一、医学 AI 首先要遵循医学

医学怎样认识患者、形成和检验证据、选择行动并观察结局,AI 进入诊疗或研究以后,也要接受同样的约束。我所理解的医学 AI 下半场,正是让 AI 进入这条医学链条:诊疗时遵循证据,面对证据空白时参与新的研究。

过去十年的医学 AI 大多沿着训练和预测这条路径发展。影像模型从 CT 中预测病灶,生理信号模型从心电、脑电中识别异常和风险,病历模型预测诊断、预后或再次住院,医学大模型则用编码进权重的知识回答问题。输入和任务各不相同,共同点是把医学模式、知识和经验压进权重,再用这些权重作出预测。

这条路线已经带来许多进展,模型、数据和训练也会继续构成基础。纯靠权重会留下一个问题:判断依据往往已经被压缩进参数。模型可能给出正确答案,却很难同时说明结论来自哪项研究、研究针对什么人群、观察了什么结局,以及这些证据是否仍然有效、是否适用于当前患者。

模型给出的判断会直接影响检查和治疗,有时还会改变一个人的长期健康。判断这类输出是否可信,需要核对模型掌握的患者事实、所依据的外部证据、证据强弱及适用性,并追踪行动后的结局。

我用“权重预测”概括上半场,用“证据系统”概括下半场。上半场关注模型能否从输入直接给出正确预测。到了下半场,模型继续负责感知、抽取、检索和推理,患者事实、外部研究、适用性判断与结果验证也要留在系统里,供人查看和复核。判断由此沿着“患者状态—证据—行动—结局”展开。

图一:从权重中心到证据中心
图 1|上半场以权重作为主要知识载体;下半场保留这些模型能力,并把患者事实、外部研究和结局验证接入判断过程。 点击图片查看大图

这一区分来自医学自身的工作方式。先看这条链条的起点:医生面对的患者状态是什么。

二、医学行为从认识患者状态开始

从长远看,医学希望延长健康寿命,并尽量减轻疾病造成的痛苦和功能损失。具体到一次医疗行为,需要先理解行动前的患者状态,再选择检查、治疗或管理方式,希望把患者带向更好的健康状态。

一个人的真实健康状态无法被直接读取。医生和 AI 获得的是它在不同时间、不同尺度上的投影。

其中一个维度是时间。一次门诊看到的是一个切片,病史提供的是一段轨迹;再把尺度拉长,才是一个人从健康、亚健康、发病、治疗到康复或慢病管理的全过程。医院里的“病史”,在 AI 系统里对应长期记忆与个体化,在个人层面则对应一份连续更新的健康档案。没有这条时间轴,同一个化验值、同一处影像异常,可能会被解释成完全不同的意义。

另一个维度是多模态。除了年龄、性别、生活方式和患者口述的症状,医学还要观察体征、外观表现、生理信号、CT 与 X 光等影像、病理、血液和其他体液指标,以及越来越多的组学信息。每一类信息都反映了患者健康状态的一个侧面。

早期医学 AI 的大量工作,正是在这些投影中提取信息:从 CT 中识别病灶,从眼底图像中发现异常,从脑电和心电中识别模式,从病理切片或实验室指标中预测风险。这些模型把原始信号变成可供诊疗使用的临床所见(findings)。

识别出临床所见以后,接下来该做什么,还要另作判断。

三、医学证据如何进入行动

从患者身上发现异常以后,还要判断哪些检查和治疗适合处在这种状态的人,包括预期获益、风险,以及何时选择观察或停止。

这一步还要参考外部医学证据,包括临床研究、系统综述、指南和共识;有时这些资料给出的结论仍然冲突或不足。

医生先要弄清患者的病史、当前状态和仍缺少的信息,再看相似人群接受某项干预后的收益、伤害和代价。随后还要判断研究是否适用于当前患者,比较候选行动,并随访执行后的结局。

循证医学要求临床专长、最佳外部研究证据和患者具体情况共同参与判断。[4] 指南可能过时或相互冲突,研究可能没有纳入复杂合并症患者,相对获益放在不同基线风险的人身上,也会对应不同的绝对获益。找到论文以后,需要继续核对研究对象、效应大小、偏倚与不确定性、相反证据,以及研究对当前患者的适用程度。[5]

