從錢學森“四個醫學”理論看AI醫學的未來——“融合醫學”概念的提出與展望
2025-06-05 09:41:00
來源：人體工程學生態博覽院
字號
伍 皓
（中國人體工程學研究院執行院長）
摘要
中文摘要：本文從錢學森的“四個醫學”理論出發，探討人工智慧（AI）如何推動醫學進入新的發展階段——“融合醫學”。融合醫學以AI為核心驅動力，融合多模態數據、生物醫學工程、基因編輯、腦機介面等前沿技術，實現醫療全過程的高度智慧化、精準化和個性化。它不僅關注疾病的治療和預防，還致力於人類整體健康狀態的優化。本文分析了融合醫學的特徵、實現路徑及其未來展望，並討論了其面臨的倫理和法律挑戰。
Abstract：This paper explores how artificial intelligence (AI) will propel medicine into a new developmental stage—“Convergent Medicine”—based on Qian Xuesen's theory of the “Four Medicines.” Convergent Medicine, driven by AI, integrates multimodal data, biomedical engineering, gene editing, brain–computer interfaces, and other cutting-edge technologies to achieve high levels of intelligence, precision, and personalization in the entire medical process. It focuses not only on disease treatment and prevention but also on the optimization of overall human health. This paper analyzes the characteristics, implementation pathways, and future prospects of Convergent Medicine, as well as the ethical and legal challenges it faces.
關鍵詞
中文關鍵詞：人工智慧；人體工程學；融合醫學；錢學森；四個醫學；醫學未來
Keywords：Artificial Intelligence; Convergent Medicine; Qian Xuesen; Four Medicines; Future of Medicine
一、引言
人體工程學的發展，與科學巨匠、“航太之父”錢學森密不可分。沒有錢老的高瞻遠矚和篳路藍縷，就沒有今天的中國人體工程學研究院。錢學森在醫學上的重大貢獻之一，是提出了“四個醫學”的理論，為醫學的發展提供了系統的視角和深刻的思考。隨著人工智慧（AI）技術的飛速發展，醫學領域正經歷著前所未有的變革。AI不僅改變了醫學的實踐方式，還可能推動醫學進入一個新的發展階段。本文將從錢學森的“四個醫學”理論出發，探討AI如何推動醫學進入“第五醫學”階段，作者將之定義和命名為——“融合醫學”。
二、錢學森的“四個醫學”理論回顧
錢學森將醫學的發展分為四個階段，每個階段都代表了醫學領域的一次重大飛躍：
1.治病的第一醫學
從歷史上看，我們的遠祖是野人，沒有醫學，不會治病，只能靠自己的本能抗病。後來有了醫學，從不會治病到會治病，是人類醫學發展史上的第一次飛躍，人類有了治病的第一醫學。
2.預防的第二醫學
第二醫學是在治病醫學上又發展了，出現了免疫學，從會治病到會防病，這是醫學史上的第二次飛躍，第二醫學是預防醫學。
3.再造的第三醫學
第三醫學是再造醫學(rehabilitation medicine)，即人體器官的再造，錢老認為翻譯成康復醫學是不恰當的，應該是再造醫學，是通過人工再造的方法把人調到更好的工作狀態，這是醫學的第三次飛躍。
