時代，代表性的技術就是機器人。

機器人的概念首先是由文學家想象出來的，或者說文學家把人類的幻想用作品的形式表達出來。

公元前400年，中國的名人列子寫了一篇機器人的故事，叫做“偃師造人”。講述周穆王在巡游的時候碰到一個叫偃師的工匠，他帶來一個舞者獻藝，這個舞者在表演時能歌善舞，周穆王非常高興，但是他跳到盡興處，居然拋媚眼挑逗周穆王的妃子，穆王大怒，要將其斬首。偃師急忙阻止，聲稱這只是個機器人，立刻將其拆成零件。穆王非常好奇，又讓偃師當面組裝起來，立刻又能唱歌跳舞了。周穆王高興地將其帶回宮廷。當時的工匠名人墨子和魯班聽說此事，都承認自己不如偃師。這個故事生動地講述了一個機器人的發展方向，即擬人化機器人。三國時期，諸葛亮發明“木牛流馬”來運輸軍需品，后人分析那就是一種搬運機器人，但是樣子并不像牛馬，只是功能比牛馬強大。這是另外一種機器人發展的方向，即功能性機器人。

美國有個著名的機器人小說家，叫阿西莫夫，他在1942年發表了著名的《機器人三定律》，試圖規定未來機器人的行事規則。1948年有個年輕工程師叫恩格爾伯格，他看了阿西莫夫的機器人小說很受啟發，就真的制造了一個工業機器人，當然那一點兒也不像人，只是具有一些超越人的能力，最終說服了通用公司老板，用在了有毒易疲勞的電焊工作上，展現了機器人的優勢。這就是功能性機器人的現代起源，此后，機器人開始進入人類的生活 。

田偉，醫學博士，一級主任醫師，北京大學和清華大學教授，博士生導師。英國皇家外科學院院士，日本廣島大學名譽博士，香港中文大學骨科學系名譽臨床教授。1983年北京醫學院（北京大學醫學部）醫學專業畢業，1989-1995年日本國立弘前大學攻讀研究生院脊柱外科專業獲醫學博士學位。回積水潭醫院工作后，1997年創立脊柱外科，并一直擔任主任至今。2003年任積水潭醫院院長。2017年任副局級院長。多年來主要從事脊柱外科疑難重癥的治療和研究，是我國醫學導航與機器人領域的著名專家，領銜研發著名的“天璣”骨科手術機器人。

任中華醫學會骨科分會前任主任委員，脊柱學組組長；中華預防醫學會骨與關節病分會主任委員；中國生物醫學工程學會醫用機器人分會主任委員；中國生物醫藥技術些會計算機輔助外科分會主任委員；《中華骨科雜志》主編。任國際計算機輔助骨科學會主席，擔任過亞太頸椎外科學會主席；SPINE雜志中國特刊主編；SICOT中國脊柱外科學組組長；ISASS中國區的主席。

先后承擔過國家863、973、國家自然科學重點基金、科技部重大專項等科研項目。國家科技進步獎二等獎，何梁何利獎，第一屆國家創新爭先獎獎章。