纯权重模型在这里暴露出局限。Med-PaLM 证明了大模型可以把大量临床知识编码进参数,论文同时指出,真实应用仍需连接权威来源,并处理医学共识随时间变化的问题。[1] 搜索或 RAG 可以补充新信息和出处。材料进入医学决策之前,还需评价研究质量、主张边界、相反证据和个体适用性。

OpenEvidence、蚂蚁阿福、百小医和氢离子做的是同一类强调循证的产品:让医学问答围绕可以查证的医学依据展开。它们会检索指南、论文或其他权威医学资料,并尽量保留用户能够继续核对的出处。[15][16][17][18] OpenEvidence 和氢离子主要服务医生;蚂蚁阿福和百小医更多面向公众与家庭健康。

有出处以后,还要继续追问:原文是否真的支持这句话?研究本身可靠吗?不同证据之间有没有冲突?研究人群和眼前患者有多接近?采取行动以后,患者的真实结局有没有改善?循证需要回答这些问题。

医学世界模型设想用模型表示当前患者状态,并预测不同医学动作之后的状态变化,供系统比较候选行动。这里有个困难:自然病程预测无法直接提供治疗反事实。Delphi-2M 已能从纵向记录中学习疾病自然史,但它主要建模诊断轨迹,也没有把治疗作为干预动作纳入模型,所以目前回答不了“给药与不给药会有什么不同”。[9]

现阶段,世界模型可以整理状态、发现信息缺口、提出假设和比较可能路径。涉及患者的医学动作仍须接受最佳现有证据的约束。系统需要找全患者的关键证据,找到相关医学研究,判断两者是否匹配,再据此选择行动。

做到这里,诊疗环节似乎已经闭环。

真的吗?

这个闭环成立的前提,是所依赖的医学证据可靠,并且能够覆盖眼前这个人。

四、医学证据怎样产生

医学证据的起点很广。一个想法可能来自生物学和化学机制,来自临床中的异常现象,也可能来自偶然观察之后的追踪验证,例如青霉素;青蒿素则来自对传统医学文献和候选药物的系统研究。随后,候选机制或干预要经过实验、队列研究以及不同阶段的临床试验,逐步回答安全性、剂量、初步疗效和临床获益等问题。证据产生的路径并不完全相同。一个医学主张准备进入广泛诊疗时,仍要在可比较的人群中接受真实结局的检验。

临床研究因此需要明确干预组和对照组,做好随机化,预先规定终点和随访方式,并进行相应的统计分析。单个患者的病程充满偶然波动;可信的比较设计、可靠的测量和足够的样本,可以帮助我们估计效应大小、不确定性以及差异的可能来源。

临床试验离不开统计学,因为需要估计效应大小和不确定性。证据质量还取决于入组、测量、对照和时间零点。大样本或 P < 0.05 无法补救这些设计问题;统计显著也不足以说明效应足够大或具有临床意义。[6]

一项研究是否可信,先看问题有没有定义清楚,比较是否合理,测量和分析是否可靠,还要看结果能否在其他数据或人群中复现。指南和系统综述再对这些研究加以综合,形成当前相对可靠、仍可能变化的医学知识。

临床研究通常先给出研究人群层面的效应估计。医生随后还要把这一估计用于具体患者。患者的基线风险、年龄、合并症、遗传背景、生活环境和价值偏好都有差异,这一步需要适用性判断。对大多数人有效的药,可能对一部分人无效,甚至有害。

个体化新抗原 mRNA 疗法提供了一个很直观的例子。Moderna 与 Merck 开发的 V940(intismeran autogene)采用个体化制造流程:先取得每位患者肿瘤与血液样本的测序信息,由算法选择候选新抗原,再据此制造 mRNA 治疗。不同患者得到的治疗内容会不同。

疗效评价仍依赖符合条件人群中的随机比较,以估计复发、远处转移、生存和安全性。IIb 期随机研究已经同行评议发表;2026 年 8 月 19 日公布的 III 期结果目前仍是公司 top-line 信息,公告称预设期中分析达到了无复发生存和无远处转移生存终点,但完整效应量、绝对获益、亚组结果、总生存期和监管结论尚待披露,治疗也仍处于研究阶段。[7][8]