4.超越的第四醫學
第四醫學是不但使人生活得更好，而且提高人的能力，挖掘人的潛力的醫學。這就是醫學的第四次飛躍，智力的醫學，錢老把它叫做超越醫學(creation medicine)。錢老指出，我們要超越自己，創造比“上帝”創生更優越的人，而且這是自覺地、能動地創造。
三、AI對“四個醫學”的重塑
（一）AI在第一醫學中的重塑：精準醫療的實現
在治病的第一醫學中，AI已經展現出強大的潛力。AI演算法可以通過分析大量的醫療數據，輔助醫生進行疾病診斷和治療方案的制定。AI在醫學影像分析、疾病預測等方面的應用，已經顯著提高了醫療效率和準確性。未來，AI有望進一步優化醫療資源分配，提升醫療服務的可及性和公平性。AI的發展將使第一醫學從經驗醫學向精準醫學轉變，實現疾病的個性化治療。
（二）AI在第二醫學中的重塑：智慧健康管理的興起
預防醫學的核心在於疾病的早期發現和干預。AI可以通過對健康數據的實時監測和分析，提前預測疾病的發生風險，從而實現精準預防。例如，AI演算法可以模擬不同預防措施的效果，為公共衛生決策提供科學依據。未來，AI有望在個性化健康管理、慢性病防控等方面發揮更大的作用。目前的預防醫學，還主要體現在群體預防方面，例如在剛剛過去的三年新冠疫情防治戰中，大家都有切膚的感受。而AI的發展，將使第二醫學從群體預防向個體化健康管理轉變，實現個體疾病的早期干預和全程管理。
（三）AI在第三醫學中的重塑：智慧康復與再生醫學
再造醫學關注的是人體器官的修復和功能恢復。AI技術可以通過精準的生物醫學工程，輔助開發更高效的人工器官和康復設備。例如，AI可以優化康復治療方案，通過智慧康復設備實時監測患者的康復進度，提供個性化的康復指導。未來，AI在再生醫學和組織工程中的應用將為人類健康帶來更多的突破。AI的發展將使第三醫學從傳統康復向智慧康復與再生醫學轉變，實現人體器官的高效修復和功能恢復。
（四）AI在第四醫學中的重塑：人類潛能的全面開發
超越醫學的目標是提高人類的智力和潛能。AI可以通過腦機介面等技術，幫助人類更好地理解和開發大腦的潛能。例如，AI可以結合大語言模型，實現人類智慧與機器智慧的協同創新。未來，AI有望在教育、心理治療等領域發揮重要作用，幫助人類實現自我超越。AI的發展將使第四醫學從單一的潛能開發向全面的人類能力提升轉變，實現人類智力和身體能力的全面提升。
四、AI推動醫學進入“第五醫學”階段的可能性
（一）AI技術的突破性進展
當前，AI技術的發展已經超越了傳統的計算和數據分析能力，具備了自我學習、自我優化和複雜決策的能力。這種技術的突破為醫學帶來了全新的可能性，尤其是在以下幾個方面：
1.多模態數據融合
AI能夠整合來自基因組學、蛋白質組學、影像學、電子病歷等多模態數據，實現更全面的疾病診斷和治療方案制定。
2.預測性醫療
通過深度學習和大數據分析，AI能夠預測疾病的發生、發展和轉歸，甚至提前干預疾病的發生。
3.個性化醫療
AI能夠根據個體的基因特徵、生活方式和健康數據，提供量身定制的醫療方案，實現真正的個性化醫療。
4.智慧輔助決策
AI能夠為醫生提供智慧輔助決策支援，幫助醫生更快速、更準確地做出診斷和治療決策。
（二）AI對醫學格局的重塑
AI技術的發展正在重塑醫學的格局，從疾病治療到預防保健，從器官再造到人類潛能開發，AI都將成為重要的推動力量。AI不僅提升了醫療效率和準確性，還在以下幾個方面推動醫學進入新的階段：
1.醫療資源的優化配置
AI能夠通過數據分析優化醫療資源的分配，提高醫療服務的可及性和公平性。
2.醫療流程的智慧化
AI能夠實現醫療流程的自動化和智慧化，減少人為錯誤，提高醫療品質和效率
3.醫療模式的創新
AI能夠推動醫療模式從傳統的經驗醫學向精準醫學、預防醫學和智慧醫學轉變。
五、“融合醫學”概念的提出與定義
（一） “融合醫學”的定義
結合錢學森的“四個醫學”理論和AI技術的發展趨勢，本文提出“融合醫學”這一新概念。融合醫學是指以人工智慧為核心驅動力，融合多模態數據、生物醫學工程、基因編輯、腦機介面等前沿技術，實現醫療全過程的高度智慧化、精準化和個性化，同時推動醫學從疾病治療、預防保健、器官再造和人類潛能開發向更高層次的“多學科融合與系統性健康優化”轉變的新型醫學體系。
