大語(yǔ)言模型賦能中醫(yī)藥研究生科研能力策略研究

摘要：隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，大語(yǔ)言模型（LLMs） 在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。該研究著眼于探索大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥研究生科研能力提升中的作用與應(yīng)用策略，全面審視了中醫(yī)藥研究生在科研能力方面的現(xiàn)狀，并據(jù)此提出了一系列創(chuàng)新策略，包括運(yùn)用大語(yǔ)言模型優(yōu)化知識(shí)檢索、輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析能力以及提升論文撰寫質(zhì)量。大語(yǔ)言模型的引入顯著提高中醫(yī)藥研究生的科研能力，同時(shí)為其現(xiàn)代化進(jìn)程提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：大語(yǔ)言模型；中醫(yī)藥；研究生；科研能力；教育技術(shù)；自然語(yǔ)言處理

中圖分類號(hào)：TP391" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）19-0115-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

中醫(yī)藥作為中國(guó)傳統(tǒng)文化瑰寶，擁有獨(dú)特理論體系和豐富臨床經(jīng)驗(yàn)，對(duì)全球健康事業(yè)影響深遠(yuǎn)[1]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)快速發(fā)展，中醫(yī)藥傳承與發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。研究生教育是培養(yǎng)中醫(yī)藥科研人才的關(guān)鍵階段，其科研能力直接關(guān)系學(xué)科創(chuàng)新與進(jìn)步[2]。為滿足現(xiàn)代科研需求，中醫(yī)藥學(xué)科亟須與現(xiàn)代科技融合，推動(dòng)現(xiàn)代化和國(guó)際化[3]。因此，提升中醫(yī)藥研究生科研能力是亟待解決的問(wèn)題。

人工智能技術(shù)是模擬和擴(kuò)展人類智能的先進(jìn)手段，已成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要力量。在中醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到中醫(yī)診斷、健康管理、名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)傳承、藥物配方創(chuàng)新等多個(gè)方面[4-5]。我們?cè)褂镁矸e神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行乳腺癌預(yù)測(cè)[6]，基于視覺變壓器適配器的雙曲嵌入實(shí)現(xiàn)糖尿病視網(wǎng)膜病變的多病變分割[7]。近年來(lái)，以生成式人工智能（AIGC） 為代表的新一代人工智能技術(shù)，極大地促進(jìn)了人機(jī)交互的發(fā)展。在這一領(lǐng)域，大語(yǔ)言模型（LLMs） 以其在自然語(yǔ)言處理任務(wù)上的顯著成果和出色的知識(shí)涌現(xiàn)能力，成為研究的熱點(diǎn)。

教育領(lǐng)域，大語(yǔ)言模型在輔助教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)資源、優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑等方面潛力巨大[8-9]。將大語(yǔ)言模型應(yīng)用于中醫(yī)藥研究生教育，有望通過(guò)智能化手段提升科研能力，推動(dòng)學(xué)科現(xiàn)代化。例如，中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心與科大訊飛股份有限公司聯(lián)合研發(fā)的科技文獻(xiàn)大模型-星火科研助手，就是一個(gè)成功案例。該模型基于豐富的科技文獻(xiàn)資源，提供成果調(diào)研、論文研讀和學(xué)術(shù)寫作等科研助手功能，為科研工作者提供了一個(gè)高效、精準(zhǔn)的科技文獻(xiàn)服務(wù)平臺(tái)，極大地助力了科研工作的開展[10-11]。

盡管大語(yǔ)言模型在研究生科研能力提升方面有成效，但在中醫(yī)藥專業(yè)仍面臨挑戰(zhàn)。首先，提示詞（Prompt） 設(shè)計(jì)不合理是突出問(wèn)題。提示詞直接影響大語(yǔ)言模型對(duì)問(wèn)題的理解和回答的準(zhǔn)確性。中醫(yī)藥研究生調(diào)研古典書籍時(shí)，合理提示詞可獲得更清晰的回答。然而，不熟悉人工智能的研究生難以設(shè)計(jì)有效提示詞，可能無(wú)法充分利用大模型潛力。其次，數(shù)據(jù)整理和分析能力欠缺是重要問(wèn)題。中醫(yī)藥研究生可能缺乏數(shù)據(jù)清洗、預(yù)處理和分析技能，而這些技能對(duì)利用大語(yǔ)言模型至關(guān)重要。

本文旨在探討大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥研究生科研能力培養(yǎng)中的應(yīng)用潛力，分析其在文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和論文寫作中的作用，為中醫(yī)藥教育和科研提供新思路。具體策略如圖1所示。