图二:个体化治疗与群体证据
图 2|个体化制造决定每位患者接受的治疗内容;随机比较估计这套治疗策略在研究人群和观察期内的收益与风险。 点击图片查看大图

个体数据决定 V940 的治疗内容,群体研究评价这套策略是否有效。人群平均值用于具体患者时,仍会留下覆盖缺口。医学证据总有尚未覆盖的人和问题。

五、AI 如何参与新证据的产生

从现有研究的覆盖范围看,许多患者都落在长尾上。人群特征的组合远多于任何一项研究能够纳入的范围。罕见病、复杂合并症、少数人群和特殊环境长期缺少证据;总体有效的治疗中,也可能存在尚未识别的响应者、无响应者和高风险亚组。

将患者匹配到现有指南,是对已有证据的应用。医学的发展还依靠旧证据的修正、新机制的发现和新干预的验证。AI 可以参与提出问题,降低新证据的产生成本。

AI 可以从临床记录、影像、组学和文献中寻找异常模式和证据缺口,并据此提出可由实验区分的竞争性假设。它也能辅助构建队列、匹配受试者、提取终点和模拟目标试验,或设计分子、蛋白和实验方案。实验和临床研究随后检验这些候选结果。

近年已经出现了一些早期例子。Virtual Lab 多 Agent 系统设计了 92 个针对 SARS-CoV-2 的纳米抗体,随后通过湿实验进行筛选;生成式 AI 参与发现的 TNIK 抑制剂 rentosertib 进入了 71 人的随机 IIa 期试验。这项以安全性为主要终点的小型研究,在整条证据路径中仍属早期。[10][11] 科学结论要等实验和临床研究确认。

医疗数据库的规模本身不能保证证据质量。观察记录可以描述发生了什么。若要估计干预效果,还需要明确人群、干预、对照、时间零点、随访和结局,并处理混杂与选择偏倚。[12]

这里有一种需要避免的循环:AI 的建议改变检查和治疗,新记录随后被直接当作真值训练回系统,模型由此开始用自身造成的结果证明自己。

临床反馈提供的主要是研究线索。把线索转化为证据,需要经过预先规定的研究设计、对照与统计推断、外部或独立验证,以及变更审批和版本治理。形成的证据才可能支持医学知识更新或系统权限调整。

图三:证据闭环与研究防火墙
图 3|临床日志产生反馈信号。信号经过研究设计、比较与统计推断、独立验证和变更治理后,才可能成为支持系统更新的新证据。 点击图片查看大图

AI 可以帮助发现尚未解释的现象、提出可证伪的假设,并把假设转成研究,在真实世界完成比较和验证。由此形成的新证据还要经过综合评价和相应治理,才能用于后续诊疗。

六、个人健康档案与证据循环

对于每个人,长期、连续的健康记录很重要。

今天的医疗数据常常散落在不同医院、不同设备和一次次短暂就诊中。每次诊疗看到的只是碎片,研究也很难看见疾病发生前很长时间的变化。AI 时代,每个人都可能拥有一份由自己控制、持续积累的健康档案,把病史、影像、生理信号、检验、用药、生活方式与真实结局连接起来。这样的长期记忆能够帮助下一次诊疗更完整地认识这个人,也可能让过去无法观察的疾病转变过程变得可研究。

本地 AI 和个人设备可以在本地完成部分敏感数据的整理、检索和初步分析。隐私安全还取决于明确授权、加密、访问控制、审计和撤回机制。

未来可以采用分布式的数据协作,无须先把所有人的健康数据集中到一个超级数据库。共同标准、知情同意和可审计治理,可以让个人、医院和研究机构的数据在安全边界内参与联合研究。研究者提出清楚的问题,系统寻找符合条件的人群和证据缺口,原始数据继续由原来的个人或机构控制。

个人纵向数据可以提示尚未解释的问题,受治理的数据协作支持研究,研究产生的新证据再用于下一位患者。长期健康记录由此进入医学证据的更新过程。

评价体系也要覆盖这一过程。MedQA、MedXpertQA、HealthBench 以及影像和信号 benchmark,可以测试组件在受控任务中的能力。[2] 这类成绩很难直接推断人机系统在真实流程中的表现;基于病例的随机试验也显示,模型单独作答的优势没有转化为医生使用模型后的同等改善。[3] 临床应用还要考察证据的可追溯性和个体适用性、系统的权限边界,以及在外部验证、前瞻性评估和真实工作流程中的安全性、患者结局、成本与公平性。[13][14]