（二） “融合醫學”的命名
提出“融合醫學”這一命名，正是基於AI技術推動醫學發展表現出的最為核心的四個方面的融合：
1.多學科融合
AI技術將生物醫學、資訊科學、材料科學等多個學科深度融合，打破傳統醫學的學科界限。
2.技術融合
AI與基因編輯、腦機介面、生物醫學工程等前沿技術相結合，形成全新的醫學技術體系。
3.數據融合
通過多模態數據的整合與分析，實現對個體健康狀態的全面評估和優化。
4.功能融合
融合醫學不僅關注疾病的治療和預防，還關注人類潛能的開發和整體健康狀態的優化，實現了預防、治療、康復和潛能開發的無縫銜接。
（三） “融合醫學”的特徵
1.多學科融合
融合醫學的核心在於多學科的深度整合。它不僅涵蓋生物醫學、資訊科學、材料科學、心理學等多個領域，還通過AI技術實現這些學科之間的無縫銜接。
2.系統性健康優化
融合醫學不僅關注疾病的治療和預防，還關注人類整體健康狀態的優化。通過多模態數據融合和AI分析，實現對個體健康狀態的全面評估和優化。
3.智慧化決策支援
融合醫學強調智慧化決策支援。通過AI演算法和機器學習技術，實現疾病的診斷、治療、預防和康復的自動化和智慧化。
4.個性化健康方案
融合醫學注重個性化健康方案的制定。根據個體的基因特徵、生活方式和健康數據，提供量身定制的健康管理方案。
5.預防與治療的無縫銜接
融合醫學強調預防與治療的無縫銜接。通過AI技術實現疾病的早期預測和干預，將預防醫學和治療醫學有機結合。
六、“融合醫學”的實現路徑
（一）多模態數據融合平臺
開發基於AI的多模態數據融合平臺，整合基因組學、蛋白質組學、影像學、電子病歷等多模態數據，實現對個體健康狀態的全面評估和優化。
（二）智慧健康管理生態系統
構建基於AI的智慧健康管理生態系統，實現對個體健康數據的實時監測和分析，提供個性化的健康管理建議。
（三）精準醫療與再生醫學的深度融合
結合AI技術和生物醫學工程，開發智慧康復設備和再生醫學技術，實現人體器官的高效修復和功能恢復。
（四）腦機介面與人類潛能開發
利用腦機介面技術結合AI，開發智慧教育和心理治療工具，實現人類智力和潛能的全面提升。
（五）醫療資源的智慧化配置
通過AI技術優化醫療資源的分配，提高醫療服務的可及性和公平性，實現醫療資源的智慧化配置。
七、“融合醫學”的未來展望
（一）醫療效率的大幅提升
融合醫學將通過智慧化技術優化醫療流程，減少醫療資源浪費，提高醫療服務的效率和品質。例如，AI輔助診斷系統可以在短時間內完成複雜疾病的診斷，智慧康復設備可以實時監測患者的康復進度並提供個性化指導。
（二）個性化健康管理的普及
融合醫學將推動個性化健康管理的普及，通過大數據分析和AI演算法，為每個人提供量身定制的健康管理方案。這種個性化的健康管理將從疾病預防到康復治療的全過程，幫助人們更好地管理自己的健康。
（三）人類潛能的全面開發
融合醫學將不僅僅局限于疾病的治療和預防，還將關注人類潛能的開發。通過腦機介面和AI技術，融合醫學將幫助人類提升智力和身體能力，實現人類能力的全面提升。
（四）醫療模式的創新
融合醫學將推動醫療模式從傳統的經驗醫學向精準醫學、預防醫學和智慧醫學轉變。通過多模態數據融合和AI分析，實現醫療全過程的高度智慧化和個性化。
（五）倫理和法律的挑戰
融合醫學的發展也面臨著倫理和法律的挑戰，例如患者隱私保護、AI決策的透明度和責任歸屬等問題。未來，我們需要在技術發展的同時，建立完善的倫理和法律框架，確保融合醫學的健康發展。
八、結論
錢學森的“四個醫學”理論為醫學的發展提供了系統的視角和深刻的思考。AI技術的發展正在重塑醫學的格局，從疾病治療到預防保健，從器官再造到人類潛能開發，AI都將成為重要的推動力量。本文提出的“融合醫學”概念，旨在強調AI技術在醫學領域的系統化應用，以及其對醫療全過程的高度智慧化、精準化和個性化提升。未來，融合醫學的發展需要在技術創新的同時，注重倫理和法律的規範，以實現人類健康的最大化。
[責任編輯：李丹]