1 中醫(yī)藥研究生科研能力現(xiàn)狀

1.1 文獻(xiàn)檢索效率的挑戰(zhàn)

中醫(yī)藥研究生科研工作首先面臨知識(shí)檢索難題。中醫(yī)藥古典文獻(xiàn)（如《黃帝內(nèi)經(jīng)》《傷寒雜病論》） 蘊(yùn)含豐富理論和實(shí)踐，但古文晦澀和非標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)給信息檢索帶來(lái)障礙。學(xué)生需投入大量時(shí)間閱讀理解古籍，且缺乏高效檢索工具，難以快速定位信息。這一現(xiàn)狀嚴(yán)重制約了中醫(yī)藥研究生科研工作的效率和深度。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的不足

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是科研核心，但其復(fù)雜性對(duì)中醫(yī)藥研究生是挑戰(zhàn)。由于基礎(chǔ)理論不扎實(shí)和復(fù)雜知識(shí)整合能力缺乏，研究生面對(duì)新方向時(shí)難以有效實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。此外，團(tuán)隊(duì)合作中發(fā)散思維和創(chuàng)新意識(shí)不足，限制了提出創(chuàng)新問(wèn)題和設(shè)計(jì)思路的能力。

1.3 數(shù)據(jù)分析能力的薄弱

臨床研究中，數(shù)據(jù)分析至關(guān)重要。中醫(yī)藥研究生統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)薄弱，面對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)分析任務(wù)可能力不從心。此不足影響數(shù)據(jù)有效解讀，制約數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化能力，以及利用大語(yǔ)言模型提升分析效率的潛力。

1.4 論文撰寫能力的待提升

論文撰寫是科研成果傳播關(guān)鍵，但中醫(yī)藥研究生面臨挑戰(zhàn)。英語(yǔ)水平不足、論述不深入、框架條理欠缺，影響準(zhǔn)確表達(dá)研究思路和結(jié)果。這些問(wèn)題降低論文質(zhì)量，影響發(fā)表機(jī)會(huì)。研究生對(duì)英文寫作的畏難情緒，降低了寫作積極性。

中醫(yī)藥研究生在科研能力上的現(xiàn)狀亟須改進(jìn)。提升文獻(xiàn)檢索效率、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析技能以及提高論文撰寫水平，是當(dāng)前教育和科研工作中需要重點(diǎn)關(guān)注和解決的問(wèn)題。通過(guò)這些方面的提升，可以有效地增強(qiáng)中醫(yī)藥研究生的科研能力，進(jìn)而推動(dòng)中醫(yī)藥學(xué)科的發(fā)展和創(chuàng)新。

2 大語(yǔ)言模型提升中醫(yī)藥研究生科研能力策略

近年來(lái)，大語(yǔ)言模型的快速發(fā)展正在重塑研究生教育和科研的各個(gè)方面。目前常見的大語(yǔ)言模型如表1所示。大語(yǔ)言模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)訓(xùn)練，能夠執(zhí)行復(fù)雜的語(yǔ)言任務(wù)，在理解和生成自然語(yǔ)言方面展現(xiàn)出了前所未有的能力。當(dāng)前的教育和科研背景下，大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥研究生科研能力提升上扮演著越來(lái)越重要的角色。本文主要闡述大語(yǔ)言模型在優(yōu)化文獻(xiàn)檢索、輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、提升數(shù)據(jù)分析能力和優(yōu)化論文撰寫這四個(gè)方面的策略。

2.1 利用大語(yǔ)言模型優(yōu)化知識(shí)檢索

快速提取中醫(yī)藥文本信息是提升研究生科研能力的關(guān)鍵。利用檢索增強(qiáng)生成（RAG） 技術(shù)，從海量文獻(xiàn)中精準(zhǔn)提取信息并生成回答，有助于發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥隱性知識(shí)。提示詞設(shè)計(jì)對(duì)提升大模型處理復(fù)雜任務(wù)的準(zhǔn)確性和效率至關(guān)重要。提示詞通常由指令和輸入數(shù)據(jù)組成，指令應(yīng)明確、清晰，上下文內(nèi)容越精確，生成效果越好。如圖2所示，提示詞優(yōu)化通過(guò)增設(shè)背景提示、角色設(shè)定、示例引導(dǎo)及輸出規(guī)范等策略，有效提升了大模型輸出效果。