权重继续承载模型能力。患者事实、医学研究和适用性判断需要显式进入决策过程;模型还可以帮助人类提出问题,让新的证据在实验、临床试验和真实世界研究中产生。

模型还会继续训练。下半场更关心训练结果怎样进入诊疗,以及新的医学证据怎样再回到下一次诊疗。

所以,这是我所认为的医学 AI 的下半场:以证据为中心。

术语说明:本文借用了姚顺雨在 The Second Half 中使用的“下半场”一词。他讨论 AI 如何定义有价值的问题以及如何评估;本文讨论医学 AI 怎样遵循和创造医学证据。两处使用的是同一个比喻,论证彼此独立。

参考来源与证据边界

  1. Singhal K, et al. Large language models encode clinical knowledge. Nature, 2023. DOIPMC 全文
  2. HealthBench: Evaluating Large Language Models Towards Improved Human Health. OpenAI, 2025. 官方页面arXiv
  3. Goh E, et al. Large Language Model Influence on Diagnostic Reasoning: A Randomized Clinical Trial. JAMA Network Open, 2024. DOI
  4. Sackett DL, et al. Evidence based medicine: what it is and what it isn't. BMJ, 1996. DOIPMC 全文
  5. Guyatt GH, et al. GRADE: an emerging consensus on rating quality of evidence and strength of recommendations. BMJ, 2008. DOIPMC 全文
  6. Wasserstein RL, Lazar NA. The ASA Statement on p-Values: Context, Process, and Purpose. The American Statistician, 2016. DOIASA 声明 PDF
  7. Weber JS, et al. Individualised neoantigen therapy mRNA-4157 (V940) plus pembrolizumab versus pembrolizumab monotherapy in resected melanoma (KEYNOTE-942): a randomised, phase 2b study. The Lancet, 2024. DOIPubMed
  8. INTerpath-001 / V940-001 三期试验:ClinicalTrials.gov NCT05933577Merck/Moderna 2026-08-19 官方 top-line 公告Business Wire 公告镜像。公告称预设期中分析达到 RFS 与 DMFS 终点,但尚未公布 HR、绝对获益和亚组等完整数字;在完整论文、学术会议或监管结论发布前,不应将其表述为已获批或已进入常规临床。
  9. Shmatko A, et al. Learning the natural history of human disease with generative transformers. Nature, 2025. DOIPubMed
  10. Swanson K, et al. The Virtual Lab of AI agents designs new SARS-CoV-2 nanobodies. Nature, 2025. DOIPubMed
  11. Xu Z, et al. A generative AI-discovered TNIK inhibitor for idiopathic pulmonary fibrosis: a randomized phase 2a trial. Nature Medicine, 2025. DOIPubMed
  12. Hernán MA, Robins JM. Using Big Data to Emulate a Target Trial When a Randomized Trial Is Not Available. American Journal of Epidemiology, 2016. DOIPMC 全文
  13. Vasey B, et al. Reporting guideline for the early-stage clinical evaluation of decision support systems driven by artificial intelligence: DECIDE-AI. Nature Medicine, 2022. DOI
  14. Han R, et al. Randomised controlled trials evaluating artificial intelligence in clinical practice: a scoping review. The Lancet Digital Health, 2024. DOIPubMed
  15. OpenEvidence:产品与内容合作说明EvidenceGrade 方法与边界
  16. 蚂蚁阿福:产品页面蚂蚁集团关于循证原则与知识来源分级的说明
  17. 百小医:百川智能官网产品页面
  18. 氢离子:产品页面新华社报道

本文把“上半场/下半场”作为一种战略综合框架使用,目前尚未形成标准学术分类。文中区分了同行评议证据、试验注册与公司公告;benchmark 分数、回顾病例、人机一致率、自然病程预测和公司 top-line 结果,各自都有明确的证据边界,无法直接推导出患者获益、干预因果效果或已获批临床能力。