因此，本文將研究開發(fā)適用于中醫(yī)藥領(lǐng)域的提示詞庫(kù)，深入分析專業(yè)術(shù)語(yǔ)和研究問(wèn)題，確保準(zhǔn)確性和實(shí)用性。首先，通過(guò)文獻(xiàn)綜述和需求分析，了解中醫(yī)藥研究生使用大語(yǔ)言模型的具體需求和問(wèn)題，為提示詞庫(kù)開發(fā)和培訓(xùn)課程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。其次，基于文獻(xiàn)綜述和需求分析設(shè)計(jì)初步提示詞庫(kù)。再次，通過(guò)互動(dòng)和反饋，優(yōu)化調(diào)整提示詞庫(kù)，確保有效性和適用性。最后，通過(guò)工作坊和在線教程，教育研究生設(shè)計(jì)和使用有效提示詞，提高與大模型科研助手互動(dòng)效率。此外，通過(guò)構(gòu)建包含中醫(yī)典籍、古籍和文獻(xiàn)的核心數(shù)據(jù)基礎(chǔ)（需引用數(shù)據(jù)來(lái)源） ，大語(yǔ)言模型可實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥領(lǐng)域知識(shí)智能問(wèn)答。

2.2 利用大語(yǔ)言模型輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

大語(yǔ)言模型可模擬專家思維，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考和建議。如圖3所示，用戶輸入提示詞，大語(yǔ)言模型（如Kimi） 分析歷史數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)，自動(dòng)生成初步實(shí)驗(yàn)方案，包括目的、方法、材料和預(yù)期結(jié)果。研究生可根據(jù)建議，結(jié)合自身情況優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。此外，中醫(yī)藥LLM中，混合專家系統(tǒng)（MoE） 整合規(guī)則推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)和模糊邏輯等技術(shù)，形成處理復(fù)雜和不確定問(wèn)題的系統(tǒng)。MoE可處理診斷和治療中的不確定性，吸納新臨床結(jié)果和反饋，優(yōu)化更新治療策略。

2.3 利用大語(yǔ)言模型提升數(shù)據(jù)分析能力

通過(guò)開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)課程（結(jié)合大語(yǔ)言模型應(yīng)用） ，采用理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方法（如講座、實(shí)踐、案例研究） ，提升研究生數(shù)據(jù)技能。課程內(nèi)容根據(jù)中醫(yī)藥領(lǐng)域需求定制。利用大語(yǔ)言模型整合統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析工具，提供智能化分析服務(wù)。通過(guò)自然語(yǔ)言指令（舉例） ，研究生可進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計(jì)分析和結(jié)果解釋。大語(yǔ)言模型自動(dòng)化處理分析大量數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)整理工作量，使研究生專注于創(chuàng)新和深入分析。大語(yǔ)言模型可作為輔助決策工具，推薦統(tǒng)計(jì)方法和模型，提高數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性和效率。大語(yǔ)言模型可整合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從大量中醫(yī)藥數(shù)據(jù)中提取信息。例如，使用聚類分析、因子分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則等方法發(fā)現(xiàn)方劑配伍規(guī)律和癥狀分析。

2.4 利用大語(yǔ)言模型優(yōu)化論文撰寫

大語(yǔ)言模型可輔助研究生撰寫高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文。通過(guò)自然語(yǔ)言生成技術(shù)，模型可生成論文各部分（如摘要、引言、方法、結(jié)果和討論） 研究生可在此基礎(chǔ)上修改完善，提高論文質(zhì)量和發(fā)表可能性。大語(yǔ)言模型可通過(guò)語(yǔ)言校對(duì)和潤(rùn)色，改進(jìn)論文語(yǔ)言和表達(dá)。

3 結(jié)論

本研究探討了大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥研究生科研能力提升中的作用和潛力。分析發(fā)現(xiàn)，大語(yǔ)言模型在文獻(xiàn)檢索優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)輔助、數(shù)據(jù)分析能力增強(qiáng)、論文撰寫優(yōu)化等方面為中醫(yī)藥研究生提供助力。

總之，大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥研究生科研能力提升上價(jià)值顯著，為學(xué)科發(fā)展和現(xiàn)代化注入活力。未來(lái)，隨著人工智能技術(shù)進(jìn)步，大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥教育和科研領(lǐng)域前景廣闊，期待其推動(dòng)學(xué)科創(chuàng)新，培養(yǎng)更多具備現(xiàn)代科研能力的中醫(yī)藥人才。同時(shí)，大語(yǔ)言模型的應(yīng)用還面臨著一些挑戰(zhàn)，如模型的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的安全性和倫理問(wèn)題等。因此，未來(lái)的研究需要在確保技術(shù)可靠性和安全性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥領(lǐng)域的深度應(yīng)用。同時(shí)，我們也需要加強(qiáng)跨學(xué)科的合作，整合資源，共同推動(dòng)大語(yǔ)言模型在中醫(yī)藥教育和科研中的健康發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】